近期，計算機工程學院張永會博士課題組在作物氮素狀況無損監測研究取得了重要進展，相關研究成果以“Estimating the Growth Indices and Nitrogen Status Based on Color Digital Image Analysis During Early Growth Period of Winter Wheat”為題發表于SCI二區期刊Frontiers in Plant Science（DOI: 10.3389/fpls.2021.619522）。

對作物氮素狀況進行無損監測，對作物氮素管理具有重要意義。本研究利用冠層蓋度（CC）建立了植物生長指標（地上部干物質（SDM）、葉面積指數（LAI）、地上部氮積累（SNA）、地上部氮濃度（SNC）之間的經驗關系，探討了用CC評價冬小麥3～6期氮素營養指數（NNI）的可行性（圖1）。用數碼相機拍攝了冬小麥3～6期冠層的數字圖像，用破壞性植物取樣法測定了SDM、LAI、SNA和SNC，CC由計算機圖像處理技術編程計算得到。除SNC外，CC與不同品種和N處理的生長指數（SDM、LAI和SNA）呈顯著相關。然而，它們的穩定性經驗模型受品種特性和施氮量的影響。通過直接法和間接法兩種方法對冬小麥植株氮素狀況進行了測定，由于冬小麥生長前期SNC的高度離散性，直接法和間接法未能建立統一的線性回歸來估計NNI。兩種方法在冬小麥各生育期形成的SDM、SNC和NNI與CC的關系均達到極顯著水平。

在個體生長階段發育的關系不需要考慮N稀釋過程的影響，但它們的穩定性受品種特性的影響。本研究表明，CC雖然是一個易于測量的指標，但作為冬小麥生育早期作物生長和氮素營養管理的替代指標有較大的局限性。

1 作物冠層覆蓋度與植物生長不同指標之間的關系

我校計算機工程學院張永會博士和中國農科院趙犇博士為該論文的共同第一作者，中國農科院Sen Li和東京大學Syed Tahir Ata-Ul-Karim為共同通訊作者。研究得到了國家自然科學基金、山東省高校科研計劃等項目的資助。

論文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.619522/full?utm_source=F-NTF&utm_medium=EMLX&utm_campaign=PRD_FEOPS_20170000_ARTICLE

（計算機工程學院）