DB36 T 1746-2023 双季稻氮素监测诊断技术规程.pdf

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1、ICS 65.020.01 CCS B 05 DB36 江西省地方标准 DB36/T 17462023 双季稻氮素监测诊断技术规程 Technical procedure of nitrogen monitoring and diagnosis in double cropping rice 2023-02-10 发布 2023-08-01 实施 江西省市场监督管理局 发 布 DB36/T 17462023 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 条件和要求.2 5 监测.2 6 诊断.2 7 数据应用.3 附录 A（资料性附录）手持式主动光源光

2、谱仪使用说明.4 附录 B（资料性附录）手持式被动光源光谱仪使用说明.5 附录 C（规范性附录）双季稻氮素光谱诊断模型计算方法.7 DB36/T 17462023 II 前 言 本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则 规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省农业农村厅提出并归口。本文件起草单位：江西省农业科学院农业工程研究所、南京农业大学、浙江大学。本文件主要起草人：李艳大、曹中盛、孙滨峰、黄俊宝、彭忻怡、朱艳、何勇、田永超、倪军、丁艳锋。DB36/T 17462023 1 双季稻氮素监

3、测诊断技术规程 1 范围 本文件规定了双季稻氮素监测诊断技术规程的术语和定义、条件和要求、监测、诊断、数据应用等技术内容。本文件适用于江西省双季稻种植区穗肥的氮素监测诊断。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 30115 卫星遥感影像植被指数产品规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 植被指数 vegetation index 指利用遥感影像不同谱段数据的线性或非线性组合而形成的能反映绿色植物的生长状况

4、和分布的特征指数，英文缩写为VI。3.2 归一化植被指数 normalized difference vegetation index 指近红外波段的反射值（NIR,near infrared）与红光波段的反射值（R,red）之差比上两者之和，英文缩写为 NDVI。其计算公式、取值范围参照 GB/T 30115 的规定。3.3 差值植被指数 differential vegetation index 指近红外波段的反射值（NIR）与红光波段的反射值（R）之差，英文缩写为 DVI。其计算公式、取值范围参照 GB/T 30115 的规定。3.4 监测诊断田块 monitoring and diag

5、nosis paddy 指用作采集双季稻冠层光谱植被指数，进行穗肥施氮量精确调控的种植田块。3.5 手持式主动光源光谱仪 handhold spectrometer of active light source DB36/T 17462023 2 是一种基于冠层反射光谱的便携式双通道作物生长信息无损监测诊断仪，该仪器为主动光源，包括近红外波段（如 780 nm）和红光波段（如 660 nm）两个探测镜头，可采集植被指数数据（如归一化植被指数 NDVI）。3.6 手持式被动光源光谱仪 handhold spectrometer of passive light source 是一种基于冠层反射光

6、谱的便携式双通道作物生长信息无损监测诊断仪。该仪器为被动光源，包括近红外波段（如 810 nm）和红光波段（如 720 nm）两个探测镜头，可采集植被指数数据（如差值植被指数 DVI）。4 条件和要求 4.1 设备选用 4.1.1 阴天选用手持式主动光源光谱仪，手持式主动光源光谱仪按照其使用说明（见附录A）操作。4.1.2 晴天选用手持式被动光源光谱仪，手持式被动光源光谱仪按照其使用说明（见附录B）操作。4.2 软件 采用双季稻追氮计算器APP，根据采集的植被指数数据（如归一化植被指数NDVI值或差值植被指数DVI值）和双季稻氮素光谱诊断模型进行双季稻穗肥施氮量精确计算。4.3 测试要求 4.

7、3.1 选择在晴天或少云、无风或微风的天气条件下，最佳测定时间范围为 10:00-13:00，按要求安装光谱仪，保证光谱仪处于正常工作状态。4.3.2 测量时光谱仪传感器应垂直向下，距离水稻冠层 1 m。4.3.3 测试者应穿黑色等深色衣服，手持光谱仪迎光测试采集数据，以减少测试误差。5 监测 5.1 监测方法 采用手持式主动或被动光源光谱仪于早、晚稻穗肥施用前 2d3d 采集冠层植被指数。5.2 监测内容 5.2.1 每个监测田块随机选取 5 个代表性点，在光谱仪显示界面直接读取早、晚稻冠层植被指数值（如归一化植被指数 NDVI 值或差值植被指数 DVI 值），对所采集的数据进行取平均值作为

8、该监测田块测量值。5.2.2 根据双季稻氮素光谱诊断模型（见附录 C）计算出早、晚稻植株氮积累量 PNA（plant nitrogen accumulation,kg/hm2）。6 诊断 6.1 诊断方法 基于养分平衡原理，根据早、晚稻目标产量需氮量和利用植被指数测算的植株氮积累量数据，通过运行双季稻氮素光谱诊断模型（见附录C），精确计算穗肥适宜施氮量。DB36/T 17462023 3 6.2 诊断内容 早、晚稻氮素光谱诊断模型的具体算法见附录C。7 数据应用 采集植被指数数据（如归一化植被指数 NDVI 值或差值植被指数 DVI 值），采用双季稻追氮计算器 APP 计算早、晚稻穗肥施氮量。

