1、枸 杞 土 壤 含 水 量 间 接 光 谱 估 测 模 型吴 娟1,何 月 红2,黄 涛1,吕 林 涛1,刘 自 增1(1.宁 夏 回 族 自 治 区 遥 感 调 查 院(宁 夏 回 族 自 治 区 遥 感 中 心),宁 夏 银 川 750001;2.中 宁 县 枸 杞 产 业 发 展 服 务 中 心,宁 夏 银 川 750001)摘 要 为 定量分析叶片 高光谱不同波段反射率 特征值与土壤含水量之间 关 系,并为 构建 枸杞 作物 土壤 含水量 快 速、高 效、准 确 的 预 测 模型提供理 论依据。以银 川市试验基地枸杞为试 验对象,测定实验室叶 片 光 谱 反 射 率,利 用 多 元 线
2、 性 回 归 和 多 元 逐 步 回 归 方 法 提 取 反 射光 谱特征 指标,建立土壤水分含量的高光谱预测模型。结果表明,基于 754、1 844、1 855 和 1 900 nm 波段反 射率 特征 值的 多 元 线 性 回 归模型对土 壤水分的反演 准确性较低,R2=0.326;以 673、1 893、1 872 nm 波 段 反 射 率 为 特 征 值 的 多 元 逐 步 回 归 分 析 法 可 以 较 好 地 预 测 土壤 含水量,R2=0.716,模型方程为 Y=25.001-56.485 X673-115.923 X1 893+100.631 X1 872,该 模型在 预测 土
3、 壤 含 水 量 方 面 具 有 较 好 的 准 确 性且输入量 少的优点,可以为土 壤含水量预测模型提供参 考。关键词 土壤水分;高光谱数 据;线性回归;逐步回归中图分类 号 X 833 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2023)11-0171-03d o i:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.11.041 开 放科学(资源 服务)标识 码(O S I D):I n d i r e c t S p e c t r a l E s t i m a t i o n M o d e l o f Wo l f b e r r y S o i l Wa t e
4、r C o n t e n tWU J u a n1,H E Y u e-h o n g2,H U A N G T a o1 e t a l(1.Ningxia Institute of Remote Sensing Survey&Mapping(Ningxia Remote Sensing Cen-ter),Yinchuan,Ningxia 750001;2.Zhongning County Wolfberry Industry Development Service Center,Yinchuan,Ningxia 750001)A b s t r a c t In order to qua
5、ntitatively analyze the relationship between leaf hyperspectral reflectance characteristics of different bands and soil water content,and provide a theoretical basis for constructing a fast,efficient and accurate prediction model of soil water content of wolfberry crops.In this paper,the experimenta
6、l base of Yinchuan wolfberry as the experimental object,laboratory spectral reflectance was determined,using multiple linear regression and multiple stepwise regression method to extract reflectance spectral characteristics,hyperspectral prediction model of soil moisture content was established.The
