堆肥替代化肥比例及种植密度对小麦茎秆抗倒伏性能的影响及基于无人机影像的抗倒预测研究

摘要

为探究肥替代化肥比例及种植密度对小麦茎秆抗倒伏性能的影响,于20 22—20 24年以小麦品种淮麦43为材料,采用裂区设计,设置4个堆肥替代化肥比例[0（T0）、10%（T1）、20%（T2）、30%（T3）]和3个种植密度[150万株·hm^-2（D1）、300万株·hm^-2（D2）、450万株·hm^-2（D3）],探究其对茎秆抗倒性能的影响并采集无人机多光谱影像数据进行抗倒预测。结果表明,同一种植密度下,随着堆肥替代比例的增加,小麦株高呈先降后升趋势,重心高度呈波动变化,且均在T2处理下最低;抗倒伏指数、鲜重、机械强度及基部第二节间的大、小维管束数目和面积、基部节间半纤维素、纤维素、木质素含量均呈先升后降趋势,且在T2处理下最大。同一堆肥替代比例下,随着种植密度的增加,小麦株高和重心高度整体上均呈上升趋势;抗倒伏指数、鲜重、机械强度、基部第二节间的大、小维管束数目和面积均呈下降趋势;基部节间半纤维素、纤维素和木质素含量均呈先升后降趋势,且在D2处理下最高。选用植被指数（NDVI、RVI、TVI、DVI、RDVI）为自变量,运用3种模型方法（SMLR、PLSR、PCAR）共同构建抗倒伏指数的预测模型,得出通过SMLR构建抗倒伏指数的模型精度和反演效果均最优,R2分别为0.43和0.76。综上所述,在20%堆肥替代化肥比例和150万株·hm^-2的种植密度下小麦具有较好的抗倒伏能力;基于SMLR模型,利用植被指数可实现对小麦抗倒伏指数的预测。

关键词

小麦 / 种植密度 / 抗倒伏指数 / 形态结构 / 化学成分