教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-08-0797)
- 作品数：47 被引量：946H指数：21
- 相关作者：曹卫星朱艳田永超姚霞汤亮更多>>
- 相关机构：南京农业大学中国农业科学院中国水稻研究所河南农业大学更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 水稻冠层光合有效辐射的时空分布特征被引量：39
- 2010年
- 以2个不同株型水稻品种为材料,设置高、中、低3个施氮水平,利用SunScan冠层分析仪于灌浆期系统测定了不同施氮水平下不同株型水稻品种植株形态和冠层内光合有效辐射(PAR)的时空分布状况.结果表明:施氮量对水稻株高、穗弯曲度和茎叶夹角有明显影响;群体叶面积的垂直分布呈中部>上部>下部的分布特征,最大分层叶面积指数(LAI)出现在0.60相对高度处.冠层内平均PAR透光率从顶部向下递减,且在冠层上中部递减迅速,下部递减缓慢;平均PAR透光率随施氮量的增加而递减;平均PAR透光率日变化表现为早晚较低,中午较高;平均PAR透光率随向下累积LAI的增加呈指数递减,群体消光系数K的日变化表现为早晚较高,中午较低,灌浆期的K值介于0.35～0.50.水稻冠层内PAR的三维空间分布表现为冠层上中部水平面上PAR透光率高,光斑面积大;下部水平面上PAR透光率低,光斑少;同一冠层高度水平面上的PAR光强呈不均匀分布.株型紧凑的水稻品种,冠层透光率高,透光率日变化大,群体消光系数小.
- 李艳大汤亮张玉屏刘蕾蕾曹卫星朱艳
- 关键词：水稻光分布透光率光合有效辐射消光系数
- 便携式作物氮素监测仪性能水稻田间测试被引量：11
- 2010年
- 设计了2个品种和4个施氮水平的水稻田间试验,采用自行研制的便携式作物氮素监测仪获取各关键生育期的水稻冠层反射光谱信息,并实施田间协同取样和实验室氮素含量测定。通过分析水稻叶片氮含量与冠层光谱反射率及植被指数之间的相关性和定量关系,测试并评价便携式作物氮素监测仪的工作性能。结果表明,便携式作物氮素监测仪具有优异的氮素监测效果和优良的田间工作性能,在其所具备的4个特征波段中,660、710和810 nm单一波长的光谱反射率与叶片氮含量的相关性均大于0.5,并全部通过0.01水平的极显著检验;在各生育期中,所有双波段光谱植被指数与叶片氮含量的拟合系数均大于0.7,并以开花期和成熟期的拟合系数(大于0.83)为最高;对全生育期的整体分析表明,归一化光谱指数NDVI(810,710)和NDVI(710,546)与叶片氮素含量的决定系数分别达到了0.804和0.759。
- 刘海俊孙传范曹卫星焦学磊习志仁徐志刚
- 关键词：水稻氮素含量监测仪田间试验
- 不同株型小麦干物质积累与分配对氮肥响应的动态分析被引量：71
- 2009年
- 为了揭示株型和施氮量对小麦干物质积累与分配动态的影响,通过实施不同株型小麦品种和氮肥处理的田间试验,于主要生育期测定了各处理单株及不同器官干物质积累量,并分别利用Richards和VP方程对其进行拟合。结果表明,适量施氮提高了各株型小麦的干物质平均增长速率(Ra)和最大增长速率(Rmax),缩短了各株型小麦到达Rmax的时间,延长了各株型小麦的缓增持续期(D3)。施氮提高了紧凑型矮秆品种矮抗58、松散型品种淮麦17和中间型品种扬麦12的起始生长势(R0),缩短了上述3种株型小麦的渐增持续期(D1),降低了其到达Rmax时的干物质积累量(WRmax),而紧凑型高秆品种宁麦9号的R0、WRmax和D1与上述3种株型小麦的变化趋势相反。随施氮量的增加,矮抗58和宁麦9号的快增持续期(D2)呈下降趋势,而淮麦17和扬麦12的D2以中氮处理(150kghm-2)最低。施氮降低了淮麦17和扬麦12的叶、穗最大分配比例(Pmax)以及矮抗58和宁麦9号的茎鞘最大分配比例(PSmax),但增加了矮抗58和宁麦9号的叶部和穗部Pmax以及淮麦17和扬麦12的PSmax。施氮降低了宁麦9号、淮麦17和扬麦12的叶分配比例最大下降速率及矮抗58和宁麦9号的穗分配比例最大增长速率,而增加了矮抗58的叶分配比例最大下降速率及淮麦17和扬麦12的穗分配比例最大增长速率,但过量施氮抑制了宁麦9号穗分配比例最大增长速率的增加和扬麦12穗分配比例最大增长速率的下降。施氮对各株型小麦茎鞘分配比例最大增长和下降速率(RSimax和RSdmax)的影响无明显规律。因此,在建立高产小麦栽培技术体系时,应充分考虑到不同株型小麦干物质积累和分配动态对施氮量的响应差异。