7、results show that the multiple linear regression model based on reflectance characteristic values of 754,1 844,1 855 and 1 900 nm bands has low inversion accuracy for soil moisture,R2=0.326;the multiple stepwise regression anal-ysis method with 673,1 893 and 1 872 nm band reflectance as characterist
8、ic values can better predict soil water content,R2=0.716.The model equation is:Y=25.001-56.485 X673-115.923 X1 893+100.631 X1 872.The model has good accuracy and less input in predicting soil water content,which can provide reference for soil water content prediction model.K e y w o r d s Soil moist
9、ure;Hyperspectral data;Linear regression;Stepwise regression基 金 项 目 宁 夏 回 族 自 治 区 自 然 科 学 基 金 项 目(2020AAC03461)。作 者 简 介 吴 娟(1985),女,宁 夏 银 川 人,工 程 师,从 事 资 源 环 境 遥 感应 用 技 术 研 究。通 信 作 者,高 级 工 程 师,从 事 枸 杞 栽 培 管理 技 术 研 究。收 稿 日 期 2022-05-05;修 回 日 期 2022-06-02 土壤水 分是土 壤 一项 重要的 理 化 性 质,直 接 影 响 土 壤 中的 物 质 和
10、能 量 运 移 以 及 地 表 作 物 的 水、肥、气、热 等 条 件 的 变化,是 作 物 生 长 状 况 监 测 的 重 要 指 标,在 作 物 生 长 发 育 中 起着不 可替代 的 作 用1-3。因 此,快 速、准 确、高 效 地 监 测 农 田土壤 水分一 直是研 究 的重 点。传统的 土壤水 分 监测 方法主 要 包括 烘 干 法、中 子 水 分 仪法、张 力 计 法和 时域反 射仪(TDR)法 等4-6,上述 方法 普 遍 以人工 单点测 定为基 础,尽管 具 有测定 精 度 高 和 操 作 简 单 的 优点,但 是 数据范 围 有 限、工 作 量 大、时 效 性 差,难 以 满
11、 足 大 范围 实时的 土壤水 分 监测 需求7。近 年 来,随 着 遥 感 技 术 飞速 发 展,通 过 遥 感 技 术 获 取 植 被 和 土 壤 的 光 谱 反 射 特 性,使大 范 围、高 精 度 的 快 速 监 测 土 壤 水 分 动 态 成 为 可 能,弥 补 了传统 土壤水 分监测 方 法的 缺点,成 为 研 究 的 热 点8。随 着 高光 谱 与 土 壤 水 分 关 系 的 研 究,光 谱 数 据 处 理 技 术 日 趋 成 熟。研究 表明,3502 500 nm 波长范 围内的 高光谱 反射率 可以反映 土 壤水分 特征值 的 细微 差异,进 而 反 演 土 壤 水 分 含
12、量。国内外 学者9-11已得出 较 为一 致的 结 论,在 一 定 的 土 壤 含 水 量范 围 内,土 壤 光 谱 反 射 率 随 着 土 壤 水 分 的 增 加 而 减 小;当 土壤水 分达到 阈值时,土 壤光 谱 反射率 随 土 壤 水 分 的 增 加 而 上升。金 慧 凝等12以 黑 土 作 为 研 究 对 象,利 用 去 包 络 线 方 法提 取 反射 光 谱特 征 指标,得 到 以 1 920 nm 波 段 反射 率 为自 变量 建 立 的 一 元 线 性 回 归 模 型;何 挺 等13基 于 1 450 和1 925 nm 黄 土和 沙 子的 光 谱特 征 参数,建 立 了 相
13、应 的 土 壤 水分 预测 模 型。目 前,基 于高 光 谱数 据 的 土 壤 水 分 预 测 已 经 取得 了显 著 的成 果,但 仍有 许 多问 题 需 要 进 一 步 研 究。现 有 的光 谱-土壤 湿度 预 测 模 型 大 多 基 于 单 一 的 特 征 参 数,参 与 变量 较 少时 不 能充 分 反 映 全 局 变 量,建 立 多 参 数 谱-土 壤 水 分预 测 模型 已 成为 必 然趋 势。该研 究 以银 川 枸杞 试 验基 地 土壤 样 品 为 研 究 对 象,设 置了 不 同等 级 的土 壤 水分 含 量,获得 了 4 个 土 壤 水 分 区 间 的 样品。测定 实 验室
