智能手机图像参数与玉米氮素营养状况关联解析

摘要：

发展便携的作物氮素营养诊断方法,可以有效监测玉米营养状况,精准实现氮肥施用量推荐,快速完成水肥一体化条件下滴灌玉米各生育时期氮肥追施.本研究利用智能手机照相技术获取2年不同施氮量下玉米四叶期至乳熟期冠层RGB图像,计算得到7种通用的色彩参数,分析色彩参数与植株氮浓度(NP)的相关关系,构建植株氮浓度与手机图像色彩参数模型,利用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均相对误差(nRMSE)进行模型精度评价.结果 表明:玉米植株氮浓度随施氮量增加而增加;六叶期植株氮浓度与图像蓝光标准化值(NBI)呈显著正相关,与归一化差异黄度指数(NDYI)呈显著负相关;抽雄期植株氮浓度与图像绿光标准化值(NGI)、红绿蓝植被指数(RGBVI)、归一化差异黄度指数(NDYI)均呈极显著负相关,与蓝光标准化值(NBI)呈极显著正相关;六叶期植株氮浓度与色彩参数NDYI拟合效果最优,决定系数为0.796和0.821(2年),变异系数为2.14％和2.32％;抽雄期植株氮浓度与色彩参数NBI拟合最优,决定系数为0.836和0.773,变异系数为2.49％和2.21％;六叶期植株氮素营养诊断模型为NP=5.38×NDYI-109(R2=0.736);抽雄期植株氮素营养诊断模型为NP=2.07×103 ×NBI3.31(R2=0.791);模型检验结果R2分别为0.734、0.790,RMSE为0.363、0.746,nRMSE为1.52％、4.01％,均方根误差和标准均方根误差较小,预测模型精度较高,因此,利用智能手机图像参数可定量估测宁夏滴灌玉米植株氮浓度,为作物氮素营养诊断提供理论参考.

关键词：玉米;手机图像;色彩参数;关联解析;氮营养诊断

所属期刊栏目：40

资助基金：宁夏自然基金重点项目;宁夏资源环境与保护项目

在线出版日期：2021-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2656-2664