基于掃描葉片圖像特征的甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-08 14:00
【摘要】:為了減少甜菜生產(chǎn)中氮肥過(guò)量施用造成的浪費(fèi)和環(huán)境問(wèn)題,根據(jù)甜菜不同生育時(shí)期需肥特點(diǎn),進(jìn)行實(shí)時(shí)定量供給氮肥是一個(gè)理想途徑,而甜菜植株氮素營(yíng)養(yǎng)狀況的實(shí)時(shí)快速診斷是實(shí)現(xiàn)這一途徑的前提。本文在田間試驗(yàn)條件下對(duì)甜菜生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)過(guò)程進(jìn)行觀測(cè),分析了不同氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)甜菜植株形態(tài)特征的影響。通過(guò)化學(xué)分析法測(cè)定和分析不同氮肥處理下甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)的代謝規(guī)律,并利用數(shù)字圖像處理技術(shù)提取甜菜葉片色彩參數(shù)指標(biāo),分析不同施肥處理下的甜菜不同葉序色彩參數(shù)指標(biāo)與傳統(tǒng)氮素營(yíng)養(yǎng)化學(xué)診斷指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系,確立甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷的最佳測(cè)定葉序和色彩參數(shù),建立了基于掃描圖像參數(shù)的甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)實(shí)時(shí)快速診斷的方程模型,為數(shù)字圖像處理技術(shù)在甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)實(shí)時(shí)快速診斷的應(yīng)用研究奠定了理論基礎(chǔ)。研究結(jié)論如下:1、各生育時(shí)期冠層L5、L6、L7、L8四個(gè)葉序葉片的SPAD值和葉綠素含量均存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系(0.489r0.702),受生育時(shí)期影響較小,能準(zhǔn)確、穩(wěn)定的反映甜菜整株氮素營(yíng)養(yǎng)狀況,因此本文選擇L5、L6、L7、L8四個(gè)葉序葉片作為甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷的測(cè)定葉。2、在葉叢生長(zhǎng)后期4個(gè)葉序共有37個(gè)色彩參數(shù)指標(biāo)與葉片含氮量存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系,32個(gè)色彩參數(shù)指標(biāo)與植株全氮存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系,40個(gè)色彩參數(shù)指標(biāo)與葉綠素含量存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系,多于其它3個(gè)生育時(shí)期,葉叢生長(zhǎng)后期可作為利用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷的關(guān)鍵時(shí)期。3、對(duì)葉叢生長(zhǎng)后期色彩參數(shù)指標(biāo)和SPAD值做曲線擬合,發(fā)現(xiàn)L7、L8葉序與R/B相關(guān)性最好,相關(guān)系數(shù)為0.809、0.736,G/B、NBI次之,其次為L(zhǎng)5、L6葉序,在進(jìn)行甜菜氮素營(yíng)養(yǎng)診斷時(shí),推薦選擇色彩參數(shù)R/B,其相關(guān)性和穩(wěn)定性優(yōu)于其它色彩參數(shù)指標(biāo)。4、將氮肥施用量和產(chǎn)量做曲線擬合,發(fā)現(xiàn)一元三次方程的決定系數(shù)最大,為0.901,方程模型為 y=42015.025+152.515x+0.508x2-0.003x3,呈“拋物線”形狀,在N180處理下得到最高理論產(chǎn)量67955.09kg/hm2,之后開(kāi)始下降,說(shuō)明施氮量為180kg/hm2是適宜施氮量。根據(jù)不同施氮水平下R/B的分布情況,R/B大于1.54時(shí)產(chǎn)量較低,為供氮不足狀態(tài),R/B小于1.36時(shí),理論產(chǎn)量達(dá)到峰值,為供氮理想狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:S566.3;TP391.41
