玉米是中國的主要糧食作物之一,氮素對玉米的生長有重要影響。氮肥的有效施用對于產量的形成具有重要作用,有利于玉米的高產優(yōu)質。傳統(tǒng)的玉米田信息采集大多依靠人工調查,既費時又費力,而且難以大規(guī)模實施。另外,人員采集的田間數(shù)據(jù)差異很大,很難形成統(tǒng)一的標準,也會對田間玉米造成不同程度的破壞。隨著遙感技術的快速發(fā)展,特別是無人機的應用,利用空間遙感技術進行田間農業(yè)監(jiān)測具有明顯的優(yōu)勢,可以為夏玉米冠層氮素研究提供實時、高效、無損的數(shù)據(jù)采集技術。本文選取北京市昌平區(qū)小湯山國家精準示范基地為研究區(qū),以2012年、2017年夏玉米冠層葉片氮素為研究對象。利用近地高光譜以及無人機搭載的高清數(shù)碼相機、多光譜相機建立高通量玉米表型平臺,獲取包含玉米長勢信息以及相關理化參數(shù)的光譜和影像數(shù)據(jù),進行夏玉米冠層氮素的表型信息分析工作,對田間玉米表型參數(shù)進行定量反演。論文的主要研究內容如下:（1）基于近地高光譜的夏玉米冠層葉片氮素分析研究。基于近地高光譜數(shù)據(jù)獲取夏玉米冠層的三種光譜變量:敏感光譜波段、光譜位置特征和典型高光譜植被指數(shù),通過選擇最優(yōu)變量構建冠層葉片氮素遙感監(jiān)測模型。首先,使用Savitzky-Golay算法... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究區(qū)Figure2.1Studyplots.

第二章研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)獲取及處理10實驗二與實驗一的地理位置相同，氣候為溫帶大陸性季風氣候。本次實驗共48個小區(qū)（圖2.2），其中北部24個小區(qū)品種處理（P），南部24個小區(qū)氮素處理（N）；每個小區(qū)10×6m，小區(qū)間有1m的隔離帶。品種試驗小區(qū)選取8個品種，每種品種重復3次，氮肥（尿素）處理為常規(guī)氮處理（N2）：420kg/hm2；氮素處理試驗小區(qū)，氮肥（尿素）施用量為：不施氮處理（N0）：0，1/2常規(guī)氮處理（N）：210kg/hm2，常規(guī)氮處理（N2）：420kg/hm2，1.5倍常規(guī)氮處理（N3）：630kg/hm2，每種處理重復6次。試驗地前茬玉米為冬小麥。土壤類型為濕潤土和重壤土，其中硝酸氮為3.16-14.82mg/kg，氮濃度為1.0-1.2g/kg，有效磷含量為3.14-21.18mg/kg，有效鉀含量為86.83-120.62mg/kg，有機質含量為15.8-20.0g/kg。氮肥分2次施用，分別在種植前（基施）和V12時期（追施）進行；磷肥（二胺）在種植前基施，其他管理程序，如害蟲管理、雜草控制、磷肥和鉀肥，按當?shù)赜衩咨a標準慣例。圖2.2實驗小區(qū)設計Figure2.2Experimentalplotsofthestudy.2.2數(shù)據(jù)獲取2.2.1夏玉米葉片氮素含量測定

安徽大學碩士學位論文11本文利用2012、2017年采集的農學數(shù)據(jù)，利用地面ASD以及無人機搭載的高清數(shù)碼、多光譜相機進行田間信息采集。夏玉米各個關鍵生育期氮素含量的測定由瑞士FOSS公司生產的凱氏定氮儀（BuchiB-339）完成。凱氏定氮儀測定范圍：0.1mgN-200mgN，測量精度：相對標準偏差<±1%，測定時間：45min。其采用了統(tǒng)一消煮條件、消煮廢棄無毒無害處理、定時定量蒸餾和吸收、電位精確滴定以及數(shù)據(jù)自動處理等技術，操作方便，使用簡單，并且測的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性好，精密度高，故選取凱氏定氮儀對夏玉米氮素進行測定[75]。測定玉米冠層葉片氮素時，在每個小區(qū)內隨機選取2株作為樣本。先將莖、葉分開，并將葉放在紙袋中。然后將葉子放入105℃的烘箱中烘30min，然后在80℃下烘48h或更多，直到恒重。對干燥的葉片樣品進行稱重，然后將葉片研磨粉碎，并使用凱氏分析儀（BuchiB-339，F(xiàn)OSS，瑞典）測定其氮質量分數(shù)（N，%）[76]。各器官氮濃度計算公式為：葉氮累積量=葉氮濃度×葉生物量；莖氮累積量=莖氮濃度×莖生物量；穗氮累積量=穗氮濃度×穗生物量。在夏玉米的抽雄-吐絲生育期時，需要考慮穗氮濃度對植株全氮濃度的影響。采用的植株氮濃度計算公式如（2.1）所示：植株氮累積量=莖含氮量×莖生物量+葉含氮量×葉生物量+穗含氮量×穗生物量葉生物量+莖生物量+穗生物量×100%（2.1）2.2.2夏玉米冠層近地高光譜數(shù)據(jù)獲取圖2.3ASDFieldSpecFRPro2500光譜輻射儀Figure2.3ASDFieldSpecFRPro2500spectroradiometer.夏玉米地面冠層反射率光譜數(shù)據(jù)采用美國ASDFieldSpecFRPro2500光譜輻射儀測定，如圖2.3所示，光譜范圍為350nm-2500nm，350nm-1000nm區(qū)域范圍內的光譜間距為1.4nm，1000nm-2500nm區(qū)域范圍內的光譜間距為1nm。測量光譜數(shù)據(jù)時

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