14、叶 片光 谱 反射 率,采 用 多 元 线 性 回 归 和 多 元逐 步 回归 方 法提 取 光谱 反 射率 特 征 值,分 析 土 壤 水 分 吸 收 谷和 光 谱特 征 波段,建 立 土壤 水 分和 高 光 谱 预 测 模 型 之 间 的 关系,以 期 研 究 利 用 光 谱 特 征 参 数 预 测 土 壤 水 分 潜 力,为 快 速测 定 土壤 水 分提 供 新的 方 法。1 材 料与方 法1.1 试 验 区 概 况 试 验 在 银 川 市 郊 区 芦 花 台 花 园 试 验 基 地的 温 室内 进 行。该 地 区 属 中 温 带 干 旱 气 候 区,年 平 均 气 温8.5,有 效 积
15、 温 3 1353 272 10,昼 夜 温 差 1015,日 照 时 数 3 032 h,日 照 度 67%,年 降 水 量 180200 mm,无 霜期 180 d。棚 内 施 肥、修 剪 等 管 理 措 施 与 田 间 管 理 一 致。该区 域枸 杞 田属 于 盐碱 地,地 下水 位 为 1.2 1.8 m,pH 8.67安 徽 农 业 科 学,J.Anhui Agric.Sci.2023,51(11):171-173,177 8.84,土 壤 总盐为 0.721.90 g/kg,土壤有 机 质为 8.37 g/kg,土壤 总氮为 0.340.52 g/kg,水 解 氮 为 9.92 4
16、7.70 mg/kg,全钾 19.70 g/kg,速 效 磷 和 速 效 钾 含 量 分 别 为 2.30 44.20和 18.6037.90 mg/kg。该 试 验 采 用 盆 栽 枸 杞,试 验 品 种 为“宁杞 1 号”,树 龄 为 4 a。试 验 时 间 为 20202021 年,2020年 4 月上旬,选 择 12 株 生长 相 同 的 枸 杞 树 进 行 裸 根 移 植,每个花 盆里装 16 kg 土壤用 于栽培。1.2 试 验 设 计 田 间 滴 灌 的 最 佳 灌 水 量 为 4 kg/株 为 中 等灌 水 量,设 4 个 处 理,过 度灌 溉(中灌 125%)、中灌、轻 度
17、干 旱(中灌 75%)、中 度 干 旱(中 灌 50%),每 个 处 理 重 复 3 次,灌水频 率为 7 d。为了 保 证 数 据 的 代 表 性,选 择 枸 杞 盆 栽 植 物进 行 统一生 长。每 盆 施肥 时间和 施 肥 量 相 同,各 枸 杞 树 的 管理 措 施相同。光谱 数 据、土 壤 水分 和 土 壤 温 度 在 整 个 生 育 期进行 测量,每 个 生 育 期 测 量 2 3 次。为 了 保 证 数 据 的 准 确性,选 择 枝干上 健康的 叶片 来 测量光 谱数据。1.3 监 测 指标1.3.1 光 谱测量 仪 器和 方 法。采用美 国 ASD 公司生 产的便携式 野外监
18、测仪 对 温 室 枸 杞 冠 层 进 行 光 谱 测 定。该 检 测 仪的 波 段范围 为 3502 500 nm,光谱 分辨率为 3 nm。选 择晴朗无风 的天气,在 10:0014:00 进行光 谱 测 量。探 针 距 离 样 品15 cm。每 个样 品 以 3 视 场 角 垂 直 照 射 5 次,平 均 后 得 到 样品的 光谱反 射率。在 光谱 采集 过 程 中,每 测 试 9 个 样 品 用 白板进 行校准。选 取 发 育 完 全 叶 片 上、中、下 3 部 分 的 光 谱 反射率,取 其 平 均 值 作 为 测 量 组 的 光 谱 反 射 率。在 测 量 过 程中,叶 片 室 放
19、置 刀 片 夹,然 后 刀 片 夹 紧 以 确 保 叶 片 水 平 和 测量区 域是相 同的,以消 除背 景 反射造 成 的 影 响 以 及 光 谱 波 动引起 的叶片 表面弯 曲 和叶 片的内 部 变化。1.3.2 土 壤水分 测 定。采 用 便 携 式 土 壤 温 度、水、盐、pH 测速 仪 测定 枸 杞样 品 植 株 的 土 壤 含 水 量。该 仪 器 通 过 测 量 土壤 的 介电 常 数来 反 映真 实 的土 壤 含水 量,测 量精 度 为2%。1.4 数 据处 理 利 用 ViewSpecPro 光 谱 数 据 处 理 软 件 对 每个 土 壤 样 品 的 光 谱 曲 线 断 点