【圖文】:
氮肥的施用會(huì)影響作物的外部形態(tài),植株缺氮時(shí),細(xì)胞分裂減慢,植株生長(zhǎng)緩逡逑慢,植株高度是作物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)之一,反映了作物的生長(zhǎng)速率。在6月2日、6逡逑月9日、6月16日分別測(cè)量不同氮肥水平下的甜菜植株高度,如圖2所示,5個(gè)氮逡逑肥處理的變化趨勢(shì)非常一致,6月2日到6月9日,增長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)緩慢,6月9日到逡逑6月16日,增長(zhǎng)加快,N12。、N1S。處理下甜菜的高度明顯高于其它處理。逡逑35.00邐t逡逑30.00邐^邐^4逡逑25.00邋—逡逑I邋20-00邋1邐,氣逡逑|邋15-°°邋'邐.M75逡逑10.00邐—^?N120逡逑5.00邐N180逡逑0.00邐邐—邐邐邐邐邐邐邐r邐邐邐5逡逑6.2邐6.9邐6.16逡逑日期逡逑圖2不同施氮處理下甜菜植株高度變化圖逡逑Fig.邋2邋Changes邋of邋Sugar邋beet邋Plant邋Height邋under邋Different邋Nitrogen邋Application逡逑4.邋1.邋1.邋2不同氮肥處理下甜菜植株葉片長(zhǎng)寬的變化逡逑將不同氮肥處理下的甜菜葉片的長(zhǎng)度和寬度與葉序的關(guān)系分析比較,如圖3、逡逑圖4所示,發(fā)現(xiàn)不同氮肥處理下的葉長(zhǎng)、葉寬表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì),隨葉序的增逡逑加先上升后下降。6月2日時(shí),各處理間葉長(zhǎng)、葉寬表現(xiàn)出差異性,說(shuō)明從播種到逡逑該時(shí)間段施氮有助于甜菜葉長(zhǎng)、葉寬的X棾
本文編號(hào):2785660
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:S566.3;TP391.41
【圖文】:
氮肥的施用會(huì)影響作物的外部形態(tài),植株缺氮時(shí),細(xì)胞分裂減慢,植株生長(zhǎng)緩逡逑慢,植株高度是作物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)之一,反映了作物的生長(zhǎng)速率。在6月2日、6逡逑月9日、6月16日分別測(cè)量不同氮肥水平下的甜菜植株高度,如圖2所示,5個(gè)氮逡逑肥處理的變化趨勢(shì)非常一致,6月2日到6月9日,增長(zhǎng)趨勢(shì)相對(duì)緩慢,6月9日到逡逑6月16日,增長(zhǎng)加快,N12。、N1S。處理下甜菜的高度明顯高于其它處理。逡逑35.00邐t逡逑30.00邐^邐^4逡逑25.00邋—逡逑I邋20-00邋1邐,氣逡逑|邋15-°°邋'邐.M75逡逑10.00邐—^?N120逡逑5.00邐N180逡逑0.00邐邐—邐邐邐邐邐邐邐r邐邐邐5逡逑6.2邐6.9邐6.16逡逑日期逡逑圖2不同施氮處理下甜菜植株高度變化圖逡逑Fig.邋2邋Changes邋of邋Sugar邋beet邋Plant邋Height邋under邋Different邋Nitrogen邋Application逡逑4.邋1.邋1.邋2不同氮肥處理下甜菜植株葉片長(zhǎng)寬的變化逡逑將不同氮肥處理下的甜菜葉片的長(zhǎng)度和寬度與葉序的關(guān)系分析比較,如圖3、逡逑圖4所示,發(fā)現(xiàn)不同氮肥處理下的葉長(zhǎng)、葉寬表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì),隨葉序的增逡逑加先上升后下降。6月2日時(shí),各處理間葉長(zhǎng)、葉寬表現(xiàn)出差異性,說(shuō)明從播種到逡逑該時(shí)間段施氮有助于甜菜葉長(zhǎng)、葉寬的X棾
本文編號(hào):2785660
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