數(shù)字圖像技術在作物氮營養(yǎng)診斷中的應用研究.pdf

1、本文于華北平原區(qū)欒城試驗站進行了冬小麥與夏玉米田間試驗,利用數(shù)碼相機獲得冬小麥和夏玉米冠層圖像,結合土壤、植株快速測試技術,研究了數(shù)字圖像技術應用于冬小麥和夏玉米氮素營養(yǎng)診斷上的可行性,并對數(shù)字圖像技術與土壤、植株快速測試技術相結合應用于冬小麥和夏玉米農田氮肥推薦進行了探討；另外,于河南封丘對水肥耦合下冬小麥冠層的色彩參數(shù)變化規(guī)律進行了研究。主要研究結果如下：
　　 ⑴地面數(shù)字圖像技術可以作為冬小麥和夏玉米氮素營養(yǎng)的診斷方法。冬

2、小麥在拔節(jié)期與孕穗期冠層的綠光標準化值G／(R+G+B)與土壤、植株氮營養(yǎng)測試指標均有極顯著的相關關系。在地面數(shù)字圖像處理得到的八個圖像色彩參數(shù)中,以冠層綠光標準化值G／(R+G+B)與施氮量、葉綠素儀讀數(shù)、莖基部硝酸鹽濃度、植株全氮和拔節(jié)前供氮量等土壤、植株氮營養(yǎng)測試指標的相關關系最好。拔節(jié)期是用數(shù)字圖像技術作為冬小麥氮素營養(yǎng)診斷的關鍵時期。在夏玉米6葉期,玉米冠層數(shù)字圖像色彩參數(shù)指標B／(R+G+B)、G／B、R／B、B／L均與施氮

3、量、葉片SPAD值、植株硝酸鹽濃度、植株全氮含量、0～90 cm土壤硝態(tài)氮含量存在極顯著的線性相關關系,其中B／(R+G+B)與各營養(yǎng)參數(shù)的相關關系最好,其次是B／L。夏玉米6葉期可作為應用數(shù)字圖像技術進行氮素營養(yǎng)診斷的關鍵時期,而藍光標準化值B／(R+G+B)是進行夏玉米氮素營養(yǎng)診斷的最佳冠層圖像色彩參數(shù)指標。
　　 ⑵地面數(shù)字圖像獲取時,可將數(shù)碼相機與冬小麥冠層成30～60°角度進行拍攝。相機所得的綠光標準化值與相機本身的像

4、素間存在一定的關系。
　　 ⑶應用地面數(shù)字圖像技術與土壤植株測試技術結合進行冬小麥氮肥推薦時,根據(jù)冬小麥拔節(jié)期硝態(tài)氮含量與綠光標準化值G／(R+G+B)建立方程,根據(jù)此方程可對冬小麥拔節(jié)期進行推薦施肥供氮不足時,推薦追肥量為100～150 kg(N)·hm-2；供氮正常時,推薦追肥量為50～100kg(N)·hm-2；供氮過量時為0～50kg(N)·hm-2。應用地面數(shù)字圖像技術與土壤植株測試技術結合進行夏玉米氮肥推薦時,根據(jù)夏

5、玉米6葉期硝態(tài)氮含量與藍光標準化值B／(R+G+B),建立了推薦施肥方程,根據(jù)此方程可對夏玉米6葉期進行推薦施肥。供氮不足時,推薦追肥量為大于230 kg(N)·hm-2；供氮正常時,推薦追肥量為180～230kg(N)·hm-2；供氮過量時為150～180kg(N)·hm-2。
　　 ⑷水肥耦合下,對所得的數(shù)字圖像色彩參數(shù)的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)在水肥耦合條件下,也可以用數(shù)字圖像技術進行冬小麥氮素營養(yǎng)診斷。數(shù)字圖像色彩參數(shù)指標