【摘要】：近年來,化肥的盲目投入導(dǎo)致環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,精準(zhǔn)施肥的目的是要識別并量化田間存在的差異,理解這些差異可能造成的影響及引起差異的原因,并針對這些差異進(jìn)行變量管理,最終獲得良好的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。本研究通過利用光譜分析技術(shù)快速、簡便、無損和綠色的特點(diǎn),對新疆不同質(zhì)地土壤的全氮含量進(jìn)行光譜預(yù)測模型的構(gòu)建,并且通過實(shí)際樣本驗(yàn)證其模型的準(zhǔn)確性。通過田間實(shí)際應(yīng)用效果的研究,更好的為作物變量施肥和精準(zhǔn)施肥奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)論如下:1、不同土壤質(zhì)地的對比試驗(yàn)表明,不同質(zhì)地土壤的原始光譜反射率差異較大。較細(xì)顆粒組成的土壤(砂土),光譜曲線較平滑,具有較高的反射率;而較粗糙土壤(礫石土)光譜曲線波動(dòng)較大,尤其在1300nm、1800nm和2200nm處有明顯的吸收谷。不同氮、磷、鉀含量的土壤與其光譜反射率之間存在著較好的負(fù)相關(guān)性;2、不同變換條件下,土壤光譜反射率與土壤全氮、全磷、全鉀含量之間呈較好的相關(guān)性。全氮含量與土壤原始光譜反射率在1867nm處呈極顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.9392;以反射率倒數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行變換后與TN相關(guān)性最好,光譜反射率倒數(shù)的一階微分和二階微分更進(jìn)一步地增強(qiáng)了與土壤全磷含量的相關(guān)性,與TN相關(guān)性最好,土壤全鉀(TK)含量與光譜反射率一階導(dǎo)數(shù)變換后相關(guān)關(guān)系最優(yōu),在1517nm處達(dá)到0.9979極顯著正相關(guān)。3、估測土壤全氮含量指數(shù)函數(shù)模型復(fù)相關(guān)系數(shù)(R2=0.7982)最高,以指數(shù)函數(shù)關(guān)系模型(YTN=0.0005e4.7003xNDI)為預(yù)測全氮最優(yōu)模型;土磷全磷含量估算模型中,一元三次函數(shù)模型復(fù)相關(guān)系數(shù)(R2=0.5631)最高;以一元三次函數(shù)(YTP=802.27xNDI3-412.32xNDI2+72.357xNDI-3.3189)最優(yōu);土壤全鉀含量估算模型中,一元三次函數(shù)模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)(R2=0.5150)最高,一元三次函數(shù)關(guān)系模型的預(yù)測效果為最佳(YTK=80189xNDI3-11471xNDI2+490.57xNDI+13.879)。4、土壤全氮含量的估算模型預(yù)測效果最好,預(yù)測精度為78.1430%,且相對誤差最小,為21.8570%;其次是土壤全磷量的估測模型的預(yù)測精度也較高,達(dá)到75.6690%;其中,土壤全鉀含量的預(yù)測值與實(shí)測值之間的相對誤差較大,為29.7039%,其估算模型的預(yù)測精度也較低,僅為70.2961%。利用光譜技術(shù)對農(nóng)田土壤進(jìn)行特征信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測、快速提取、準(zhǔn)確預(yù)測、反演模擬是可行的。
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S158

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本文編號：2652081