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1.
为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况。以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料，通过田间小区试验，研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。结果表明，相同氮素水平下不同小麦品种冠层反射光谱的反射率有差异，且近红外部分差异较明显。小麦从拔节开始，随生育期的推进，冠层反射光谱在可见光波段的反射率先降低然后升高，以孕穗期反射率最低。随着叶片的逐渐变黄。反射率又增大，并且绿光波段的反射峰也逐渐消失。而近红外区反射率则表现出相反的趋势，以开花期为分界，先上升然后下降，直到成熟前降为最低。随着施氮水平的提高，冠层反射光谱在近红外反射平台（750-1300nm）的反射率呈上升趋势，而可见光部分反射率则下降，并且反射光谱的绿峰和红边位置也随着施氮水平的提高分别向蓝光方向（波长变短）和红光方向（波长变长）移动。 相似文献
2.
缺素对小麦冠层反射光谱的影响 总被引：6，自引：1，他引：6
为给小麦缺素症早期诊断提供依据，以太湖地区典型稻麦轮作区的长期定位施肥实验为研究对象，分析了氮磷钾单一营养元素缺乏和两种或两种以上元素同时缺乏时的小麦叶绿素含量（SPAD值）及冠层反射光谱特性的变化规律。结果表明，缺素造成了叶片叶绿素含量的下降。缺氮使小麦冠层光谱反射率在可见光波段（460～710nm）和1480～1650nm波段增加，在近红外波段（760～1220nm）下降，红光波段对胁迫表现最为敏感．其次为黄光波段和1480nm左右的水分吸收波段；缺磷降低了近红外波段反射率，对可见光波段反射率的影响则受生育阶段和其他肥料互作的影响；缺钾处理对冠层反射光谱的影响较小，差异不显著。氮胁迫对可见光波段的影响程度显著高于磷胁迫，近红外波段两者持平。光谱对养分胁迫的响应程度随生育进程的推进而逐渐减小。缺素均使冠层光谱的红边位置向短波方向移动即发生蓝移，位移大小依元素缺乏种类及数量而定，最大位移可达10nm左右。 相似文献
3.
不同水稻品种主要生育期冠层光谱特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以2个籼稻品种和2个粳稻品种为试材,分析了主要生育期不同品种间水稻冠层光谱反射率差异和同一品种不同生育期水稻冠层光谱反射率的变化趋势。结果表明,在350~750 nm波段品种间光谱反射率差异很小,在750~1 300 nm波段品种间光谱反射率差异随着生育进程的推进开始逐渐减小,每个品种随着生育期的推进光谱反射率有着明显的变化。总体而言,同一时期不同品种间水稻冠层光谱反射率存在一定差异,同一品种不同时期水稻冠层光谱反射率也存在一定差异。因此,在水稻高光谱研究中,应考虑不同品种和不同生育期的影响。 相似文献
4.
《作物研究》2020,(3)
根据玉米吐丝期和灌浆期冠层光谱反射率数据,采用Savitzky-Golay滤波法进行光谱平滑处理后,利用连续统去除法对绿峰535 nm、红谷650 nm、近红外波段770 nm进行光谱分析,提取吸收峰总面积、最大吸收深度、对称度、左面积、右面积、面积归一化最大吸收深度6个玉米冠层反射光谱吸收特征,利用提取的特征参数构建高光谱反射率差异性指数,对不同品种玉米的光谱差异性进行定量分析。结果表明:除最大吸收深度差异性指数及右面积差异性指数外,其他4个指数可以表征不同玉米品种在同一时间的光谱差异性,能够定量化描述不同品种玉米的光谱特征。研究结果能够为玉米品种遥感识别、产量估算等研究提供理论依据。 相似文献
5.
