自從高光譜技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)上之后,很多科學(xué)家進(jìn)行研究將這項(xiàng)技術(shù)用于作物診斷。然而,由于光學(xué)設(shè)備的特性,不同圖像獲取條件下得到的反射率是不同的。并且在使用高光譜成像的過程中也沒有優(yōu)化方法來減少這種技術(shù)誤差。因此,本研究旨在尋找一種能夠反映在不同氮肥影響下小麥生長(zhǎng)狀態(tài)的合適的圖像獲取條件。實(shí)驗(yàn)分為6個(gè)不同施氮水平的小組:145.6kg N ha-1(1),109.2 kg N ha?1 (N2), 91.0 kg N ha?1 (N3), 72.8 kg N ha?1 (N4), 54.6 kg N ha?1 (N5), 和36.4 kg N ha?1 (N6)。
2019年4月19日獲取的不同施氮量小麥株高、葉面積指數(shù)和葉綠素含量的值
高光譜圖像獲取是從表面、穗、旗葉的105度和125度兩個(gè)不同的拍攝角度進(jìn)行的,在分析圖像時(shí)將第二上葉從頂部到底部分為5個(gè)部分。在抽穗期進(jìn)行的生長(zhǎng)分析表明相比于N1,N6的株高為N1的85.6%,葉面積指數(shù)為N1的44.1%,葉綠素含量為N1的64.9%。葉子里的氮含量相較于N1較少了55.2%,且N6的葉片數(shù)相較于N1減少了44.9%。從在抽穗期高光譜反射率的植物指數(shù)來看,穗部并不適合用于分析。
抽穗期旗葉(a)和第二上葉(b)在不同施肥水平下反射率的區(qū)別。
黃:N1,品紅:N2,青:N3,藍(lán):N4,綠:N5,紅:N6
對(duì)于旗葉和第二上葉來說,105 度光譜數(shù)據(jù)的植被指數(shù)更適合通過清晰劃分施肥水平的影響來獲取成像數(shù)據(jù)。葉子區(qū)域變化的結(jié)果表明:感興趣的區(qū)域(接近旗葉頂點(diǎn)和第二上葉底部)在施肥水平和植物指數(shù)之間有很高的決定系數(shù),這能有效的反映小麥的狀態(tài)。
來源:Hyperspectral Characteristics of an Individual Leaf of Wheat Grown under Nitrogen Gradient.by Jae Gyeong Jung ,Ki Eun Song ,Sun Hee Hong andSang In Shim
https://doi.org/10.3390/plants10112291