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1、第44卷第3期土壤学报Vol144,No132007年5月ACTAPEDOLOGICASINICAMay,20073基于冬小麦植被指数的氮肥调控技术研究1,21•3张俊华张佳宝李立平(1封丘农田生态系统国家试验站,土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所),南京210008)(2中国科学院研究生院,北京100039)(3河南工业大学化学化工系,郑州450052)NITROGENREGULATIONTECHNOLOGYBASEDONCANOPYSPECTRALPROPERTYOFWI
2、NTERWHEAT1,21•3ZhangJunhuaZhangJiabaoLiLiping(1StateExperimentalStationofAgro2EcosysteminFengqiu,StateKeyLaboratoryofSoilandSustainableAgriculture,InstituteofSoilScience,ChineseAcademyofSciences,Nanjing210008,China)(2GraduateSchooloftheChineseAcademyofS
3、ciences,Beijing100039,China)(3CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450052,China)关键词归一化植被指数;比值植被指数;氮肥;农学参量;氮肥利用率中图分类号S143文献标识码A[7]施用氮肥是提高作物产量的重要措施,但不合理用NDVI估测施肥量,氮素利用率提高了近20%。施用是导致氮肥利用率偏低的主要原因之一,减少农据统计,如果全世界氮肥利用率提
4、高20%,就会节[8]田中氮肥的损失是提高利用率和降低环境污染的共约47亿美元。同基础。寻求一种快速、可靠、廉价、非破坏性的作物推荐施肥也是目前研究的热点之一。一些研究氮素营养水平田间诊断方法,然后建立一个通用的施人员通过土壤施肥量调查、测土、基于GIS数据库等[9～11]推荐大田施肥量,但这些方法或工作量较大,氮模型,对指导作物氮肥管理具有重要意义。或不能实时监测当季作物的长势,或费用较高,无法作物冠层光谱分析是一种无损测试遥感技术,较方便、廉价、准确的估算当季作物施肥量。基于为当今氮素诊断的有效方
5、法。随着遥感多光谱融合此,本文分析了冬小麦(Triticumdurum)不同生长过技术的发展,出现了比值植被指数(RatioVegetation[1]程中NDVI和RVI与冬小麦基本农学参量之间的关Index,RVI)和归一化差异植被指数(简称归一化系,选出更能预测冬小麦氮素水平的植被指数和最植被指数,NormalizedDifferenceVegetationIndex,ND2佳表征时期,然后结合整个生育期氮素积累量建立[2]VI),这两种指数增强了对植被的响应能力,是目施氮模型,估测当季施氮量,检
6、验施氮模型的可行前已有的多种植被指数中应用最广泛的方法。许多性,以期为作物氮素的诊断及氮肥的高效利用提供国内外学者对不同作物不同生育期NDVI和RVI与依据。作物生物量、磷素、氮素水平等之间的相关性进行了研究,表明这两种指数可以较准确的估算这些农学1材料与方法[3,4]参量。估测早期作物氮素水平的主要目的之一[5][6]是确定追肥的最佳时期,Roth和Moges等都指111试验设计出起身期前后是冬小麦追施氮肥的最理想时期,利11111试验地点试验设在中国科学院封丘农3国家重点基础研究发展计划(973计
7、划)(2005CB121103)资助•通讯作者,研究员,博士生导师。E2mail:jbzhang@issas.ac.cn作者简介:张俊华(1977～),女,宁夏中卫人,博士研究生,主要从事数字农业方面的研究收稿日期:2006-03-08;收到修改稿日期:2006-06-243期张俊华等:基于冬小麦植被指数的氮肥调控技术研究551业生态实验站,位于黄河北岸的河南省封丘县潘店乡红外(NIR,波段为780±6nm)干涉过滤器的入射(东经114°24′,北纬35°01′),地属半干旱、半湿润的暖光,该仪器还有
8、两个向下的光电二极管传感器,它和温带季风气候。年平均降雨量为605mm,年蒸发量向上的传感器一样可以接收通过平行和干涉过滤器为1875mm,年均气温1319℃,≥0℃积温在5100℃的光线。NDVI值和RVI的计算公式如下:以上,无霜期220d左右。供试土壤为潮土(底锈干(NIRref/NIRinc)-(Redref/Redinc)NDVI=(1)润雏形土),有机质含量为9189gkg-1,全氮0157(NIRref/NIRinc)+(Redref/Re