水稻开花灌浆期间阴害形成的光谱辐射能特征初步研究 总被引：5，自引：0，他引：5
通过对水稻开花灌浆期间模拟阴天，自然阴天和晴天光谱辐射能特征，以及这三种天气型下水稻群体反射，透射和吸收光谱辐射能变化特征的分析，揭示了阴天对水稻此阶段产生危害的光质原因即阴天促使400-510 nm（蓝光）和610-725 nm（红光）两个波段辐射能大幅度减少与水稻群体反射和透射这两个波段辐射能的比例大大增加，因而导致水稻群体吸收此两个波段的光谱辐射能显著减少所致。 相似文献
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水稻不同发育时期高光谱与叶绿素和类胡萝卜素的变化规律 总被引：40，自引：3，他引：37
通过大田和室内试验,测定了2个品种、3个供氮水平处理的水稻冠层、完全展开倒1叶、倒3叶和穗在不同发育时期的高光谱反射率及对应叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明,不同供氮水平的水稻冠层和叶片光谱差异明显,冠层光谱反射率随发育期推迟,抽穗前在可见光范围逐渐降低、在近红外区域逐渐增大,抽穗后在可见光范围逐渐增大,在近红外区域逐渐降低;抽穗后,冠层、叶片和穗光谱的红边位置存在“蓝移”现象;叶片叶绿素、类胡萝卜素含量呈S形变化;高光谱植被指数R990/R553、R1200/R553、R750/R553、R553/R670、R800/R553、R800/R680、（R800-R680）/（R800+R680）［R为反射率,下标为对应波长值（nm)］和红边位置λred与叶绿素、类胡萝卜素含量之间存在极显著相关,说明能用它们来估算水稻冠层、叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。 相似文献
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为实现冬小麦不同生育时期地上部生物量的高光谱监测,2017-2019年分别在河南省鹤壁市、原阳县和温县布置冬小麦氮肥梯度田间试验,分别于分蘖期、拔节期、抽穗期和灌浆期测定冬小麦地上部生物量及其冠层原位高光谱反射率（400～950 nm）,并采用Pearson相关分析明确两者间定量回归关系,再分别利用支持向量机（support vector machine, SVM）和偏最小二乘回归（partial least square, PLS）建立预测模型并进行精度验证,以确定最优光谱监测时期和有效波段。结果表明,冬小麦地上部生物量与冠层高光谱反射率在可见光区（400～715 nm）呈负相关,在近红外区（715～950 nm）呈正相关,且相关性表现为分蘖期<拔节期<灌浆期≤抽穗期。生育时期间模型精度差异较大,抽穗期效果最优,SVM和PLS模型的验证决定系数分别为0.877和0.859,相对分析误差分别为2.429和2.340;灌浆期次之,决定系数分别为0.835和0.830,相对分析误差分别为2.416和1.814;分蘖期最低,决定系数分别为0.693和0.750,相对分析误差分别为1.063和0.894。同时,冬小麦地上部生物量有效波段在生育时期间具有明显的异同性,分蘖期时有效波段在可见光-近红外区均有明显的均衡分布,至拔节期时产生明显的短波“蓝移”现象,抽穗期“蓝移”现象更显著,而至灌浆期则表现出明显的长波“红移”特征。此后,再次构建基于有效波段的冬小麦不同生育时期地上部生物量SVM和PLS监测模型,决定系数和相对分析误差分别高于0.72和1.40,预测精度较理想,能够满足无损和精准监测需求。 相似文献
9.
探讨遥感植被指数随作物生育进程的变化规律,对于作物面积信息提取、遥感估产时相选择以及作物长势监测等具有重要意义。Sentinel-2卫星数据具高时空分辨率以及其特有的红边参数波段,可为作物生育期监测提供理想数据源。本研究获取了研究区棉花实测冠层光谱以及连续2年Sentinel-2卫星数据,通过对比Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率差异,以及单波段反射率和3类植被指数随棉花生育进程的变化规律, 初步分析Sentinel-2卫星多光谱数据用于棉花生育期监测的特点。结果表明,Sentinel-2卫星多光谱反射率与实测冠层光谱反射率变化趋势一致, 在可见光波段吻合较好,在近红外波段Sentinel-2卫星光谱反射率略高于冠层; 基于Sentinel-2卫星的红边参数波段反射率,随棉花生育进程呈现从苗期到开花盛期逐渐增大而后逐渐减小的变化规律;增强植被指数EVI（Enhanced vegetation index）、归一化植被指数NDVI（Normalized difference vegetation index）以及土壤调节植被指数SAVI（Soil adjusted vegetation index）的归一化值具有相似的变化趋势,其中基于实测冠层光谱和Sentinel-2卫星光谱的EVI指数归一化值变化最为一致和稳定,具体表现为在6月中下旬（棉花从现蕾期向开花期过渡的阶段）,从负值逐渐增大至正值,直到开花盛期（7月20日左右）达到最大正值,而后进入吐絮初期开始减小,至吐絮后期变为负值。 相似文献
10.