20、进 行 修 正,然 后 通 过 Microsoft Office Excel 2010 求算出 5 条光谱 曲线平 均值,作为 对 应样 品的 光谱 反 射率。由 于受 多 种人 为 及 外 界 因 素 的 影 响,光 谱 曲线 存在 大 量噪 声。为了 减 少毛 刺 噪 声 的 影 响,使 光 谱 曲 线 更加 平 稳,采 用 5 点 加 权 移 动 平 均 方 法 对 光 谱 曲 线 进 行 降 噪处 理。1.5 土 壤 含 水 量 光 谱 特 征 分 析 为 了 防 止 异 常 样 本 对 试 验结 果 造成 影 响,叶片 的 光谱 反 射率 数 据 样 本 分 类 根 据 含 水 量的
21、 顺 序从 小 到大,通 过 绘制 散 点图 观 察 光 谱 反 射 曲 线 的 趋 势并 消 除异 常 样本。将 剩 余 72 个 土 壤 样 品 按 含 水 量 分 为 4 个等 级:5%10%、10%15%、15%20%、20%,样本 数 分别 为10、14、32、16 个。计 算 各 等 级 样 品 的 平 均 光 谱 反 射 率,绘 制叶 片 光谱 曲 线,如图 1 所示。从图 1 可 知,在 350 1 400 nm 波 段,土 壤 含 水 量 在15%20%的 叶 片光 谱 反 射 率 最 高,其 余 等 级 的 光 谱 反 射 率随 土 壤含 水 量的 增 加而 下 降,即土
22、壤 含 水 量 与 叶 片 光 谱 反 射率 在 一定 波 段之 间 呈负 相 关性,这 与 现 有 的 研 究 一 致3。不同 土 壤含 水 量的 叶 片光 谱 曲线 有 3 个 较 大 的 吸 收 峰,分 别 位于 900、1 100 和 1 250 nm 附 近;在 670720 nm 波段 中 反射 率急 剧上 升,相 反在 1 340 1 460 nm 波 段 间 光 谱 急 剧 下 降;且由 于 大气 水 汽 吸 收 的 强 烈 影 响,在 1 800 1 960 和 2 334 2 500 nm 波 段光 谱 曲 线 变 动 剧 烈,而 在 720 1 340 nm 波 段光 谱
23、曲 线 变动 平 缓。在 整 个 350 2 500 nm 波 段 中 可 以 明 显看 出 土壤 含 水量 的 变化 会 造成 叶 片 光 谱 反 射 率 大 小 的 变 化,但 并 不会 引 起趋 势 性变 化。图 1 各土壤等 级叶片含水 量的反射率F i g.1 R e f l e c t i v i t y o f w a t e r c o n t e n t o f e a c h g r a d e2 结 果 与 分析2.1 选 取 特征 因 子 利 用 SPSS 软 件 对 4 种 等 级 的 土 壤 含水 量 和 350 2 500 nm 波 段 的 叶 片 光 谱 反 射
24、 率 进 行 显 著 性分 析,最 终 选 出 下 列 31 个 土 壤 含 水 量 光 谱 特 征 因 子(表1)。其 中 754、1 844、1 855 和 1 900 nm 波 长 与 土 壤 含 水 量的 显 著 性 均 低 于 0.05,754 和 1 844 nm 波 长 的 显 著 性 最 低,达 到 0.042。2.2 土 壤 含 水 量 多 元 线 性 回 归 反 演 模 型 多 元 线 性 回 归 方法(REG)的 主要 思想 是 根 据 预 测 时 间 前 一 定 时 期 模 型 的 预测 效 果,总 结 出 预 测 值 与 实 测 值 之 间 的 函 数 关 系,不 同
25、 的 训练 次 数校 正 具有 不 同的 预 测效 果14。该研 究 选用 72 个样 本进 行训 练,可 以更好 地构 建 回归 模 型。多 元 线 性 回 归 方 程 的整 合 中,需 要 有 多 个 关 键 参 数,根 据 表 1 选 取 754、1 844、1 855 和 1 900 nm 波长 的 特征 因 子为 关 键参 数,利 用 SPSS 软件 进 行回 归 计算,构 建 土壤 水 分估 测 模型,公 式如 下:Y=21.508-3.167 X754+0.375 X1 844-9.34 X1 855-19.47 X1 900(1)式 中:Y 为 土壤 含 水量 的 估 测 值,