9、DB36/T 17462023 4 A A 附 录 A（资料性附录）手持式主动光源光谱仪使用说明 A.1 仪器检查 检查是否存在因运输造成的仪器损坏和光谱仪电池电量（图 A.1）。注：图中 A 为液晶屏，B 为电池，C 为手柄，D 为测量键，E 为充电/数据线接口，F 为传感器。图A.1 手持式主动光源光谱仪 A.2 田间测量 A.2.1 按“测量”按键，出现开机初始界面。A.2.2 调节仪器高度，使传感器距离冠层上方1 m处，传感器务必与冠层保持垂直。A.2.3 再按“测量”按键，仪器采集冠层在近红外波段和红光波段处的反射率，液晶屏显示植被指数值，实时读取并记录。A.2.4 长按“测量”按键

10、，关闭液晶屏，结束测量。A.3 维护保养 A.3.1 测量完毕，将仪器放置于手提箱中，避免污染、受潮。A.3.2 传感器表面有污物或灰尘时，用无尘布或棉签蘸些许酒精清洗，注意不要划伤传感器表面。A.3.3 仪器不使用时，将电池取出，防止电池漏电。A.3.4 切勿自行拆卸仪器。DB36/T 17462023 5 B B 附 录 B（资料性附录）手持式被动光源光谱仪使用说明 B.1 仪器检查 检查是否存在因运输造成的仪器损坏；检查电池电量，检查仪器组成是否完整（图 B.1）。注：图中 1 为伸长杆，2 为传感器支架，3 为连接头，4 为高度调节杆，5 为水平仪，6 为采集器支架，7 为上行光传感器

11、，8 为下行光传感器，9 为采集器，10 为铝合金手提箱。图B.1 手持式被动光源光谱仪 B.2 仪器安装 B.2.1 安装传感器支架：在伸长杆的末端安装连接头并旋转固定，然后安装传感器支架。B.2.2 安装水平仪和采集器支架：将水平仪和采集器支架分别通过螺丝固定在伸长杆合适位置，水平仪安装在膝高的位置，采集器支架安装在拿伸长杆时容易操作的位置。B.2.3 安装上行光传感器和下行光传感器：将上、下行光传感器分别放置于传感器支架上、下方。B.2.4 安装采集器及连接传感器：按照采集器上的标识分别连接上、下行光传感器。B.2.5 高度调节：通过接头连接不同长度的连接杆，适合实际田间测试需要。B.3

12、 田间测量 B.3.1 调节仪器高度，使下行光传感器距离冠层上方1 m处，通过水平仪调节伸长杆角度，使下行光传感器与冠层保持垂直。B.3.2 按“开”按键，出现开机初始界面。B.3.3 按“测量”按键，仪器采集冠层在近红外波段和红光波段处的反射率，采集器液晶屏显示植被指数值。B.3.4 按“监测”按键，用于捕捉当前测量值，此时植被指数值随按键的按下而稳定不变。B.3.5 按“查看”按键，显示刚刚监测的作物冠层的植被指数值。B.3.6 按“复位”按键，仪器调用复位程序，恢复到开机状态。B.3.7 按“关”按键，关闭采集器，结束测量。DB36/T 17462023 6 B.4 维护保养 B.4.1

13、 测量完毕，将传感器、采集器放置于手提箱中，避免污染、受潮。B.4.2 传感器表面有污物或灰尘时，用无尘布或棉签蘸些许酒精清洗，注意不要划伤玻璃表面。B.4.3 仪器不使用时，将电池取出，防止电池漏电。B.4.4 切勿自行拆卸传感器和采集器。DB36/T 17462023 7 C C 附 录 C（规范性附录）双季稻氮素光谱诊断模型计算方法 基于养分平衡原理和目标产量需氮量，在早、晚稻穗肥施用前 2d3d，通过获取冠层植被指数无损计算实时植株氮积累量，按照如下计算方法得到穗肥尿素施用量。TNX=GYTNGX.（1）式中：TNX 获得目标产量的总需氮量（kg/hm2）；GYT 目标产量（kg/hm

14、2），可通过当地高产条件下的历史数据获得，本文件早、晚稻GYT分别取值7500 kg/hm2和9000 kg/hm2；NGX 籽粒吸氮量（kg/kg），本文件早、晚稻 NGX 均取值 0.02 kg/kg。NXp=TNX55%.（2）式中：NXp 穗分化期以后的需氮量（kg/hm2），占总需氮量的 55%。NZp=(NXpPNApNSp)/NUEp（3）式中：NZp 穗肥纯氮施用量（kg/hm2）；PNAp 施穗肥时的植株氮积累量（kg/hm2），其计算见公式（4）和公式（5）；NSp 穗分化期以后的土壤供氮量（kg/hm2），可通过当地高产条件下的历史数据获得，本文件早稻取值22.5 kg/

15、hm2，晚稻取值25.0 kg/hm2；NUEp 穗分化期以后的氮肥表观利用率（%），可通过当地不同点位高产条件下的历史数据获得，本文件早稻取值43%，晚稻取值44%；PNAp=aexp(bNDVI)（4）PNAp=cDVI+d.（5）UNZp=NZp/46%.（6）式中：a、b、c、d 方程系数，早稻a、b、c、d值分别为5.8953、3.2239、201.4、15.318，晚稻a、b、c、d值分别为7.6779、2.8339、201.57、18.313；NDVI 手持式主动光源光谱仪采集的归一化植被指数NDVI值；DVI 手持式被动光源光谱仪采集的差值植被指数 DVI 值；UNZp 穗肥尿素施用量（kg/hm2），其计算见公式（6）。_