輪臺白杏葉片營養(yǎng)元素濃度光譜估算模型.pdf

1、輪臺白杏(Armeniaca vulgaris cv. Luntaibaixing)是原產(chǎn)于新疆南疆盆地輪臺縣境內(nèi)古老的地方優(yōu)良品種,為制干、鮮食和開口杏核加工兼用品種,現(xiàn)已成為南疆盆地特色林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的杏主栽品種。由于長期缺少指導(dǎo)科學(xué)施肥的高效、快捷、適時、非破壞性葉營養(yǎng)診斷技術(shù)手段,使得輪臺白杏樹體養(yǎng)分虧缺或營養(yǎng)元素不平衡現(xiàn)象十分嚴(yán)重,并影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。為此,本論文以盛果期輪臺白杏為研究對象,以輪臺白杏葉片營養(yǎng)元素濃度與其光譜反射

2、率的關(guān)系為主線,采用田間活體光譜測定與室內(nèi)葉片營養(yǎng)元素濃度化學(xué)分析相結(jié)合的方法,從輪臺白杏葉片光譜特征、葉片營養(yǎng)元素濃度光譜敏感波段和葉片營養(yǎng)元素濃度光譜估算模型等方面進(jìn)行了研究,主要研究結(jié)果如下:
　　通過對光譜特征研究表明,在不同光譜波段上輪臺白杏葉片的光譜特征存在差異,同時在果實(shí)不同生育時期的光譜特征也不相同,并且紅外和近紅外波段存在“紅移”、“藍(lán)移”現(xiàn)象。輪臺白杏葉片反射光譜在紅邊波段具有“雙峰”現(xiàn)象,但均不明顯。隨著生育

3、時期的推移,葉片反射光譜紅邊位置在704~707 nm之間出現(xiàn)“紅移”和“紅邊平臺”現(xiàn)象;紅邊光譜幅值則出現(xiàn)“紅移”、“紅邊平臺”和“藍(lán)移”現(xiàn)象。
　　通過對葉片營養(yǎng)濃度與光譜反射率的相關(guān)性分析表明,輪臺白杏果實(shí)不同生育時期葉片各營養(yǎng)元素及其濃度存在不同的光譜敏感指示波段。果實(shí)座果期、膨大期、硬核期、收后期,葉片N濃度的指示波段分別為363~720 nm,564~664 nm,310~1031 nm,430~698 nm。葉片P濃

4、度的指示波段分別為408~503 nm和710~1055 nm,424~656 nm,511~617 nm,403~452 nm。葉片K濃度的指示波段分別為496~730 nm,425~701 nm和721~1113 nm,500~721 nm,524~718 nm和749~1074 nm。中量元素和微量元素在不同生育時期的濃度敏感指示波段也存在差異。
　　用獨(dú)立樣本對模型檢驗(yàn)表明,選擇恰當(dāng)數(shù)學(xué)表達(dá)形式的葉片光譜敏感波段為自變量,

5、以葉片營養(yǎng)元素濃度為因變量,采用冪函數(shù)或指數(shù)函數(shù),能夠建立具有實(shí)際應(yīng)用價值的輪臺白杏果實(shí)不同生育時期葉片營養(yǎng)元素濃度光譜估算模型。以光譜敏感波段的衍生變量為自變量的數(shù)學(xué)表達(dá)形式建立的光譜估算模型,對輪臺白杏果實(shí)不同生育時期葉片 N、P、K營養(yǎng)元素濃度的估算誤差較小;以雙光譜敏感波段的一階微分?′(Rλ)為自變量的數(shù)學(xué)表達(dá)形式建立的光譜估算模型,對輪臺白杏果實(shí)不同生育時期葉片 Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn營養(yǎng)元素濃度的估算誤差較小。