小麦氮素营养的高光谱监测及施氮模型构建
发布时间：2023-06-06 20:04
氮素是作物生长必须的营养元素之一。如何快速、实时、无损的获取和诊断小麦长势状况,进而精确运筹氮肥是当今智慧农业研究的热点。本研究以不同年份、生态点、小麦品种、氮梯度等田间试验,采用高光谱遥感技术、生理生化指标测试技术等,系统分析了不同栽培因子条件下小麦冠层光谱特征与植株生长参数间的关系,构建了小麦叶片氮积累量(Leaf nitrogen accumulation,LNA)、植株氮积累量(Aerial nitrogen accumulation)的定量监测模型;分析了小麦不同器官生物量及氮含量的动态变化特征,构建了基于干物质增长的小麦不同器官临界氮浓度稀释模型(Critical nitrogen concentration,Nc)、氮营养指数模型(Nitrogen nutrition index,NNI)和氮素亏缺模型(Accumulative nitrogen deficit,Nand);确立了基于光谱指数法和氮素营养指数法的小麦追氮调控模型。预期结果为小麦精确氮肥管理提供了理论依据。本文在综合分析小麦冠层垂直角度观测的光谱特征基础上,研究了小麦叶片氮积累量与光谱参数间的定量关系。结果...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
第一章 文献综述与立题依据
1 研究背景
2 作物营养诊断的发展历程
2.1 形态诊断方法
2.1.1 长势诊断
2.1.2 叶色诊断
2.2 化学诊断方法
2.2.1 植株全氮诊断
2.2.2 硝酸盐快速诊断
2.3 现代技术诊断
2.3.1 叶绿素仪技术
2.3.2 叶绿素荧光技术
2.4 临界氮浓度诊断技术
3 作物氮素营养光谱学监测研究进展
3.1 作物氮素营养监测机理
3.2 绿色植被的典型光谱特征
3.3 作物叶片层次氮素状况监测
3.4 作物植株层次氮素状况监测
3.5 多角度遥感监测
4 作物氮肥精确调控研究进展
5 研究目的与意义
6 技术路线
第二章 基于冠层光谱红边特性的小麦叶片氮积累量监测研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦冠层光谱测定
1.3 生物量和氮含量测定
1.4 数据分析与利用
1.4.1 红边吸收面积指数的构建
1.4.2 模型的建立与检验
2 结果与分析
2.1 小麦叶片氮积累量的变化
2.2 小麦叶片氮积累量与植株氮积累量的相关性
2.3 小麦叶片氮积累量与常规红边参数的关系
2.4 小麦叶片氮积累量与新构建植被指数sREA的关系
2.5 模型的测试与检验
3 讨论
4 结论
第三章 小麦植株氮积累量的多角度监测及追氮调控模型研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦冠层多角度反射光谱测定
1.3 生物量和氮含量测定
1.4 数据分析与利用
1.4.1 新型植被指数的构建
1.4.2 模型的建立与检验
2 结果与分析
2.1 小麦植株氮积累量的变化
2.2 不同观测角度下光谱反射率与植株氮积累量的关系
2.3 不同观测角度下光谱参数与植株氮积累量的关系
2.4 角度组合参数与植株氮积累量的关系
2.5 植株氮积累量模型的测试与检验
2.6 基于光谱指数法的追氮调控模型
3 讨论
4 结论
第四章 不同灌水下小麦临界氮浓度模型的确立及氮肥优化研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 生物量和氮含量测定
1.3 模型构建
1.3.1 小麦临界氮浓度稀释曲线模型的建立
1.3.2 小麦氮营养指数模型的构建
1.3.3 小麦氮亏缺模型的构建
1.4 数据分析
2 结果与分析
2.1 不同灌溉及施氮水平对小麦生物量的影响
2.2 不同灌溉及施氮水平对小麦氮含量的影响
2.3 不同灌溉及施氮水平对小麦临界氮浓度稀释模型的影响
2.4 不同灌溉及施氮水平对小麦氮营养指数的影响
2.5 小麦氮素营养指数与氮亏缺值的关系
2.6 基于氮素营养指数的小麦追氮调控模型的构建
3 讨论
4 结论
第五章 冬小麦土壤硝态氮时空分布与适宜施氮量研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦植株氮积累量和氮素利用率测定
1.3 产量测定
1.4 土壤硝态氮的测定
1.5 根系的测定
1.6 数据分析与利用
2 结果与分析
2.1 小麦植株氮积累量与土壤硝态氮的动态变化
2.2 不同土层小麦根系的分布特征
2.3 不同施氮水平下土壤硝态氮的分布特征
2.4 小麦植株氮积累量与土壤硝态氮和根重密度的相关性
2.5 小麦植株氮积累量净增量与土壤硝态氮净增量的相关性
2.6 不同施氮量对成熟期小麦产量、植株氮积累量、硝态氮残余量和氮素利用率的影响