26、%;X754为 光 谱 在 754 nm 波2 7 1 安 徽 农 业 科 学 2023 年长处 的光谱 特 征 因 子,nm;X1 844为 光 谱 在 1 844 nm 波 长 处的光 谱特征 因 子,nm;X1 855为 光 谱 在 1 855 nm 波 长 处 的 光谱 特 征因 子,nm;X1 900为 光 谱 在 1 900 nm 波 长 处 的 光 谱 特征 因 子,nm。表 1 特征因子T a b l e 1 C h a r a c t e r i s t i c f a c t o r s波长Wave band nm显著性Significance波长Wave band nm显
27、著性Significance波 长Wave band nm显 著性Significance350 0.495 1 855 0.047 2 480 0.155669 0.071 1 860 0.099 2 483 0.808754 0.042 1 862 0.123 2 486 0.0561 375 0.098 1 865 0.056 2 489 0.1211 833 0.158 1 870 0.199 2 491 0.6971 841 0.104 1 872 0.497 2 493 0.1001 844 0.042 1 874 0.064 2 495 0.1911 846 0.059 1 88
28、8 0.085 2 497 0.3971 847 0.194 1 900 0.048 2 500 0.2801 850 0.074 1 902 0.0561 853 0.366 2 309 0.094 根据 72 个 样 品 的 光 谱 特 征 因 子,利 用 公 式(1),计 算 样品的 土壤含 水量,进而 得到 实 测土壤 含 水 量 与 多 元 线 性 回 归估值 的组合 图,如图 2 所示。结 合 4 种 光 谱 特 征 值 的 多 元 线性回 归模型 的 R2为 0.326,相关性 较低。这说明 利 用 多 元 线性回 归模型 高光谱 信 息 对 土 壤 含 水 量 进 行 间 接
29、估 测 的 效 果较差。图 2 实测 与 多元线性 拟 合土壤含水 率F i g.2 S o i l m o i s t u r e c o n t e n t m e a s u r e d a n d l i n e a r m u l t i v a r i a t e f i t t i n g2.3 土 壤 含 水 量 多 元 逐 步 回 归 分 析 反 演 模 型 多 元 逐 步 回归 分 析(SMLR)是一 种选 择 回归变 量的数 学方 法。按 照 一 定的显 著性水 平筛选 有 统计 学意义 的 波 长,然 后 进 行 多 元 线 性回 归 计算。具体操 作 是逐 个选择 回
30、 归 变 量,选 择 条 件 是 偏 回归 平 方和显 著。每 选 取一 个新变 量 后,对 所 选 取 的 所 有 变 量逐 一 进行显 著性检 验,剔除 不 显 著 的 变 量。引 入 或 拒 绝 变 量的 过 程 不 断 重 复,直 到 引 入 的 变 量 不 能 被 消 除,不 能 引 入 新的参 数为止,逐 步回归 的过 程 结束15。利用多 元逐步 回 归分 析方法 对 350 2 500 nm 波 段 的 叶片光 谱反射 率数据 进 行计 算和处 理,建 立 土 壤 含 水 量 预 测 高光谱 模型。所选特 征 值均 在 0.05 水 平 通 过 显 著 性 检 验。基于反 射率
31、光 谱 反 射 率,利 用 SMLR 拟 合,模 型 中 选 取 了 3 个变 量,分 别 为 673、1 893、1 872 nm 波 长,所 获 得 模 型 精 度 较高,R2为 0.716,公式 如 下:Y=25.001-56.485 X673-115.923 X1 893+100.631 X1 872(2)式中:Y 为 土 壤含水 量的估 测 值,%;X673为 光 谱 在 673 nm 波长处 的光谱 特 征 因 子,nm;X1 893为 光 谱 在 1 893 nm 波 长 处的 光 谱特 征 因子,nm;X1 872为 光谱 在 1 872 nm 波长 处 的光 谱特 征 因子,
32、nm。为 进一 步 检 验 模 型 的 可 靠 性 以 及 预 测 精 度,利 用 15 个测试 样本的 叶片高 光 谱 数 据 对 基 于 光 谱 反 射 率 的最 佳 模型 进 行了 验 证。利用 公 式(2)计 算 土 壤 样 本 含 水 量 的预 测 值,绘 制 土 壤 含 水量 的 实测 值 与 预测 值 的 散 点 图,其 拟 合方 程 为 y=0.872 7 x+1.349 9,方 程 R2为 0.765 3,说 明 利 用 高 光谱 反 射 率 间 接 预 测 土 壤 含 水 量 是 可 行 且 有 效 的(图 3)。图 3 模型 测试样本检 验F i g.3 M o d e
