基于数字图像技术的西兰花氮素诊断施肥研究
马淳
李世雄
达布希拉图
藏重会
朋远扬
云南农业大学 资源与环境学院 云南省耕地培育与产能提升重点实验室,昆明 650201;云南农业大学 资源与环境学院,昆明 650201
摘要：[目的]准确地诊断作物氮素营养状况,实现作物精准施肥和氮肥资源合理利用,利用数码图像参数预测作物氮素营养指标,明确氮素营养状况评价的最佳色彩参数和方程模型,指导作物氮素营养管理.[方法]通过设计5 个不同水平的氮素梯度试验,分别为 CK(不施用氮肥处理)、N1(施用 172.5 kg/hm2 氮肥处理)、N2(施用258 kg/hm2氮肥处理)、N3(施用 345 kg/hm2氮肥处理)、N4(施用 510 kg/hm2氮肥处理),分析西兰花氮素吸收规律并建立冠层图像的多元逐步回归模型,在考虑经济可行的前提下,以当地常规施肥和 NDVI 模型施肥为对照,进行田间诊断施肥验证.[结果]施氮量显著影响西兰花叶片吸氮量、产量及冠层色彩参数.西兰花的吸氮量随着施氮量的增加而增加,当施氮量＞258 kg/hm2 时产量不再增加.利用 Matlab 2018 软件对冠层图像进行去躁和灰度化处理,再利用多元逐步回归方法对各颜色参量进行分析,B(蓝光值)与吸氮量之间存在显著正相关关系,R2 达到0.863;比颜色指标 S/H 和 S/V 值与吸氮量之间也存在着正相关关系,R2 分别达到 0.697、0.737.通过试验获得施氮量和产量之间的关系,利用多元逐步回归的方法初步构建了基于数码相机拍摄冠层数字化指标(B 值、S/H 值以及S/V值)和NDVI值(归一化植被指数)的氮肥追施模型.通过验证试验发现,利用模型诊断施肥在补益村的施氮量下降13.1%～17.5%;秧郎村下降7.7%～18.3%;鲁溪村下降 12.2%～19.4%.采用TOPSIS多准则决策模型,比较了不同模型施肥条件下的产量和施氮量,综合评价不同模型诊断施肥,表现为 RGB 模型＞HSV 模型＞NDVI 模型＞常规施肥.[结论]数字图像技术可应用于西兰花氮素营养诊断研究,最佳诊断施肥模型为RGB模型,作为一种新方法在西兰花氮素营养快速无损诊断、精准施肥及减少化肥施用量,在可持续农业中具有较好的应用潜力.
关键词：西兰花模型氮素产量
分类号：S-3210(农业科学技术研究、试验)
资助基金：国家自然科学基金(4246070427)
论文发表日期：2026-03-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 35-45 )
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