氮肥是小麥生產(chǎn)中用量最大、應(yīng)用最廣的一種主要肥料。近年來由于盲目施肥現(xiàn)象普遍存在,導(dǎo)致氮肥利用效率低,產(chǎn)量增加緩慢甚至降低,因此應(yīng)用快速便捷的氮肥施用監(jiān)測技術(shù)勢在必行。國內(nèi)外眾多研究表明,同一生長環(huán)境下,冠層溫度變化可反映小麥生長發(fā)育及其生理代謝狀況,且與小麥產(chǎn)量及構(gòu)成因素間存在顯著關(guān)系,因此利用冠層溫度監(jiān)測小麥生理代謝狀況、評(píng)價(jià)施氮措施優(yōu)劣、指導(dǎo)小麥高產(chǎn)栽培是行之有效的,在數(shù)字農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)中將具有巨大的應(yīng)用潛力。本研究于小麥開花期應(yīng)用手持式熱紅外儀和無人機(jī)搭載的熱紅外相機(jī)獲取冠層溫度分布圖,結(jié)合同期進(jìn)行的小麥光合能力監(jiān)測,分析了四個(gè)氮肥施用量即0kg·hm-2(N1)、180kg·hm-2(N2)、240 kg·hm-2(N3)和 300 kg hm-2(N4)對(duì)揚(yáng)麥 23 花后 7d、花后 14d和花后21d冠層溫度、植株氮含量、光合性狀及不同器官生物量積累、小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素等的影響,以及開花期氮含量與小麥冠層溫度的關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)前人研究進(jìn)展和本研究試驗(yàn)結(jié)果,為構(gòu)建小麥花后氮含量最佳估測模型,本研究選取R、G、B、NRI、NGI、NBI、GMR、GR、ExG、ExR、ExGMR、NDIg、NDIb、NDI、葉片溫度 LT、小麥穗部溫度PT以及冠層蓋度CC等特征參數(shù),通過分析上述熱紅外圖像特征參數(shù)與小麥花后7d、花后14d和花后21d氮含量的相關(guān)關(guān)系,找到適合構(gòu)建小麥花后不同生育期氮含量估測模型的圖像特征參數(shù)并進(jìn)行建模及模型檢驗(yàn)。模型構(gòu)建結(jié)果如下:(1)小麥圖像特征參數(shù)LT與花后葉片氮含量的相關(guān)性最好,通過多元逐步回歸分析擬合的花后葉片氮含量最佳估測模型分別為:花后7d葉片氮含量最佳估測模型為y=-6.0934*LT+195.41,模型檢驗(yàn) R2 為 0.7101,RMSE為4.964 mg·g-1為花后 14d 葉片氮含量最佳估測模型為 y=-2.5351*LT+69.708,模型檢驗(yàn) R2 為 0.6481,RMSE 為 1.807 mg·g-1;花后21d葉片氮含量最佳估測模型為y=-1.037*LT+36.221,模型檢驗(yàn)R2為0.6224,RMSE為0.834 mg·g-1。因此,利用冠層葉片溫度估測小麥花后葉片氮含量是可行的。(2)圖像特征參數(shù)PT與小麥花后穗部氮含量的相關(guān)性最好,花后不同生育期通過多元逐步回歸分析擬合的穗部氮含量最佳估測模型分別為:花后7d穗部氮含量最佳估測模型為 y=-2.6926*PT+89.4,模型檢驗(yàn) R2 為 0.6886,RMSE為2.962 mg·g-為 花后 14d zB部氮含量最佳估測模型為y=-3.0443*PT+75.442,模型檢驗(yàn)R2為0.6698,RMSE為3.224mgg·1;花后21d穗部氮含量最佳估測模型為y=-1.8058*PT+64.086,模型檢驗(yàn)R2為0.683,RMSE為2.735 mg·g-1。因此,冠層穗部溫度可用于小麥花后穗部氮含量估測。(3)特征參數(shù)CT與小麥開花期生物量的相關(guān)性最好,花后不同生育期通過多元逐步回歸分析擬合的生物量最佳估測模型分別為:花后7d生物量最佳估測模型為y=1051.5*CT2-60418*CT+876864,模型檢驗(yàn) R2 為 0.6192,RMSE 為 1280.207 kg.hm-2;花后14d生物量最佳估測模型為y=-1408.7*CT2+53704*CT-496833,模型檢驗(yàn)R2為0.6407,RMSE 為 1159.665 kg·hm-2;花后 21d 生物量最佳估測模型為 y=-87.291*LT2+2348.9*LT+33.92,模型檢驗(yàn) R2 為 0.6165,RMSE 為 1457.815 kg·hm-2。因此,可利用冠層溫度估測小麥開花期生物量進(jìn)而實(shí)現(xiàn)小麥產(chǎn)量預(yù)測。
【學(xué)位單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S512.1;TP391.41
【部分圖文】：