为揭示不同产区烤烟表面颜色的光谱特性及差异,采用Color＆quot;Eye 7000A分光光谱仪测定国内不同产区C3 F等级烟叶表面颜色的光谱。结果表明：不同产区烟叶表面颜色的平均反射光谱呈现相似的曲线形态,在可见光波长范围内,随着波长的增加,反射率逐渐增大,没有高峰和低峰;不同产区烟叶表面颜色在6个颜色波段的反射比率均表现为红色波段最高,其次是橙色波段、绿色波段、黄色波段、蓝色波段,紫色波段最低;不同产区烟叶表面颜色光谱差异的重要信息区主要集中在绿色波段（490～560 nm）和红色波段（630～700 nm）。 相似文献
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XUELi-hong CAOWei-xing LUOWei-hong YANGLin-zhang 《水稻科学》2005,12(1):57-62
The influence of major cultural practices including different nitrogen application rates, population densities, transplanting leaf ages of seedling, and water regimes on rice canopy spectral reflectance was investigated. Results showed that increased nitrogen rates, water regimes and population densities and decreased seedling ages could enhance reflectance at NIR (near infrared) bands and reduce reflectance at visible bands. Using reflectance of green, red and NIR band and ratio index of 810-560 nm could distinguish the different type of rice by fuzzy cluster analysis. 相似文献
12.
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光谱诊断马铃薯叶片氮素敏感波段的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用Unispec-SC光谱仪测定马铃薯叶片光谱反射率,寻找马铃薯叶片氮含量的敏感波段并计算相应的植被指数。结果表明:在可见光波段范围内,550 nm和580 nm 2个波段的光谱反射率与氮含量的相关性较好;在近红外区域,820 nm、900 nm和1 005 nm 3个波段与氮含量的相关性达到了显著水平。利用上述波段计算植被指数,在1 005 nm和580 nm组合的波段,植被指数与氮含量相关性最好并且以DVI的相关系数最高,r=-0.8994,达到了显著水平。 相似文献
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《Plant Production Science》2013,16(3):293-306
AbstractA two-band digital imaging system —one band for the visible red band (RED, 630?670 nm) and the other for the near infrared band (NIR, 820?900 nm)— was devised and positioned at a height of 12 m above a rice field of 300 m2 in area during the 2007 growing season. The imaging system automatically logged bird’seye view images at 10-min intervals from 0800?1600 every day. Radiometric corrections for the pairs of two-band images were done using solar irradiance sensors and preceding calibrations to calculate daily band-reflectance and the normalized difference vegetation index (NDVI) values for 9 plots of rice plants, with 3 levels of planting density and basal fertilization. The daily- averaged reflectance values in the RED and the NIR bands showed different but smooth seasonal changing patterns according to the growth of plants. At the maximum tiller number and the panicle formation stages, the RED and NIR reflectance values had correlation coefficients (r) of 0.79 and 0.81 with above-ground nitrogen absorption per unit land area (NA, g m-2), respectively, whereas the NDVI using the two band reflectance values showed r-value of -0.13. An empirically derived equation for the NA using two band reflectance values showed r-value of 0.96 and a root mean square of error (RMSE) 0.5 g m–2 (10% of the mean observed NA) in the estimation for the original (not validated) data set acquired at the maximum tiller number and the panicle formation stages. The results indicated that reflectance observation in the RED and NIR bands using the digital imaging system was potentially effective for assessing rice growth. 相似文献
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16.
《Plant Production Science》2013,16(4):400-411
AbstractNon-destructive monitoring and diagnosis of plant nitrogen (N) concentration are of significant importance for precise N management and productivity forecasting in field crops. The present study was conducted to identify the common spectra wavebands and canopy reflectance spectral parameters for indicating leaf nitrogen concentration (LNC, mg N g-1 DW) and to determine quantitative relationships of LNC to canopy reflectance spectra in both rice (Oryza sativa L.) and wheat (Triticum aestivum L.). Ground-based canopy spectral reflectance and LNC were measured with seven field experiments consisting of seven different wheat cultivars and five different rice cultivars and varied N fertilization levels across three growing seasons for wheat and four growing seasons for rice. All possible ratio vegetation indices (RVI), difference vegetation indices (DVI), and normalized difference vegetation indices (NDVI) of key wavebands from the MSR16 radiometer were calculated. The results showed that LNC of wheat and rice increased with increasing N fertilization rates. Canopy reflectance, however, was a more complicated relationship under different N application rates. In the near infrared portion of the spectrum (760?1220 nm), canopy spectral reflectance increased with increasing N supply, whereas in the visible region (460?710 nm), canopy reflectance decreased with increasing N supply. For both rice and wheat, LNC was best estimated at 610, 660 and 680 nm. Among all possible RVI, DVI and NDVI of key bands from the MSR16 radiometer, NDVI(1220, 610) and RVI(1220, 610) were most highly correlated to LNC in both wheat and rice. In addition, the correlations of NDVI(1220, 610) and RVI(1220, 610) to LNC were found to be higher than those of individual wavebands at 610, 660 and 680 nm in both wheat and rice. Thus LNC in both wheat and rice could be indicated with common wavebands and vegetation indices, but separate regression equations are necessary for precisely describing the dynamic change patterns of LNC in wheat and rice. When independent data were fit to the derived equations, the root mean square error (RMSE) values for the predicted LNC with NDVI(1220, 610) and RVI(1220, 610) relative to the observed values were 10.50% and 10.52% in wheat, and 13.04% and 12.61% in rice, respectively, indicating a good fit. These results should improve the knowledge on non-destructive monitoring of leaf N status in cereal crops. 相似文献
17.