33、l t e s t s a m p l e t e s t3 结 论该研 究 通过 探 讨 不 同 波 段 叶 片 光 谱 反 射 率 土 壤 含 水 量之 间 的关 系,采 用多 元 线性 回 法和 多 元 逐 步 回 归 分 析 法 实 现了 对 土壤 含 水量 的 间接 预 测,旨在 为 土 壤 含 水 量 预 测 提 供 一种 新 方法。(1)基 于叶 片 光谱 反 射率 的 多元 线 性回 归 反演 模 型对 于间 接 预测 土 壤含 水 量效 果 较差,决 定 系数 仅 为 0.326。(2)基 于叶 片 光谱 反 射率 的 多元 逐 步回 归 分析 法 可以 较好 地 预测 土
34、壤含 水 量,决定 系 数 达 到 0.716,模 型 方 程 为:Y=25.001-56.485 X673-115.923 X1 893+100.631 X1 872,该 模 型 在 预测 土 壤 含 水 量 方 面 具 有 较 好 的 准 确 性,可 为 准 确、快 速 的 土壤 含 水量 估 算技 术 提供 参 考。(3)土 壤水 分 的高 光 谱间 接 预测 模 型受 数 据获 取 时段 以及 土 壤类 型 影响。该 研 究 仅 在 宁 夏 银 川 对 该 方 法 的 可 行 性和 有 效性 进 行 了 初 步 探 讨,未 在 其 他 区 域 验 证 方 法。因 此,(下 转 第 17
35、7 页)3 7 1 51 卷 11 期 吴 娟 等 枸 杞 土 壤 含 水 量 间 接 光 谱 估 测 模 型续表 1时期Stage处理Treatment株 高Plant heightcm茎粗Stem diametermm有效株数Effective number of plants万株/hm2单株荚数Number of pods per plant 个每株实粒数Number of seeds per plant 个百粒重100 grain weightg经济产量Economic yieldkg/hm2生物产量Biological yieldkg/hm2减产率Yield reduction ra
36、te%P10 67.5 a 6.88 a 21.0 c 17.9 c 40.1 d 26.3 a 2 093 d 5 442 c 41.9鼓粒期 F2 67.5 a 7.04 a 27.1 a 24.6 a 57.7 a 26.1 a 3 564 ab 7 520 a 1.1Bulging stage F4 67.5 a 7.04 a 26.6 a 24.6 a 57.6 a 25.6 ab 3 443 ab 7 381 a 4.4F6 67.5 a 7.04 a 26.5 a 24.6 a 55.4 ab 25.1 ab 3 217 bc 7 209 ab 10.7F8 67.5 a 7.0
37、4 a 26.3 a 24.6 a 55.2 ab 24.5 ab 3 105 c 7 129 ab 13.8F10 67.5 a 7.04 a 26.0 a 24.6 a 51.6 b 23.2 b 2 780 d 6 740 b 24.0 注:同列不 同小写字母 表示不 同处 理间差异显 著(P0.05)。Note:Different lowercase letters in the same column indicated significant difference between different treatments(P0.05).3 结 论(1)苗 期 和分 枝 开 花 期
38、淹 水 会 降 低 大 豆 株 高,尤 其 苗 期淹 水 影响最 大。到 大 豆收 获时测 定,大 豆 苗 期 淹 水 使 株 高 降低 4.2%33.7%,5 个处理 株高平 均降低 16.6%;分 枝 开 花 期淹 水 使 株 高 降 低 1.3%9.5%,5 个 处 理 株 高 平 均 降 低 5.4%。(2)生 长 期 淹 水 会 降 低 大 豆 LAI,尤 其 苗 期 淹 水 对 LAI的影 响最大,其 次 是 分 枝 开 花 期、鼓 粒 期 和 结 荚 期。按 各 生长期 淹水 20 d 后与 CK 相比,苗 期 淹 水 使 LAI 降 低 22.3%89.9%,5 个 处 理 L
