作物生長指標光譜監測與定量診斷技術
該成果突破了作物生長監測、診斷、調控一體化精確化技術,實現了傳統農業向現代農業的技術升級;并且促進了農學與遙感、信息、工程、物聯網等多學科的交叉融合,開創了作物精確栽培與智慧農業的新領域;形成了一系列農業信息化自主知識產權成果,提升了農業產業化水平和核心競爭力。同時,培養了一批高素質人才,帶動了現代農業相關領域的創新研究與開發應用。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
高產、優質、高效、生態、安全作物生產是我國農業產業發展的主要目標,快速無損地監測作物生長狀況,并根據實時監測結果對肥水管理方案進行定量調控,是實現這一目標的關鍵技術環節。南京農業大學曹衛星教授團隊將定量光譜分析方法與作物生理生態原理相結合,通過實施不同生態點、不同品種、不同管理措施下多年的田間試驗,構建了作物冠層和葉片水平的反射光譜庫,著重解析了不同條件下的作物高光譜響應模式和時空變化規律,提取了作物主要生長指標的特征光譜波段和敏感光譜參數,構建了葉片、冠層、區域等多尺度的作物生長指標光譜監測模型;同時,定量研究了不同產量水平下作物生長指標的動態變化模式,構建了基于產量目標的生長指標適宜時序動態模型,進一步耦合實時苗情信息,綜合利用養分平衡原理、氮營養指數法、指標差異度法等,集成建立了多路徑的作物生長實時診斷與定量調控技術;將上述監測診斷技術與軟硬件工程相結合,研制開發了面向多平臺的作物生長監測診斷裝置和基于遙感的作物生長監測診斷系統等簡便適用的軟硬件產品,進而形成了基于反射光譜的作物生長指標快速監測與定量診斷技術體系,實現了作物生長的實時監測、精確診斷和智慧管理。
該成果突破了作物生長監測、診斷、調控一體化精確化技術,實現了傳統農業向現代農業的技術升級;并且促進了農學與遙感、信息、工程、物聯網等多學科的交叉融合,開創了作物精確栽培與智慧農業的新領域;形成了一系列農業信息化自主知識產權成果,提升了農業產業化水平和核心競爭力。同時,培養了一批高素質人才,帶動了現代農業相關領域的創新研究與開發應用。
已授權國家發明專利25項、實用新型專利5項,登記國家計算機軟件著作權20多項;發表學術論文160多篇,其中SCI/EI論文60多篇;出版專著1部。成果先后得到國內外專家同行的充分肯定,2011年的成果鑒定認為(羅錫文院士主鑒),該研究整體居國際先進水平。同時作為稻麥精確管理關鍵技術,入選江蘇省主要農作物2014~2015年“四主推”推介名錄,團隊起草的《稻麥生長指標無損監測診斷技術規程》入選2014年江蘇省地方標準項目。技術成果已在江蘇、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麥主產區進行了大面積示范應用,表現為明顯的節氮和增產作用,取得了顯著的社會經濟效益,對于推進精確農業和智慧農業的發展具有重大意義和良好的應用前景。
南京農業大學
2022-07-25