分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 间作种植形成了异质冠层空间结构，但因此导致的作物生长、表型和光截获的行间差异目前还少 有定量化。为解析条带间作生产力的行间差异，本研究基于田间观测数据构建植物功能-结构模型（Func⁃ tional-Structural Plant Model，FSPM），量化间作系统中光截获的行间差异。于20172018年开展了玉米和大 豆单作、2行玉米和2行大豆的2:2 MS间作以及3行玉米和6行大豆的3:6 MS间作田间试验。基于植物生长平 台GroIMP开发了玉米-大豆间作的FSPM，模型较好地模拟了叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）、株高和 光截获系数动态三个指标，均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE） 分别为0.24～0.70 m2/m2、0.06～ 0.17 m和0.06～0.10。田间试验结果表明，间作种植显著增加了玉米节间直径。受玉米遮阴影响，大豆节 间变长、变细，且随大豆条带变窄差异越明显。模型模拟的2:2 MS间作玉米光截获比单作玉米高35.6%， 3:6 MS边行玉米和内行玉米的光截获分别比单作玉米高27.8%和20.3%。2:2 MS与3:6 MS边行大豆的光截获 比单作大豆分别少36.0%和28.8%; 3:6 MS大豆内I行和内II行比单作大豆的光截获分别少4.1%和1.8%。基 于三维FSPM，未来可进行不同生长环境下间作种植模式等的布局优化，以达到最佳系统光截获优势。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 利用高光谱技术获取玉米农学参数信息，有助于提升玉米精准管理水平。本研究基于3个种植密度 和5份玉米材料的田间试验，获取玉米大喇叭口期的地面ASD高光谱数据与无人机高光谱影像，分析不同种 植密度下不同遗传材料的叶面积指数（LAI） 和单株地上部生物量，构建基于全波段、敏感波段和植被指数 的LAI和单株地上部生物量高光谱估算模型，比较分析两类高光谱数据在玉米表型性状参数上的监测能力。 结果表明，野生型玉米材料的冠层光谱反射率在近红外波段随着种植密度的增大而增大; 同一种植密度下 的野生型玉米材料的光谱反射率在可见光和近红外波段均为最低。在可见光波段550 nm的波峰处，4种转基 因材料的光谱反射率比野生型玉米材料的光谱反射率提高4.52%~19.9%，在近红外波段870 nm的波峰处，4 种转基因材料的光谱反射率比野生型玉米材料的光谱反射率提高23.64%~57.05%。基于21个高光谱植被指 数构建的模型对LAI的估算效果最好，测试集决定系数R2为0.70，均方根误差RMSE 为0.92，相对均方根误 差rRMSE 为15.94%。敏感波段反射率（839~893 nm和1336~1348 nm） 对玉米单株地上部生物量估算效果 最佳，测试集R2为0.71，RMSE 为12.31 g，rRMSE 为15.89%。综上，田间非成像高光谱和无人机成像高光谱 在玉米LAI及生物量估算方面具有较好的一致性，能够快速有效地提取地块尺度玉米农学参数信息，本研究 可为高光谱技术在小区尺度的精准农业管理应用提供参考。
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