中国农业科学 ›› 2008, Vol. 41 ›› Issue (11): 3851-3857 .doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2008.11.055

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冬小麦叶色动态的量化研究

朱 艳,刘小军,谭子辉,汤 亮,田永超,姚 霞,曹卫星

  

  1. 南京农业大学
  • 收稿日期:2007-01-04 修回日期:2008-03-28 出版日期:2008-11-10 发布日期:2008-11-10
  • 通讯作者: 曹卫星

A SPAD-based Simulation Model on Leaf Color Dynamics in Winter Wheat

  

  1. 南京农业大学
  • Received:2007-01-04 Revised:2008-03-28 Online:2008-11-10 Published:2008-11-10

摘要:

【目的】模拟小麦叶色变化的动态过程,为实现小麦生长的可视化表达奠定基础。【方法】以不同施氮水平下不同类型小麦品种的两个生长季田间试验为基础,通过连续测量不同处理条件下小麦主茎和分蘖不同叶位叶片的SPAD值,综合分析小麦叶片SPAD值随生育进程的变化规律及其与RGB值的关系,进而构建基于SPAD的冬小麦叶色变化动态的模拟模型。【结果】模型采用分段函数描述叶片SPAD值随生育进程的动态变化过程:第1阶段为基于二次曲线的叶色增强过程;第2阶段为相对稳定的功能期叶色维持过程;第3阶段为基于二次曲线的叶色减弱过程;并基于叶片氮含量表达了氮素供应水平对叶片SPAD值变化规律的影响,同时用线性方程描述了叶片SPAD值与RGB值之间的定量关系。利用独立的小麦田间试验资料对所建模型进行了测试和检验,显示不同时刻主茎和分蘖叶片SPAD预测值的平均RMSE分别为11.60%和9.03%。【结论】本模型具有较强的动态预测性和可靠性,为进一步建立虚拟小麦生长系统奠定了基础。

关键词: 小麦, 叶片, 颜色, SPAD, RGB, 模拟模型