【摘要】：‘溫185’(Juglans regia‘Wen185’)是新疆本土選擇培育出的優(yōu)良早實(shí)核桃品種,現(xiàn)為新疆南疆盆地核桃主產(chǎn)區(qū)的主栽品種之一。但長(zhǎng)期以來由于缺乏對(duì)其以葉營(yíng)養(yǎng)元素含量為指示的樹體營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行高效、適時(shí)監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段,使得核桃生產(chǎn)園的施肥與土壤養(yǎng)分管理無據(jù)可尋,從而造成南疆盆地核桃生產(chǎn)園樹體營(yíng)養(yǎng)虧缺和營(yíng)養(yǎng)元素不平衡現(xiàn)象十分普遍,并嚴(yán)重影響堅(jiān)果的產(chǎn)量與品質(zhì)�？梢�,采用什么樣的技術(shù)能夠?qū)θ~營(yíng)養(yǎng)元素含量進(jìn)行高效、適時(shí)的監(jiān)測(cè)是南疆盆地核桃生產(chǎn)園施肥與土壤養(yǎng)分管理亟待解決的重大技術(shù)難題。鑒于此,本研究以盛果期‘溫185’核桃為研究對(duì)象,基于田間肥料效應(yīng)試驗(yàn)和葉片光譜反射率對(duì)施肥水平的響應(yīng),將便攜式光譜分析儀作為葉片光譜數(shù)據(jù)的獲取手段,結(jié)合田間葉樣、果樣采集與室內(nèi)葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量和果實(shí)品質(zhì)分析,以葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量與光譜特征參量的相關(guān)性為主線,采用Pearson相關(guān)分析、回歸分析和回歸診斷相結(jié)合的方法,篩選出了果實(shí)不同生育時(shí)期表征葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量最有效或有效的光譜特征參量及其與葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量和堅(jiān)果品質(zhì)的數(shù)學(xué)關(guān)系,并采用度量誤差方法構(gòu)建了堅(jiān)果品質(zhì)和果實(shí)不同生育時(shí)期葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量的光譜反演模型。所得主要研究結(jié)果如下:果實(shí)坐果期、速生生長(zhǎng)期、脂化期和近成熟期,表征葉片氮(N)元素含量的最有效光譜特征參量分別為綠峰反射率(Rg)、黃邊反射率(λy)、紅色比值指數(shù)(RNIR/Red)和黃邊幅值(Dy),表征葉片磷(P)元素含量的最有效光感特征參量分別為綠色比值指數(shù)(RNIR/Green)、紅邊藍(lán)邊面積歸一化值(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、黃邊位置(?y)和紅谷位置(?o),表征葉片鉀(K)元素含量的最有效光譜特征參量分別為綠色歸一化差值指數(shù)(NIR-Green)/(NIR+Green)、紅邊黃邊面積比值(SDr/SDy)、RNIR/Green和藍(lán)邊面積(SDb)。葉片N、P、K含量與表征其含量的最有效光譜特征參量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系均為三次函數(shù)。堅(jiān)果單果重和種仁脂肪、蛋白質(zhì)含量分別與表征葉片N、P、K含量的有效光譜特征參量(Rg、RNIR/Red、紅色歸一化差值指數(shù)(NIR-Red)/(NIR+Red)、λy、紅谷反射率(Ro)、RNIR/Green、RNIR/Red、(NIR-Green)/(NIR+Green)、(NIR-Red)/(NIR+Red)、Rg、RNIR/Red、Dy、Rg、SDr)、(RNIR/Green、RNIR/Red、SDr/SDb、(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、SDb、λy、λo、藍(lán)色比值指數(shù)(RNIR/Blue)、藍(lán)色歸一化差值指數(shù)(NIR-Blue)/(NIR+Blue))、(Dy、(NIR-Green)/(NIR+Green)、λy、Dy、黃邊面積(SDy)、綠峰紅谷比值(Rg/Ro)、綠峰紅谷歸一化值(Rg-Ro)/(Rg+Ro)、SDr/SDy、紅邊黃邊面積歸一化值(SDrSDy)/(SDr+SDy)、Dy、SDb、Rg/Ro、RNIR/Green、SDr/SDy、SDb)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系均為線性函數(shù)。果實(shí)坐果期、速生生長(zhǎng)期、脂化期和近成熟期,表征葉片鈣(Ca)元素含量的有效光譜特征參量分別為光譜反射率(R?)