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不同施肥长期定位试验地夏玉米冠层光谱特征研究

张俊华 张佳宝 钦绳武

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不同施肥长期定位试验地夏玉米冠层光谱特征研究

  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展“973”计划(2005CB121103); 国家高技术研究发展“863”计划(2006AA10A301)项目资助。

Spectral reflectance characteristics of summer maize under long-term fertilization

  • 摘要: 以黄淮海地区典型冬小麦-夏玉米轮作区的长期定位施肥试验为研究对象,筛选对氮、磷、钾三种营养元素及产量最敏感的波段和生育期,为监测不同时期作物营养胁迫情况和估产提供依据。系统分析了氮、磷、钾单一养分缺乏和两种或两种以上营养元素同时缺乏时典型生育期夏玉米冠层反射光谱特征、收获后秸秆和子粒氮、磷、钾及产量的变化规律。结果表明,缺素使冠层光谱反射率在可见光波段增加,在近红外波段降低。作物秸秆、子粒含氮量和含钾量及产量与可见光波段反射率呈负相关,与近红外区域760~1300 nm反射率呈正相关; 秸秆含磷量与各反射率的相关性不明显,子粒含磷量与冠层光谱之间无明显规律。整体上,560和810 nm分别为收获期作物含氮量在可见光和近红外两个区域的敏感波段,开花期为夏玉米氮素诊断的敏感时期; 夏玉米钾素在可见光和近红外区域的敏感波段分别为680和810 nm,拔节期为诊断钾素的敏感时期。整个生育期各单波段反射率与产量均呈极显著相关关系,拔节期关系最密切。说明在明确主导养分限制的前提下,利用作物冠层光谱来监测氮素和钾素的丰缺以及准确估产是可行的。
  • [1] 曲文凯徐学欣郝天佳刘帅赵金科孟繁港赵长星 . 施氮量对滴灌冬小麦–夏玉米周年产量及氮素利用效率的影响. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(7): 1271-1282. doi: 10.11674/zwyf.2021582
    [2] 刘梦葛均筑吴锡冬杨永安侯海鹏张垚马志琪 . 华北热资源限制区实现夏玉米高产高效和机械粒收的种植密度和施氮量研究. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(): 1-13. doi: 10.11674/zwyf.2021646
    [3] 周宝元王新兵王志敏马玮赵明 . 不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(3): 821-829. doi: 10.11674/zwyf.14526
    [4] 王宜伦白由路谭金芳刘举卢艳丽韩燕来 . 采用粒片状肥料实现夏玉米一次施肥的可行性研究. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(4): 1126-1132. doi: 10.11674/zwyf.15037
    [5] 张水清黄绍敏聂胜委郭斗斗林杉 . 长期定位施肥对夏玉米钾素吸收及土壤钾素动态变化的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(1): 56-63. doi: 10.11674/zwyf.2014.0107
    [6] 谢英荷栗丽洪坚平王宏庭张璐 . 施氮与灌水对夏玉米产量和水氮利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 18(6): 1354-1361. doi: 10.11674/zwyf.2012.12044
    [7] 吕鹏张吉旺刘伟杨今胜刘鹏董树亭李登海 . 施氮时期对超高产夏玉米产量及氮素吸收利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(5): 1099-1107. doi: 10.11674/zwyf.2011.0489
    [8] 王小明谢迎新王永华王晨阳朱云集郭天财 . 施氮模式对冬小麦/夏玉米产量及氮素利用的影响. 植物营养与肥料学报, 2011, 17(3): 578-582. doi: 10.11674/zwyf.2011.0279
    [9] 卫丽马超黄晓书杜园园王同朝 . 控释肥对夏玉米碳、氮代谢的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 773-776. doi: 10.11674/zwyf.2010.0338
    [10] 刘高洁逄焕成*李玉义 . 长期施肥对潮土夏玉米生长发育和光合特性的影响. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(5): 1094-1099. doi: 10.11674/zwyf.2010.0508
    [11] 徐祥玉张敏敏翟丙年李生秀 . 施氮对不同基因型夏玉米干物质累积转移的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(4): 786-792. doi: 10.11674/zwyf.2009.0408
    [12] 王秀斌梁国庆周卫孙静文裴雪霞夏文建 , . 优化施肥下华北冬小麦/夏玉米轮作体系农田反硝化损失与N2O排放特征 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 48-54. doi: 10.11674/zwyf.2009.0107
    [13] 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
    [14] 张立新李生秀 . 长期水分胁迫下氮、钾对夏玉米叶片光合特性的影响 . 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 82-90. doi: 10.11674/zwyf.2009.0112
    [15] 张超男赵会杰王俊忠付晓记 . 不同施肥方式对夏玉米碳水化合物代谢关键酶活性的影响 . 植物营养与肥料学报, 2008, 14(1): 54-58. doi: 10.11674/zwyf.2008.0109
    [16] 王俊忠张超男赵会杰李付立杨亚军马培芳 , . 不同施肥方式对超高产夏玉米叶绿素荧光特性及产量性状的影响. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(3): 479-483. doi: 10.11674/zwyf.2008.0311
    [17] 曹彩云李科江崔彦宏马俊永郑春莲 . 长期定位施肥对夏玉米籽粒灌浆影响的模拟研究. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(1): 48-53. doi: 10.11674/zwyf.2008.0108
    [18] 吉春容李世清冯宏昭李生秀 . 夏玉米冠层叶片表观自由空间的差异研究. 植物营养与肥料学报, 2008, 14(4): 638-645. doi: 10.11674/zwyf.2008.0404
    [19] 王凤仙陈研李韵珠 . 土壤水氮资源的利用与管理Ⅲ.冬小麦夏玉米水氮管理措施的优化. 植物营养与肥料学报, 2000, 6(1): 18-23. doi: 10.11674/zwyf.2000.0103
    [20] 梁国庆林葆林继雄荣向农 . 长期施肥对石灰性潮土氮素形态的影响. 植物营养与肥料学报, 2000, 6(1): 3-10. doi: 10.11674/zwyf.2000.0101
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-08-10
  • 刊出日期:  2010-07-25