- 李国强汤亮张文宇曹卫星朱艳
- 关键词：小麦株型施氮量干物质
- 估测水稻叶层氮浓度的新型蓝光氮指数被引量：11
- 2010年
- 基于不同氮素水平与品种类型的多个田间试验,综合分析了水稻冠层高光谱植被指数与叶层氮浓度的定量关系.结果表明:对氮反应最敏感的波段为红光665～675nm、蓝光490～500nm和红边区域波段680～760nm.400～2500nm波段范围内两波段植被指数与水稻叶层氮浓度相关性最好的是550～600nm与500～550nm,属绿光波段组合,决定系数(R2)最高的是比值指数SR(533,565).以3个蓝光波段构建的光谱参数R434/(R496+R401)(蓝光氮指数)与水稻叶层氮浓度呈极显著的直线相关关系,与SR(533,565)相比,该参数显著提高了对叶层氮浓度的预测性.独立资料检验结果显示,R434/(R496+R401)对水稻叶层氮浓度具有较好的预测性,检验根均方差(RMSE)和相对误差(RE)值分别为9.67%和8%,是一种适合于水稻叶层氮浓度估测的良好高光谱植被指数.
- 田永超杨杰姚霞朱艳曹卫星
- 关键词：水稻叶层氮浓度
- 基于上部叶片SPAD值估算小麦氮营养指数被引量：29
- 2013年
- 快速、准确的监测诊断小麦氮营养状态对于评价小麦长势、指导氮肥运筹并预测籽粒产量均具有重要的意义。基于2009—2011年的大田试验,系统分析了小麦上部4张单叶不同叶位的SPAD值和归一化SPAD指数(NDSPADij)与氮营养指数的定量关系,通过简单分组线性回归筛选出在不同年际和不同品种间表现稳定的氮营养指数(NNI)定量方程。结果表明,小麦上部不同叶位SPAD值和NNI随施氮量提高而提高,而NDSPADij随施氮量的提高而降低。小麦单叶SPAD值与NNI的关系呈显著正相关,但这种关系在品种或年份之间不稳定,对小麦氮素诊断存在风险;除NDSPAD12外,NDSPADij与NNI之间呈显著负相关,经简单分组线性分析发现NDSPAD14与NNI之间在年份和品种之间表现最稳定,能够较好的定量估算氮营养指数,从而快速诊断小麦氮素是否亏缺。
- 赵犇姚霞田永超刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：小麦
- 基于减量精细采样法估算小麦叶片氮积累量的最佳归一化光谱指数被引量：7
- 2010年
- 基于6个小麦品种、5个施氮水平、4年田间试验条件下不同生育时期的小麦叶片高光谱反射率和相应的氮含量及生物量,采用减量精细采样法,系统构建了350～2500nm范围内所有两两波段组成的归一化光谱指数[NDSI(i,j)],综合分析了小麦叶片氮积累量(LNA,gN·m-2)与NDSI(i,j)的定量关系,确定了估算叶片氮积累量的新高光谱特征波段和光谱指数,进而建立了小麦叶片氮积累量监测模型.结果表明:估算小麦叶片氮积累量的敏感波段主要存在于可见光区和近红外区,最佳特征波段组合为720nm和860nm;基于NDSI(860,720)的叶片氮积累量监测模型为LNA=26.34×[NDSI(860,720)]1.887(R2=0.900,SE=1.327).利用独立试验资料的检验结果表明,基于NDSI(860,720)建立的回归模型对小麦叶片氮积累量的估测精度为0.823,RMSE为0.991gN·m-2,模型预测值与观察值之间的符合度较高.可利用新的归一化高光谱参数NDSI(860,720)来估算小麦叶片氮积累量.
