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不同施肥决策对冬小麦生长影响的高光谱监测及对比分析

崔贝 黄文江 杨武德 宋晓宇 陈立平 冯美臣 张东彦 张竞成

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不同施肥决策对冬小麦生长影响的高光谱监测及对比分析

    通讯作者: 黄文江, E-mail:huangwj@nercita.org.cn
  • 基金项目:

    国家“973”项目(2011CB311806); 国家自然科学基金(41201326,31071324,41071228)项目

Monitoring influence of different fertilization decision treatments on winter wheat growth using hyperspectral spectrum and comparative analysis

    Corresponding author: HUANG Wen-jiang, E-mail:huangwj@nercita.org.cn ;
  • 摘要: 为了明确不同变量施肥算法下的冬小麦冠层光谱特征,以及确定适宜我国气候条件的变量施肥算法,于2006年通过田间试验,分别测量了六种不同施肥决策下的冬小麦冠层光谱和产量,对这六种施肥算法进行了对比分析。结果表明,通过对施肥后冬小麦冠层光谱反射率、施肥前后反射率变化量以及不同时期的归一化植被指数的分析,得知不同施肥处理的冬小麦冠层光谱反射率存在差异,可以反映出冬小麦长势的强弱,其中基于光谱指数和作物生长模型相结合的算法(Z)进行施肥的冬小麦长势最佳。与均一施肥(W)和不施肥(CK)处理相比,变量施肥处理均显著提高小麦产量; 除基于土壤养分变量施肥处理(T)外,产量变异系数明显降低,其中基于归一化SPAD值变量施肥处理(S)的变异系数最小。Z变量施肥算法综合效果最佳,S变量施肥算法在降低产量变异度方面效果最佳。拔节期施肥对开花期或灌浆初期小麦生长影响最大; 并且这两时期的植被指数与产量的相关性也最好,尤其红边三角光谱指数(RTVI)最好(相关系数达到0.700),可见采用RTVI指数进行产量预测效果更优。
  • [1] 蒋阿宁黄文江刘克礼王纪华赵春江刘良云 . 利用叶绿素计进行冬小麦变量施肥及其效应研究. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(6): 1092-1097. doi: 10.11674/zwyf.2007.0617
    [2] 赵护兵王朝辉高亚军张卫峰 . 西北典型区域旱地冬小麦农户施肥调查分析. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(4): 840-848. doi: 10.11674/zwyf.2013.0409
    [3] 谭金芳洪坚平赵会杰韩燕来王宜伦 . 不同施钾量对旱作冬小麦产量、品质和生理特性的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(3): 456-462. doi: 10.11674/zwyf.2008.0308
    [4] 胡昊白由路*杨俐苹卢艳丽王磊王贺孔庆波 . 不同氮营养冬小麦冠层光谱红边特征分析. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(6): 1317-1323. doi: 10.11674/zwyf.2009.0611
    [5] 王秀斌周卫梁国庆裴雪霞夏文建孙静文 . 优化施肥条件下华北冬小麦/夏玉米轮作体系的土壤氨挥发 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(2): 344-351. doi: 10.11674/zwyf.2009.0214
    [6] 邱临静周春菊李生秀薛亮王虎王林权 . 不同栽培模式和施肥方法对旱地冬小麦氮素吸收运转的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(3): 355-360. doi: 10.11674/zwyf.2007.0301
    [7] 魏猛张爱君诸葛玉平李洪民唐忠厚陈晓光 . 长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(2): 304-312. doi: 10.11674/zwyf.16275
    [8] 马春英李雁鸣韩金玲 . 不同施硫量对冬小麦光合特性和产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2005, 11(2): 211-216. doi: 10.11674/zwyf.2005.0213
    [9] 同延安赵营赵护兵樊红柱 . 施氮量对冬小麦氮素吸收、转运及产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(1): 64-69. doi: 10.11674/zwyf.2007.0111
    [10] 张美微王晨阳郭天财马冬云朱云集 . 施氮量对冬小麦蛋白质品质和面粉色泽的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(6): 1312-1318. doi: 10.11674/zwyf.2012.12115
    [11] 蒋会利温晓霞廖允成 . 施氮量对冬小麦产量的影响及土壤硝态氮运转特性. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(1): 237-241. doi: 10.11674/zwyf.2010.0136
    [12] 贺佳刘冰峰郭燕王来刚郑国清李军 . 冬小麦生物量高光谱遥感监测模型研究. 植物营养与肥料学报, 2017, 23(2): 313-323. doi: 10.11674/zwyf.16173
    [13] 钟茜巨晓棠张福锁 . 华北平原冬小麦/夏玉米轮作体系对氮素环境承受力分析. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(3): 285-293. doi: 10.11674/zwyf.2006.0301
    [14] 张其德张建华刘合芹李建民 . 限水灌溉和不同施肥方式对冬小麦旗叶某些光合功能的影响. 植物营养与肥料学报, 2000, 6(1): 24-29. doi: 10.11674/zwyf.2000.0104
    [15] 王兵刘文兆党廷辉高长青陈杰甘卓亭 . 黄土塬区旱作农田长期定位施肥对冬小麦水分利用的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(5): 829-834. doi: 10.11674/zwyf.2008.0502
    [16] 陈静王迎春李虎王立刚邱建军肖碧林 . 滴灌施肥对冬小麦农田土壤NO-3-N分布、累积及氮素平衡的影响. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(4): 927-935. doi: 10.11674/zwyf.2015.0411
    [17] 范亚宁李世清李生秀 . 两种种植密度下施肥对冬小麦生物学性状及产量的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(3): 463-471. doi: 10.11674/zwyf.2008.0309
    [18] 贾吉超赵庚星高明秀王卓然常春艳姜曙千李晋 . 黄河三角洲典型区域冬小麦播种面积变化与土壤盐分关系研究. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(5): 1200-1208. doi: 10.11674/zwyf.2015.0513
    [19] 赵满兴周建斌杨绒郑险峰翟丙年李生秀 . 不同施氮量对旱地不同品种冬小麦氮素累积、运输和分配的影响. 植物营养与肥料学报, 2006, 12(2): 143-149. doi: 10.11674/zwyf.2006.0201
    [20] 宁东峰李志杰孙文彦马卫萍黄绍文赵秉强 . 限水灌溉下施氮量对冬小麦产量、氮素利用及氮平衡的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(6): 1312-1318. doi: 10.11674/zwyf.2010.0603
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-02-07
  • 录用日期:  2012-11-13
  • 刊出日期:  2013-01-25