邐２Ｍｂｐｓ逡逑試驗(yàn)采用菲力爾公司生產(chǎn)的ＦＬＩＲ邋Ｅ４０手持式熱紅外儀作為冠層尺度熱圖像采集設(shè)備逡逑（圖２－３）。該儀器體積小巧，便于攜帶，操作簡單，具有自動(dòng)定位和全幅對(duì)焦控制等功能，逡逑數(shù)據(jù)獲取快速高效。逡逑

悘?qiáng)郑驽义蠎义蠄D２－２邋ＤＪＩ邋ＺＥＮＭＵＳＥ邋ＸＴ熱紅外相機(jī)逡逑Ｆｉｇ邋２－２邋ＤＪＩ邋ＺＥＮＭＵＳＥ邋ＸＴ邋ｔｈｅｒｍａｌ邋ｉｎｆｒａｒｅｄ邋ｃａｍｅｒａ逡逑大疆ＺＥＮＭＵＳＥ邋（禪思）ＸＴ熱紅外相機(jī)具體參數(shù)見表２－２。逡逑表２－２邋ＤＪＩ邋ＺＥＮＭＵＳＥ邋ＸＴ的技術(shù)參數(shù)逡逑Ｔａｂｌｅ．邋２－２邋Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ＤＪＩ邋ＺＥＮＭＵＳＥ邋ＸＴ逡逑技術(shù)名稱邐具體參數(shù)邐技術(shù)名稱邐具體參數(shù)逡逑尺寸邐１０３Ｘ７４Ｘ邋１０２邐波長范圍邐７．５邋—邋１３．５叫逡逑重量邐２７０ｇ邐靈敏度邐＜５０ｍＫａｔｆ７１．０逡逑熱成像器邐非制冷氧化釩（ＶＯｘ）邐高增益：－２５°Ｃ至１３５°Ｃ；逡逑場景范圍逡逑微測熱輻射計(jì)邐低增益：－４（ＴＣ至５５０°Ｃ逡逑工作環(huán)境溫度邐－Ｉ０°Ｃ至４０°Ｃ邐照片格式邐ＪＰＥＧ和ＴＩＦＦ逡逑熱沖擊邐５°Ｃ／ｍｉｎ邐視頻格式邐ＭＰ４逡逑像元間距邐１７｜ｉｍ邐視頻錄制碼率邐２Ｍｂｐｓ逡逑試驗(yàn)采用菲力爾公司生產(chǎn)的ＦＬＩＲ邋Ｅ４０手持式熱紅外儀作為冠層尺度熱圖像采集設(shè)備逡逑（圖２－３）。該儀器體積小巧，便于攜帶，操作簡單，具有自動(dòng)定位和全幅對(duì)焦控制等功能，逡逑數(shù)據(jù)獲取快速高效。逡逑

圖２４熱圖像獲取逡逑Ｆｉｇ邋２－４邋Ｔｈｅｒｍａｌ邋ｉｍａｇｅ邋ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ逡逑３．３圖像處理逡逑

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