植物营养与肥料学报
植物營養與肥料學報
식물영양여비료학보
Plant Nutrition and Fertilizer Science
2015年
1期
259-268
,共10页
李岚涛%张萌%任涛%李小坤%丛日环%吴礼树%鲁剑巍
李嵐濤%張萌%任濤%李小坤%叢日環%吳禮樹%魯劍巍
리람도%장맹%임도%리소곤%총일배%오례수%로검외
数字图像%水稻%氮素营养诊断
數字圖像%水稻%氮素營養診斷
수자도상%수도%담소영양진단
digital image%rice%N status diagnosis
[目的]研究田间试验条件下水稻不同生育期冠层图像色彩参数(G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B)及植株氮素营养指标(叶片含氮量、植株全氮含量、生物量、氮素累积量和冠层NDVI值)的时空变化特征,并分析两者间的相关性,确立水稻氮素营养诊断的最佳色彩参数和方程模型,为探明数码相机在水稻上的适宜性及精确诊断水稻氮素营养状况提供理论基础.[方法]于2013年5月～9月在湖北省武汉市华中农业大学试验基地(30°28′ 08″N,114°21 ′36″E)采用不同施氮处理的田间试验,以籼型两系杂交稻“两优6326”为供试作物,设置4个施氮水平:0、75、150和225 kg/hm2(分别以N0、N75、150和N225表示),3次重复,随机区组排列.分别在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期和灌浆期采用数码相机(Nikon-D700,1200万像素)获取水稻冠层图像,应用Adobe photoshop7.0软件直方图程序提取图像的红光值R、绿光值G和蓝光值B,研究数码相机进行水稻氮素营养诊断色彩参数,确定植株氮素营养指标诊断模型.[结果]较对照(N0)相比,分蘖期、拔节期、孕穗期和灌浆期3个施氮处理水稻地上部生物量、叶片含氮量、植株全氮含量、氮素累积量、冠层NDVI值和成熟期产量增幅分别平均为40.7％～98.0％、42.4％～72.4％、36.2％～85.3％、125.5％～209.1％、51.3％～60.6％和60.1％～117.0％,差异显著.水稻不同生育期各冠层数字化指标G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B与上述氮素营养参数相关性差异较大,且以数字图像红光标准化值NRI表现最佳,建议作为应用数码相机进行水稻氮素营养诊断的最佳冠层图像色彩参数指标.进一步分析表明,可以用统一的线性回归方程来描述不同生育期、不同氮素水平下水稻植株氮素营养指标随冠层色彩参数NRI的变化模式.[结论]数码相机进行水稻氮素营养诊断测试结果稳定,具有快速、便捷、非破坏性等优点,冠层色彩参数NRI与水稻氮素营养指标和产量之间均表现出较好的相关性,满足氮素营养无损诊断的需求,对实时、快速监测水稻长势状况及氮素营养丰缺水平具有较高的可行性,有望发展成为新时期作物氮素营养无损诊断技术的潜力.
