基于无人机遥感不同施氮量下马铃薯生长指标的估测与验证OA

为解析不同施氮量下马铃薯生长指标与归一化植被指数(NDVI)之间的动态关联,构建精准的生长指标预测模型并优化氮肥管理策略,以‘Innovator’马铃薯为供试品种,设置4个氮肥处理(100、150、200、250 kg·hm^(-2)),通过无人机多光谱遥感技术获取马铃薯全生育期冠层NDVI数据,同步实测株高、叶绿素含量(SPAD)及产量数据,采用一元线性回归、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量回归(SVR)和随机森林(RF)模型分析变量间的关联性,量化施氮量对马铃薯生长参数及产量的调控效应。结果表明,施氮量对马铃薯的株高、SPAD值和产量均具有显著调控作用,4个不同生育时期的株高均在施氮量250 kg·hm^(-2)时达到最高;现蕾期、块茎形成期和淀粉积累期的SPAD值均在施氮量200 kg·hm^(-2)时最高;产量随施氮量增加呈先升后降趋势,施氮量200 kg·hm^(-2)时产量最高(44.3 t·hm^(-2))。预测模型精度受生育阶段影响显著,现蕾期与块茎形成期的株高提取精度较高,线性回归预测模型的决定系数R^(2)达0.89;块茎形成期为SPAD值预测的最优建模窗口期;采用RF模型融合NDVI与株高构建的SPAD值预测模型表现最佳,其R^(2)为0.76,均方根误差RMSE为1.02。综上,基于无人机遥感(UAV)构建的预测模型可有效量化大田马铃薯生长状况,为马铃薯产量预测及氮素管理优化提供科学依据。