作物生長(zhǎng)指標(biāo)光譜監(jiān)測(cè)與定量診斷技術(shù)
該成果突破了作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)控一體化精確化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)升級(jí);并且促進(jìn)了農(nóng)學(xué)與遙感、信息、工程、物聯(lián)網(wǎng)等多學(xué)科的交叉融合,開創(chuàng)了作物精確栽培與智慧農(nóng)業(yè)的新領(lǐng)域;形成了一系列農(nóng)業(yè)信息化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果,提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),培養(yǎng)了一批高素質(zhì)人才,帶動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究與開發(fā)應(yīng)用。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡(jiǎn)介
高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全作物生產(chǎn)是我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo),快速無(wú)損地監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)狀況,并根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)肥水管理方案進(jìn)行定量調(diào)控,是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)曹衛(wèi)星教授團(tuán)隊(duì)將定量光譜分析方法與作物生理生態(tài)原理相結(jié)合,通過(guò)實(shí)施不同生態(tài)點(diǎn)、不同品種、不同管理措施下多年的田間試驗(yàn),構(gòu)建了作物冠層和葉片水平的反射光譜庫(kù),著重解析了不同條件下的作物高光譜響應(yīng)模式和時(shí)空變化規(guī)律,提取了作物主要生長(zhǎng)指標(biāo)的特征光譜波段和敏感光譜參數(shù),構(gòu)建了葉片、冠層、區(qū)域等多尺度的作物生長(zhǎng)指標(biāo)光譜監(jiān)測(cè)模型;同時(shí),定量研究了不同產(chǎn)量水平下作物生長(zhǎng)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化模式,構(gòu)建了基于產(chǎn)量目標(biāo)的生長(zhǎng)指標(biāo)適宜時(shí)序動(dòng)態(tài)模型,進(jìn)一步耦合實(shí)時(shí)苗情信息,綜合利用養(yǎng)分平衡原理、氮營(yíng)養(yǎng)指數(shù)法、指標(biāo)差異度法等,集成建立了多路徑的作物生長(zhǎng)實(shí)時(shí)診斷與定量調(diào)控技術(shù);將上述監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)與軟硬件工程相結(jié)合,研制開發(fā)了面向多平臺(tái)的作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)診斷裝置和基于遙感的作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)等簡(jiǎn)便適用的軟硬件產(chǎn)品,進(jìn)而形成了基于反射光譜的作物生長(zhǎng)指標(biāo)快速監(jiān)測(cè)與定量診斷技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、精確診斷和智慧管理。
該成果突破了作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、診斷、調(diào)控一體化精確化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)升級(jí);并且促進(jìn)了農(nóng)學(xué)與遙感、信息、工程、物聯(lián)網(wǎng)等多學(xué)科的交叉融合,開創(chuàng)了作物精確栽培與智慧農(nóng)業(yè)的新領(lǐng)域;形成了一系列農(nóng)業(yè)信息化自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果,提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),培養(yǎng)了一批高素質(zhì)人才,帶動(dòng)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新研究與開發(fā)應(yīng)用。
已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利25項(xiàng)、實(shí)用新型專利5項(xiàng),登記國(guó)家計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)20多項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文160多篇,其中SCI/EI論文60多篇;出版專著1部。成果先后得到國(guó)內(nèi)外專家同行的充分肯定,2011年的成果鑒定認(rèn)為(羅錫文院士主鑒),該研究整體居國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)作為稻麥精確管理關(guān)鍵技術(shù),入選江蘇省主要農(nóng)作物2014~2015年“四主推”推介名錄,團(tuán)隊(duì)起草的《稻麥生長(zhǎng)指標(biāo)無(wú)損監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)規(guī)程》入選2014年江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目。技術(shù)成果已在江蘇、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麥主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了大面積示范應(yīng)用,表現(xiàn)為明顯的節(jié)氮和增產(chǎn)作用,取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)于推進(jìn)精確農(nóng)業(yè)和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重大意義和良好的應(yīng)用前景。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
2022-07-25