[目的]研究田間試驗條件下水稻不同生育期冠層圖像色綵參數(G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B)及植株氮素營養指標(葉片含氮量、植株全氮含量、生物量、氮素纍積量和冠層NDVI值)的時空變化特徵,併分析兩者間的相關性,確立水稻氮素營養診斷的最佳色綵參數和方程模型,為探明數碼相機在水稻上的適宜性及精確診斷水稻氮素營養狀況提供理論基礎.[方法]于2013年5月～9月在湖北省武漢市華中農業大學試驗基地(30°28′ 08″N,114°21 ′36″E)採用不同施氮處理的田間試驗,以秈型兩繫雜交稻“兩優6326”為供試作物,設置4箇施氮水平:0、75、150和225 kg/hm2(分彆以N0、N75、150和N225錶示),3次重複,隨機區組排列.分彆在水稻分蘗期、拔節期、孕穗期和灌漿期採用數碼相機(Nikon-D700,1200萬像素)穫取水稻冠層圖像,應用Adobe photoshop7.0軟件直方圖程序提取圖像的紅光值R、綠光值G和藍光值B,研究數碼相機進行水稻氮素營養診斷色綵參數,確定植株氮素營養指標診斷模型.[結果]較對照(N0)相比,分蘗期、拔節期、孕穗期和灌漿期3箇施氮處理水稻地上部生物量、葉片含氮量、植株全氮含量、氮素纍積量、冠層NDVI值和成熟期產量增幅分彆平均為40.7％～98.0％、42.4％～72.4％、36.2％～85.3％、125.5％～209.1％、51.3％～60.6％和60.1％～117.0％,差異顯著.水稻不同生育期各冠層數字化指標G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B與上述氮素營養參數相關性差異較大,且以數字圖像紅光標準化值NRI錶現最佳,建議作為應用數碼相機進行水稻氮素營養診斷的最佳冠層圖像色綵參數指標.進一步分析錶明,可以用統一的線性迴歸方程來描述不同生育期、不同氮素水平下水稻植株氮素營養指標隨冠層色綵參數NRI的變化模式.[結論]數碼相機進行水稻氮素營養診斷測試結果穩定,具有快速、便捷、非破壞性等優點,冠層色綵參數NRI與水稻氮素營養指標和產量之間均錶現齣較好的相關性,滿足氮素營養無損診斷的需求,對實時、快速鑑測水稻長勢狀況及氮素營養豐缺水平具有較高的可行性,有望髮展成為新時期作物氮素營養無損診斷技術的潛力.
[목적]연구전간시험조건하수도불동생육기관층도상색채삼수(G、NRI、NGI、NBI、G/R화G/B)급식주담소영양지표(협편함담량、식주전담함량、생물량、담소루적량화관층NDVI치)적시공변화특정,병분석량자간적상관성,학립수도담소영양진단적최가색채삼수화방정모형,위탐명수마상궤재수도상적괄의성급정학진단수도담소영양상황제공이론기출.[방법]우2013년5월～9월재호북성무한시화중농업대학시험기지(30°28′ 08″N,114°21 ′36″E)채용불동시담처리적전간시험,이선형량계잡교도“량우6326”위공시작물,설치4개시담수평:0、75、150화225 kg/hm2(분별이N0、N75、150화N225표시),3차중복,수궤구조배렬.분별재수도분얼기、발절기、잉수기화관장기채용수마상궤(Nikon-D700,1200만상소)획취수도관층도상,응용Adobe photoshop7.0연건직방도정서제취도상적홍광치R、록광치G화람광치B,연구수마상궤진행수도담소영양진단색채삼수,학정식주담소영양지표진단모형.[결과]교대조(N0)상비,분얼기、발절기、잉수기화관장기3개시담처리수도지상부생물량、협편함담량、식주전담함량、담소루적량、관층NDVI치화성숙기산량증폭분별평균위40.7％～98.0％、42.4％～72.4％、36.2％～85.3％、125.5％～209.1％、51.3％～60.6％화60.1％～117.0％,차이현저.수도불동생육기각관층수자화지표G、NRI、NGI、NBI、G/R화G/B여상술담소영양삼수상관성차이교대,차이수자도상홍광표준화치NRI표현최가,건의작위응용수마상궤진행수도담소영양진단적최가관층도상색채삼수지표.진일보분석표명,가이용통일적선성회귀방정래묘술불동생육기、불동담소수평하수도식주담소영양지표수관층색채삼수NRI적변화모식.[결론]수마상궤진행수도담소영양진단측시결과은정,구유쾌속、편첩、비파배성등우점,관층색채삼수NRI여수도담소영양지표화산량지간균표현출교호적상관성,만족담소영양무손진단적수구,대실시、쾌속감측수도장세상황급담소영양봉결수평구유교고적가행성,유망발전성위신시기작물담소영양무손진단기술적잠력.