的一階微分(R′?),即:(R′311、R′965、R′966、R′967、R′984、R′1 047、R′1084、R′1093、R′1 094)、(R′384、R′968、R′972、R′973、R′1014、R′1016、R′1025、R′1026)、(R′531、R′532、R′563、R′569、R′576、R′577、R′580、R′762、R′994)和(R′337、R′338、R′356、R′357、R′1089);表征葉片鎂(Mg)元素含量的有效光譜特征參量分別為(R′312、R′313、R′314、R′331、R′418、R′1001、R′1002、R′1003、R′1028、R′1029、R′1030)、(R′317、R′318、R′335、R′336、R′337、R′351、R′399、R′400、R′401、R′489、R′507、R′508、R′514、R′515、R′647、R′648、R′881、R′906、R′907、R′911、R′922、R′923、R′1099)、(R′467、R′468)、和(R′312、R′313、R′314、R′356、R′357、R′829、R′835、R′872、R′1001);表征葉片鐵(Fe)元素含量的有效光感特征參量分別為(R′341、R′910、R′911、R′976、R′979、R′980、R′1011、R′1012、R′1015、R′1016、R′1031、R′1032、R′1033)、(R′427、R′428、R′987)、(R′1067、R′1068、R′1069)和(R′405、R′509、R′754、R′995、R′996、R′1007、R′1017、R′1018、R′1019);表征葉片錳(Mn)元素含量的有效光譜特征參量分別為(R′1004、R′1043)、(R′786 nm、R′787、R′788、R′789、R′842、R′856、R′857、R′858、R′882、R′883、R′884、R′886、R′887、R′964、R′965、R′1040、R′1044、R′1045、R′1046)、(R′869、R′870、R′871)和(R′406、R′407、R′408、R′647、R′648、673);表征葉片銅(Cu)元素含量的有效光譜特征參量分別為(R′519、R′527、R′528、R′529、R′533、R′536、R′537、R′538、R′613、R′614、R′615、R′654、R′656、R′657、R′658)、(R′331、R′510、R′511、R′512、R′536)、(R′390、R′391、R′392、R′399、R′401、R′409、R′410、R′411、R′412、R′423、R′424、R′425、R′489、R′513、R′514、R′515、R′516、R′527、R′528、R′529、R′537、R′538、R′539、R′587、R′588、R′599、R′680、R′681、R′682、R′683、R′686、R′687、R′689、R′1001、R′1129)和(R′974、R′1056);表征葉片鋅(Zn)元素含量的有效光譜特征參量分別為(R′988 nm、R′989、R′992、R′993)(R′362、R′410、R′411、R′564、R′565、R′566、R′707、R′708、R′709、R′710、R′711、R′712、R′713、R′714、R′715、R′770、R′771、R′772、R′773、R′774、R′775、R′776、R′792、R′859、R′957、R′958、R′959、R′960、R′1008、R′1009、R′1010)、(R′38、R′553、R′554、R′555、R′556、R′853、R′854、R′857)和(R′396、R′397、R′398、R′971、R′974、R′978、R′1094、R′1095)。葉片Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn元素含量與表征其含量的有效光譜特征參量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系均為線性函數(shù)。分別以果實(shí)坐果期、速生生長(zhǎng)期、脂化期、近成熟期的最有效光譜特征參量為自變量,以葉片N、P、K含量為因變量,以三次函數(shù)為數(shù)學(xué)關(guān)系采用度量誤差方法構(gòu)建的果實(shí)不同生育時(shí)期葉片大量營(yíng)養(yǎng)元素含量光譜反演模型較回歸模型具有更高的估算精度。以有效光譜特征參量為自變量,以堅(jiān)果單果重和種仁脂肪、蛋白質(zhì)含量為因變量,以線性函數(shù)為數(shù)學(xué)關(guān)系采用度量誤差方法構(gòu)建的果實(shí)品質(zhì)葉片光譜反演模型較回歸模型具有更高的估算精度。分別以果實(shí)4個(gè)不同生育時(shí)期的有效光譜特征參量為自變量,以葉片Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn含量為因變量,以線性函數(shù)為數(shù)學(xué)關(guān)系采用度量誤差方法構(gòu)建的堅(jiān)果不同生育時(shí)期葉片中微量營(yíng)養(yǎng)元素含量光譜反演模型較回歸模型具有更高的估算精度�！疁�185’核桃葉片營(yíng)養(yǎng)元素含量與堅(jiān)果品質(zhì)光譜反演模型只適用于樹齡在7 a以上的生產(chǎn)園。
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【學(xué)位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S664.1
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本文編號(hào)：2388951