水稻成熟度和收獲時期的高光譜監(jiān)測.pdf

1、水稻的成熟度和收獲時期對稻米品質(zhì)具有重要的影響，特別是對碾米品質(zhì)。水稻在最適時期收獲可獲得高的精米率和好的蒸煮品質(zhì)。不適時采收將造成水稻產(chǎn)量的降低和稻米品質(zhì)的下降，從而影響商品價值。高光譜遙感是作物水分和氮素實時監(jiān)測和快速診斷的重要手段。因此結(jié)合不同采收時間收獲的稻谷的碾米品質(zhì)和水稻色素、水分含量，可以探討高光譜遙感在水稻成熟度及水稻品質(zhì)方面的應(yīng)用。并通過相關(guān)性分析方法找出能夠敏感指示水稻成熟度、水分及色素含量的高光譜植被指數(shù)，從而促進

2、高光譜遙感技術(shù)在水稻成熟度和收獲時期監(jiān)測中的應(yīng)用。 本試驗課題主要選取兩個不同水稻品種，進行不同施氮水平條件下的田間試驗，通過高光譜測定劍葉和穗從乳熟后期至收割的高光譜反射率(350-2500nm)，及對相應(yīng)劍葉和穗的葉綠素、類胡蘿卜素含量、含水量以及各收獲時期稻米的碾米品質(zhì)等參數(shù)進行測定。在此基礎(chǔ)上對高光譜植被指數(shù)與生化參數(shù)間進行相關(guān)性分析，并建立回歸方程，探討水稻成熟度、水稻品質(zhì)和收獲時期的高光譜監(jiān)測的可行性。 乳熟

3、后不同收獲時期，不同氮素水平，水稻劍葉和穗的高光譜特征研究表明，劍葉、穗光譜反射率，隨收獲時期的推移，在可見光葉片反射率逐漸增大，近紅外波段也呈逐漸增大的趨勢。劍葉高光譜微分參數(shù)，在不同收獲時期、不同氮素水平下呈規(guī)律性變化。紅邊位置隨收獲期逐漸向短波方向移動，即發(fā)生“藍移”現(xiàn)象。隨收獲時期的推移，穗含水量隨收獲期呈規(guī)律性的變化，至完熟期穗含水量趨于近24％。稻米精米率、整精米率隨著收獲時間的推遲而提高，在完熟期達到最大，此后又呈下降趨勢

4、。綜合考慮可認為24～25％水分含量可以作為一個重要指標指示水稻成熟度，并有利于獲得最佳的稻米品質(zhì)。 高光譜植被指數(shù)RDI1450、WI/NDVI與穗葉綠素、含水量具有極顯著的相關(guān)性，兩者擬合R2分別為R2=0.8098，R2=0.8798(n=30)。可以用來預(yù)測收獲期水稻穗水分含量變化，并作為敏感指標監(jiān)測水稻成熟度和最佳收獲時間。 mSR705、mND705無論是在極低葉綠素濃度還是中高濃度葉綠素情況下，都表現(xiàn)極顯著

5、的相關(guān)性。mSR705、mND705與葉片、穗葉綠素含量進行線性回歸，兩者擬合R2分別為R2=0.9319，R2=0.9488(n=48)。植被指數(shù)與類胡蘿卜素、類胡蘿卜素與葉綠素比值的相關(guān)性分析表明：PRI與劍葉、穗Car/Chl都有很好的負相關(guān)(R2=0.7745，n=48)，可以用來預(yù)測不同植被結(jié)構(gòu)的Car/Chl；R760/R500與劍葉Car/Chl和穗Car含量也具有較好的相關(guān)性。 研究表明，RDI1450、WI/N