品种和生育时期对冠层光谱指数(NDVI)估测马铃薯植株氮素浓度的影响

• 作者: 杨海波 张加康 杨柳 贾禹泽 刘楠 李斐
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 马铃薯 品种 生育时期 主动作物传感器 归一化光谱指数 植株氮素浓度
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 950-959
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2020.94121

摘要

NDVI是反映作物叶绿素相对含量及氮素水平的重要参数, 但是作物品种和生育时期的变化对NDVI估测氮素营养的能力有重要影响。本研究在内蒙古阴山北麓马铃薯主产区进行了多年多品种田间试验, 于2014—2016年7月上旬至8月中旬马铃薯关键生育时期, 利用便携式主动作物传感器GreenSeeker获取马铃薯冠层光谱指数NDVI, 对比了品种和生育时期对NDVI估测结果的影响。结果表明, 块茎形成期NDVI与马铃薯植株氮素浓度相关性较差, 随着生育时期的推进, NDVI与植株氮素浓度的线性相关性增强, 块茎膨大期与淀粉积累期组合会显著提高NDVI与植株氮素浓度的线性建模效果。品种混合会降低NDVI的灵敏性, 增加数据的离散性, 基于时间序列归一化的光谱指数TNDVI能够克服这些问题, 尤其是在块茎膨大期TNDVI与植株氮素浓度的拟合决定系数(R2)能够由原来的0.13提高到0.47。TNDVI对块茎形成期、块茎膨大期和淀粉积累期组合的线性估测建模R2为0.76, 显著高于NDVI。株型展开型的品种在块茎膨大期和淀粉积累期更具线性拟合趋势。研究表明, 马铃薯生育时期和品种对NDVI估测植株氮素浓度有显著影响, 且生育时期的影响更大。构建的TNDVI光谱指数能够克服品种差异导致的块茎膨大期、淀粉积累期数据分异及饱和现象, 为NDVI在马铃薯植株氮素浓度诊断应用的普适性上提供了理论依据与方法。