39、AI 平 均 降 低 59.1%;分 枝 开 花 期 淹 水 使LAI 降 低 11.0%72.8%,5 个 处 理 LAI 平 均 降 低 39.4%,结荚期 淹水使 LAI 降 低 5.4%49.9%,5 个 处 理 LAI 平 均 降 低27.4%;鼓 粒 期 淹 水 使 LAI 降 低 15.7%56.1%,5 个 处 理LAI 平 均 降低 39.3%。(3)苗 期 和分 枝 开 花 期 淹 水 会 减 小 大 豆 茎 粗,尤 其 分 枝开 花 期淹水 影响最 大。到 大豆收 获 时 测 定,大 豆 苗 期 淹 水 使茎粗 降低 0.5%12.6%,5 个处 理 茎 粗 平 均 降
40、低 6.6%;分 枝开花 期淹水 使茎粗 降 低 2.7%15.3%,5 个 处 理 茎 粗 平 均 降低 11.9%。(4)从 有 效株 数、每 株实 粒 数、百粒重 等产量 构成 三 因 素影响 来看,淹水 时期与 历时 对 经济产 量 和 生 物 产 量 具 有 一 定的影 响,其影响 程 度 与 淹 水 发 生 时 期 与 历 时 有 关。苗 期、分枝开 花 期、结 荚 期 和 鼓 粒 期 淹 水 使 经 济 产 量 分 别 减 产2.8%44.6%、1.6%48.8%、3.2%41.9%和 1.1%24.0%,其 淹水 历时 分 别超过 6、6、4 和 6 d,均 会 造 成 显 著
41、 减产,其 减 产率 分 别 为 19.4%、23.9%、11.5%和 10.7%。大 豆分 枝 开花 期 和结 荚 期渍 涝 对产 量 影 响 最 大,其 次 为 苗 期 和 鼓粒 期。从 大 豆产 量 构成 因 素来 看,造 成 大 豆 苗 期 和 分 枝 开 花期 淹 水减 产 主要 在 于 构 成 产 量 有 效 株 数 减 少 和 百 粒 重 降 低二 种 因素 的 共同 作 用,造成 大 豆鼓 粒 期 淹 水 减 产 的 主 要 原 因在 于 有效 株 数和 每 株实 粒 数减 少 二 种 因 素 共 同 作 用 的 结 果,造 成 鼓粒 期 淹水 减 产 的 主 要 原 因 在
42、于 每 株 实 粒 数 减 少 和 百粒 重 降低 二 种因 素 共同 作 用的 结 果。参 考 文 献1 安 徽 省 统 计 局,国 家 统 计 局 安 徽 调 查 总 队.安 徽 统 计 年 鉴 2015 M.北京:中 国 统 计 出 版 社,2015.2 倪 君 蒂,李 振 国.淹 水 对 大 豆 生 长 的 影 响 J.大 豆 科 学,2000,19(1):42-48.3 朱 建 强,张 文 英,欧 光 华,等.夏 大 豆 花 荚 期 受 渍 胁 迫 对 农 艺 性 状、产量与 品 质 的 影 响 J.大 豆 科 学,2001,20(1):71-74.4 朱 建 强,程 伦 国,张 文
43、英,等.几种作 物不同生 育 阶 段 对 持 续 受 渍 的 敏感 性 研 究 J.灌 溉 排 水,2002,21(4):9-12.5 欧 光 华,朱 建 强,张 文 英,等.棉 花、大 豆、油 菜 关 键 生 育 期 排 渍 指 标 研 究J.长 江 流 域 资 源 与 环 境,2003,12(1):93-98.6 程 伦 国,朱 建 强,刘 德福,等.涝渍胁 迫对大豆产量 性状 的 影 响 J.长江 大 学 学 报(自 科 版),2006,3(5):109-112,98.7 袁 宏 伟,袁 先 江,汤 广民,等.花荚期 涝渍胁迫 对 大 豆 生 长 和 产 量 的 影响 J.灌 溉 排 水
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46、,2020,5(6):608-615.2 冯 珊 珊,梁 雪 映,樊 风雷,等.基 于无人机多 光 谱 数 据 的 农 田 土 壤 水 分遥 感 监 测 J.华 南 师 范 大 学 学 报(自 然 科 学 版),2020,52(6):74-81.3 翟 浩 然,李 西 灿,钟 浩,等.耕层 土 壤含水量间 接光谱估 测 模 型 J.中国 农 学 通 报,2020,36(11):86-91.4 赵 宇 飞,王 长 沙.常 用土 壤 含水量测 定方法的原 理及比较J.园艺与种 苗,2017,37(10):70-73.5 潘 宁,王 帅,刘 焱 序,等.土 壤 水 分 遥 感 反 演 研 究 进 展
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