南方杂交稻机插目前仍然以毯苗育秧机插为主,采用撒播育秧,无法实现杂交稻稀播少本种植,制约了杂交稻的推广以及杂交稻机插产业化的提升。在多年对毯苗机插技术研究的基础上,中国水稻研究所研发了精准播种育秧机插技术,突破了杂交稻毯苗育秧机插技术的瓶颈。该技术改变传统流水线撒播为定向定位条播,显著降低了机插播种量,提高了机插秧苗质量。同时配套相应机插技术实现了杂交稻少本均匀种植,漏秧率降低到5%以下,并提高了机插群体均匀度。2019年和2020年示范试验结果表明,精准播种育秧机插技术可节省用种量29.2%,提高产量10.2%,节本增效显著。 相似文献
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【目的】氮素的吸收利用决定着水稻物质积累和产量的形成。随着农村劳动力的减少,机插稻迅速发展, 但针对机插稻育秧环节与插秧机具融合对机插稻氮素吸收利用特征影响的研究较少。以机插稻农机农艺首要融合点“育秧-机插”关键环节为研究对象,探究育秧方式配合不同插秧机具对机插稻氮素吸收利用的影响。【方法】以杂交籼稻F优498为试验材料,采用三因素随机区组试验,设置2种育秧方式：营养土育秧和稀泥育秧;3个播种量：65 g/盘,85 g/盘,105 g/盘;2种插秧机具：4行手扶式插秧机,6行乘坐式高速插秧机。【结果】育秧方式、播种量以及插秧机具对机插稻结实期不同营养器官氮素吸收转运、剑叶SPAD值以及氮素收获指数、氮素稻谷生产效率与产量影响显著或极显著,且互作效应显著或极显著。营养土育秧处理下机插稻氮素积累以及氮素利用效率较稀泥育秧优势明显,植株各器官氮素转运量、转运率、贡献率以及穗部氮素增加量均一定程度高于稀泥育秧处理,平均提高了21.12%、15.20%、10.03%、6.45%;随着播种量的增加,机插稻稻谷产量、结实期氮素吸收转运量、氮素干物质生产效率以及氮肥偏生产力呈先上升后下降的趋势,尤其播种量为85 g/盘时机插稻成熟期植株中氮素的积累量相较于65 g/盘、105 g/盘播量平均增加了16.19%,28.14%;6行乘坐式高速插秧机处理下机插稻产量以及构成因素、结实期干物质量、植株氮素吸收量和转运量、氮干物质生产效率以及氮肥偏生产力显著高于4行手扶式插秧机。【结论】综合氮素积累量和氮素转运量、机插稻结实期穗部氮素积累量、产量及其构成因素考虑,运用营养土育秧,播量85 g/盘配合6行乘坐式高速插秧机能有效提高机插稻氮素吸收利用,促进产量的形成。 相似文献
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施氮量和栽插密度对超高产水稻中早22产量和品质的影响 总被引：38，自引：1，他引：37
以超高产水稻中早22为材料,研究不同氮肥用量（纯N 0、105、150、195 kg/hm2）和栽插密度（24万、30万、36万穴/hm2）对水稻产量和品质的影响。结果表明：1）栽插密度对结实率、千粒重、有效穗数和每穗粒数影响较小,各栽插密度下,产量差异未达显著水平;2）氮肥用量对每穗粒数影响较小,对有效穗数、结实率和千粒重影响较大,纯N用量为195 kg/hm2时,增穗作用不明显,反而显著降低结实率和千粒重,导致减产;3）不同栽插密度对中早22稻米品质影响不明显,蛋白质含量随栽插密度提高略有增加;4）氮肥用量的增加利于提高稻米的碾磨和外观品质,蛋白质含量也随之增加。 相似文献