3 讨论
4 结论
第六章 讨论与结论
1 讨论
1.1 高光谱遥感的监测方式
1.1.1 高光谱遥感的分析技术
1.1.2 高光谱遥感信息的采集方式
1.2 作物氮素营养的诊断与调控
1.2.1 作物氮素营养诊断方法
1.2.2 作物追氮调控技术
2 本研究的特色与创新点
3 今后的研究设想
4 结论
参考文献
ABSTRACT
硕博连读期间发表和投稿的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研项目
本文编号：3832135
【文章页数】：100 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
第一章 文献综述与立题依据
1 研究背景
2 作物营养诊断的发展历程
2.1 形态诊断方法
2.1.1 长势诊断
2.1.2 叶色诊断
2.2 化学诊断方法
2.2.1 植株全氮诊断
2.2.2 硝酸盐快速诊断
2.3 现代技术诊断
2.3.1 叶绿素仪技术
2.3.2 叶绿素荧光技术
2.4 临界氮浓度诊断技术
3 作物氮素营养光谱学监测研究进展
3.1 作物氮素营养监测机理
3.2 绿色植被的典型光谱特征
3.3 作物叶片层次氮素状况监测
3.4 作物植株层次氮素状况监测
3.5 多角度遥感监测
4 作物氮肥精确调控研究进展
5 研究目的与意义
6 技术路线
第二章 基于冠层光谱红边特性的小麦叶片氮积累量监测研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦冠层光谱测定
1.3 生物量和氮含量测定
1.4 数据分析与利用
1.4.1 红边吸收面积指数的构建
1.4.2 模型的建立与检验
2 结果与分析
2.1 小麦叶片氮积累量的变化
2.2 小麦叶片氮积累量与植株氮积累量的相关性
2.3 小麦叶片氮积累量与常规红边参数的关系
2.4 小麦叶片氮积累量与新构建植被指数sREA的关系
2.5 模型的测试与检验
3 讨论
4 结论
第三章 小麦植株氮积累量的多角度监测及追氮调控模型研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦冠层多角度反射光谱测定
1.3 生物量和氮含量测定
1.4 数据分析与利用
1.4.1 新型植被指数的构建
1.4.2 模型的建立与检验
2 结果与分析
2.1 小麦植株氮积累量的变化
2.2 不同观测角度下光谱反射率与植株氮积累量的关系
2.3 不同观测角度下光谱参数与植株氮积累量的关系
2.4 角度组合参数与植株氮积累量的关系
2.5 植株氮积累量模型的测试与检验
2.6 基于光谱指数法的追氮调控模型
3 讨论
4 结论
第四章 不同灌水下小麦临界氮浓度模型的确立及氮肥优化研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 生物量和氮含量测定
1.3 模型构建
1.3.1 小麦临界氮浓度稀释曲线模型的建立
1.3.2 小麦氮营养指数模型的构建
1.3.3 小麦氮亏缺模型的构建
1.4 数据分析
2 结果与分析
2.1 不同灌溉及施氮水平对小麦生物量的影响
2.2 不同灌溉及施氮水平对小麦氮含量的影响
2.3 不同灌溉及施氮水平对小麦临界氮浓度稀释模型的影响
2.4 不同灌溉及施氮水平对小麦氮营养指数的影响
2.5 小麦氮素营养指数与氮亏缺值的关系
2.6 基于氮素营养指数的小麦追氮调控模型的构建
3 讨论
4 结论
第五章 冬小麦土壤硝态氮时空分布与适宜施氮量研究
1 材料与方法
1.1 试验设计
1.2 小麦植株氮积累量和氮素利用率测定
1.3 产量测定
1.4 土壤硝态氮的测定
1.5 根系的测定
1.6 数据分析与利用
2 结果与分析
2.1 小麦植株氮积累量与土壤硝态氮的动态变化
2.2 不同土层小麦根系的分布特征
2.3 不同施氮水平下土壤硝态氮的分布特征
2.4 小麦植株氮积累量与土壤硝态氮和根重密度的相关性
2.5 小麦植株氮积累量净增量与土壤硝态氮净增量的相关性
2.6 不同施氮量对成熟期小麦产量、植株氮积累量、硝态氮残余量和氮素利用率的影响
3 讨论
4 结论
第六章 讨论与结论
1 讨论
1.1 高光谱遥感的监测方式
1.1.1 高光谱遥感的分析技术
1.1.2 高光谱遥感信息的采集方式
1.2 作物氮素营养的诊断与调控
1.2.1 作物氮素营养诊断方法
1.2.2 作物追氮调控技术
2 本研究的特色与创新点
3 今后的研究设想
4 结论
参考文献
ABSTRACT
硕博连读期间发表和投稿的学术论文
攻读博士学位期间参加的科研项目
本文编号：3832135
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3832135.html