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1、提高作物氮素利用率是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需解決的重要問題。利用光譜遙感技術(shù)有助于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物氮素狀況,并進(jìn)行精確診斷和科學(xué)調(diào)控,從而促進(jìn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效作物生產(chǎn)。本研究的目的是基于不同施氮量處理,于小麥拔節(jié)期利用光譜儀和SPAD儀快速監(jiān)測(cè)小麥氮素營(yíng)養(yǎng)狀況,并通過氮肥調(diào)控模型定量推薦追施氮肥量,進(jìn)而初步建立小麥氮素營(yíng)養(yǎng)診斷與調(diào)控技術(shù)。
首先分析了小麥冠層光譜參數(shù)與植株氮素狀況之間的定量關(guān)系,并對(duì)已有氮素估測(cè)模型進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明,光
2、譜參數(shù)RVI(870,760)、NDVl(1220,710)和RVI(810,560)可用于小麥葉片干重、氮含量和氮積累量的監(jiān)測(cè);而光譜指數(shù)RVI(870,760)、R560和RVI(810,560)可用于小麥植株生物量、氮含量和氮積累量的監(jiān)測(cè)。在利用不用葉位SPAD值進(jìn)行植株生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí),生物量和氮積累量與頂1葉、項(xiàng)2葉SPAD值的相關(guān)程度高于項(xiàng)3葉;而氮含量則趨勢(shì)相反,且頂3葉表現(xiàn)優(yōu)于頂1和頂2葉。因而,頂1葉SPAD值可用于小麥葉片
3、和植株干重及氮積累量的估測(cè),頂3葉SPAD值及頂3與項(xiàng)1葉的SPAD差值或比值可用于葉片和植株氮含量的監(jiān)測(cè)。
構(gòu)建了基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息的小麥追氮調(diào)控模型,并計(jì)算了不同基施氮量條件下拔節(jié)孕穗肥的施氮量,進(jìn)一步試驗(yàn)評(píng)價(jià)了追氮調(diào)控模型的效果。結(jié)果顯示,追施不同氮肥后,低、中氮調(diào)控處理在開花、灌漿和成熟期的群體干物質(zhì)、植株氮積累量均顯著高于相應(yīng)的對(duì)照處理,而高氮調(diào)控處理則低于對(duì)照處理。同時(shí),各調(diào)控處理的產(chǎn)量和氮肥利用效率也明顯高于相
4、應(yīng)對(duì)照處理。另外,在籽粒品質(zhì)方面,表現(xiàn)為低氮調(diào)控處理的籽??偟矸酆颗c面粉軟度均低于對(duì)照處理;高氮處理的籽??偟矸酆颗c面粉軟度高于對(duì)照處理;中氮調(diào)控處理差異不顯著。表明基于生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)氮肥調(diào)控技術(shù)顯著提高了產(chǎn)量和氮肥利用效率。
進(jìn)一步研究了不同施氮處理下主要生育期冠層氮素光譜參數(shù)與SPAD值的變化動(dòng)態(tài)及其與小麥籽粒產(chǎn)量的關(guān)系。結(jié)果顯示,調(diào)控施氮能有效調(diào)節(jié)小麥作物的生長(zhǎng)狀態(tài),生育后期各光譜參數(shù)和SPAD參數(shù)值在不同調(diào)控處
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