- 姚霞刘小军王薇田永超曹卫星朱艳
- 关键词：小麦叶片氮积累量
- 基于遥感影像的作物生长监测系统的设计与实现被引量：13
- 2010年
- 利用遥感监测技术实时快速地获取作物长势参数和氮素营养状况,可以为作物的精确管理提供决策支持。在已有作物(小麦和水稻)生长监测模型的基础上,采用GDAL和GDI+信息处理方法,使用EM算法对反演的作物长势参数进行聚类分析,在Microsoft.NET平台上构建基于聚类分析和遥感影像的网络化作物生长监测系统。系统具有常见格式遥感影像读取、遥感信息提取、作物长势参数反演、聚类分析、专题图制作以及信息发布等功能,并以江苏省方强农场为案例区,对系统的部分功能进行了测试与检验。结果表明,该系统能够准确的读取遥感影像信息,反演作物生长参数,并可根据聚类分析结果自动制作专题图,通过互联网予以发布,从而初步突破了用户无法直接参与遥感影像分析过程的瓶颈,为区域尺度的作物生长监测和精确管理调控提供了决策支持。
- 姜晓剑刘小军田永超姜海燕曹卫星朱艳
- 关键词：农作物遥感聚类分析反演
- 基于植株碳流的水稻籽粒淀粉积累模拟模型被引量：2
- 2011年
- 通过解析水稻(Oryza sativa)植株碳素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型之间的定量关系,构建基于植株碳流动态的水稻籽粒淀粉积累模拟模型。水稻籽粒中的淀粉积累速率取决于库限制下的淀粉积累速率和源限制下的可获取碳源。库限制下的淀粉积累速率是潜在淀粉积累速率及温度、水分、氮素、淀粉合成能力等因子综合影响的结果;源限制下的可获取碳源取决于花后光合器官生产的即时光合产物和营养器官向籽粒转运的储存光合产物。花后植株即时光合产物随花后生长度日呈对数递减。花后营养器官向籽粒转运的储存光合产物又分为叶片和茎中积累碳素的转运。利用不同栽培条件下的独立田间试验资料对籽粒淀粉积累的动态模型进行了检验,结果显示籽粒淀粉积累量和含量的模拟值和观测值之间的根均方差均值分别为3.61%和4.51%,决定系数分别为0.994和0.959,表明该模型对不同栽培条件下的水稻单籽粒淀粉积累量和含量具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒淀粉指标的动态预测和管理调控提供了量化工具。
- 陈洁汤亮刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：籽粒水稻淀粉
- 小麦根系长度的估算方法与参数分析被引量：12
- 2011年
- 构建小麦根系伸长过程的动态模型,并对模型参数进行定量分析,可为植株形态建成模拟和可视化显示提供关键技术。根据根系生长发育的基本结构单元,利用根系与地上部叶片生长之间的同伸关系,以生长度日为时间尺度,建立了小麦初生根、节根与分枝根发生过程的模型;通过计算不同类型根系的生理年龄,建立了不同类型根系发育阶段预测模型;以线性方程为基础,建立了不同类型根的伸长过程模型,并实现了对总根长变化过程的动态模拟。利用独立的试验资料对所建模型进行了检验,结果显示模型对小麦总根长和主轴数量的模拟值与观测值的均方根差分别为370.68cm和1.27个,相对误差分别为0.27和0.16;对模型参数的灵敏性分析表明,模拟结果对参数变化的响应比较适中,可以较好地反映小麦根系长度和拓扑结构的动态变化过程。
- 胡军成汤亮刘小军曹卫星朱艳
- 关键词：伸长小麦根系
- 不同品种和栽培条件下水稻冠层光合有效辐射传输特征被引量：32
- 2012年
- 【目的】揭示水稻冠层光合有效辐射(PAR)传输特征在不同栽培条件下的变化规律。【方法】以2个不同株型水稻品种为材料,于2009—2010年分别设置不同栽插密度和施氮水平的田间试验,系统测定水稻主要生育时期的冠层结构和PAR传输参数,分析冠层结构和PAR传输参数随生育进程的动态变化规律以及PAR传输参数的日变化规律,并研究入射光散射比例对冠层PAR传输的影响。【结果】栽插密度和施氮量对水稻叶面积指数(LAI)、冠层平均叶倾角和株高有显著影响。冠层PAR透过率、反射率随生育进程先减后增,最小值出现在孕穗至抽穗期;提高施氮量减少了冠层PAR反射率。随生育进程的推进,水稻冠层消光系数(K)逐渐增加,并随栽插密度和施氮量增加而增加,不同条件下的K值随移栽后天数的变化可以用指数递增方程来描述。冠层PAR反射率、截获率和K值的日变化呈向下抛物线状,以正午时刻最小;而PAR透过率则呈相反模式;灌浆期PAR透过率、截获率和K值的日变化幅度明显小于分蘖期和拔节期。消光系数随太阳高度角的变化可以用Doseresp曲线来描述,但受到品种特性和冠层结构的影响。随着入射光散射比例的增加,PAR透过率逐渐减少,K值逐渐增加。【结论】水稻冠层PAR传输特征受栽插密度和施氮量的调控,并存在显著的生育时期变化和日变化规律,同时受入射光散射比例的影响。
- 朱相成汤亮张文宇曹梦莹曹卫星朱艳
- 关键词：水稻光合有效辐射消光系数