不同施肥长期定位试验地夏玉米冠层光谱特征研究

  • 1. 宁夏大学新技术应用研究开发中心,宁夏银川 750021;
  • 2. 封丘农田生态系统国家试验站,土壤与农业可持续发展国家重点实验室,中国科学院南京土壤研究所,江苏南京 210008
  • 基金项目:

    国家重点基础研究发展“973”计划(2005CB121103); 国家高技术研究发展“863”计划(2006AA10A301)项目资助。

  • 摘要: 以黄淮海地区典型冬小麦-夏玉米轮作区的长期定位施肥试验为研究对象,筛选对氮、磷、钾三种营养元素及产量最敏感的波段和生育期,为监测不同时期作物营养胁迫情况和估产提供依据。系统分析了氮、磷、钾单一养分缺乏和两种或两种以上营养元素同时缺乏时典型生育期夏玉米冠层反射光谱特征、收获后秸秆和子粒氮、磷、钾及产量的变化规律。结果表明,缺素使冠层光谱反射率在可见光波段增加,在近红外波段降低。作物秸秆、子粒含氮量和含钾量及产量与可见光波段反射率呈负相关,与近红外区域760~1300 nm反射率呈正相关; 秸秆含磷量与各反射率的相关性不明显,子粒含磷量与冠层光谱之间无明显规律。整体上,560和810 nm分别为收获期作物含氮量在可见光和近红外两个区域的敏感波段,开花期为夏玉米氮素诊断的敏感时期; 夏玉米钾素在可见光和近红外区域的敏感波段分别为680和810 nm,拔节期为诊断钾素的敏感时期。整个生育期各单波段反射率与产量均呈极显著相关关系,拔节期关系最密切。说明在明确主导养分限制的前提下,利用作物冠层光谱来监测氮素和钾素的丰缺以及准确估产是可行的。

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