不同氮营养冬小麦冠层光谱红边特征分析

利用FieldSpec Pro FR2500光谱仪测定了不同氮素处理冬小麦冠层光谱,分析其红边特征变化规律及其与农学成分的相关关系。结果表明,波长550 nm6、80 nm9、80 nm1、100 nm与3506～80 nm和7501～100 nm可作为氮素营养诊断的敏感特征点与波段范围。随着施氮量的提高,拔节期、抽穗期以及灌浆期的红边位置(REP)、红谷位置(Lo)与光谱反射率一阶微分极大值(FD-Max)均增大,红边宽度(Lwidth)则有减小的趋势。总体上看,施氮与无氮处理在整个生育期均存在较大差异,施氮处理之间差异较小。冠层反射光谱的红边位置、红谷位置随生育期向长波方向移动,呈现"红移"现象;从抽穗期开始逐渐减小,呈现"蓝移"现象。冬小麦红边参数中红边位置与农学组分之间的相关性优于其他参数,除与地上部生物量正相关显著外,与叶面积指数、叶含水率、叶绿素含量、叶可溶性蛋白含量、叶鲜重、叶含氮量均呈正相关且达到极显著水平。红谷位置则与叶面积指数、叶含水率、叶绿素含量、叶鲜重以及SPAD值呈极显著正相关,与可溶性蛋白呈显著正相关。红边宽度与叶面积指数、叶含水率、叶氮含量、叶绿素含量以及叶鲜重均呈极显著正相关,与可溶性蛋白含量呈显著正相关。反射率一阶导数极大值与叶面积指数、叶含水率、叶鲜重呈极显著正相关,与叶含氮量极显著负相关。通过红边参数与农学组分稳定良好的数学关系,可以对农学组分进行预测估算。