不同施肥决策对冬小麦生长影响的高光谱监测及对比分析

    通讯作者: 黄文江, huangwj@nercita.org.cn
  • 1. 北京农业信息技术研究中心,北京 100097;
  • 2. 山西农业大学农学院,山西太谷 030801;
  • 3. 中国科学院遥感与数字地球研究所,遥感科学国家重点实验室,数字地球重点实验室,北京100094
  • 基金项目:

    国家“973”项目(2011CB311806); 国家自然科学基金(41201326,31071324,41071228)项目

  • 摘要: 为了明确不同变量施肥算法下的冬小麦冠层光谱特征,以及确定适宜我国气候条件的变量施肥算法,于2006年通过田间试验,分别测量了六种不同施肥决策下的冬小麦冠层光谱和产量,对这六种施肥算法进行了对比分析。结果表明,通过对施肥后冬小麦冠层光谱反射率、施肥前后反射率变化量以及不同时期的归一化植被指数的分析,得知不同施肥处理的冬小麦冠层光谱反射率存在差异,可以反映出冬小麦长势的强弱,其中基于光谱指数和作物生长模型相结合的算法(Z)进行施肥的冬小麦长势最佳。与均一施肥(W)和不施肥(CK)处理相比,变量施肥处理均显著提高小麦产量; 除基于土壤养分变量施肥处理(T)外,产量变异系数明显降低,其中基于归一化SPAD值变量施肥处理(S)的变异系数最小。Z变量施肥算法综合效果最佳,S变量施肥算法在降低产量变异度方面效果最佳。拔节期施肥对开花期或灌浆初期小麦生长影响最大; 并且这两时期的植被指数与产量的相关性也最好,尤其红边三角光谱指数(RTVI)最好(相关系数达到0.700),可见采用RTVI指数进行产量预测效果更优。

    English Abstract

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