【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农作物营养诊断，具体提供了一种定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法。
技术介绍
1、玉米是我国重要的农作物之一，玉米富含谷胱甘肽、玉米黄质、维生素e等多种营养成分，且具有很强的耐旱性、耐寒性、耐贫瘠性和极好的环境适应性，玉米已成为畜牧业、养殖业、水产养殖业等领域的重要饲料来源，也是食品、医疗卫生、轻工业、化工业等领域中不可或缺的原料之一，因此对玉米生长期中营养性能的诊断十分重要。在对玉米营养性能的诊断中，获取其植株关键生育期钾素的需求量以为作物的精准钾肥管理提供指导，对钾肥减投和农业的持续发展具有重要意义。
2、传统玉米植株关键生育期钾素需求量的计算方法需要在野外破坏性采样，在室内化学分析作物浓度和生物量信息，此方法成本较高，周期较长，难以得到区域应用获取大面积作物的营养状况，指导施肥和探索土壤污染的难度也较大。同时，遥感作为一种新型方式可以获取到作物植株表面的一些信息，从而反映其营养亏缺状况，但是目前遥感方式多为定性判断植株营养高低情况，仍无法做到定量判断，以完成施肥指导等工作。
3、综上所述，如何提出一种成本较低、周期较短、可定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，是当下亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，可增加玉米钾素营养诊断的时效性，具有较高的普适性，可为玉米钾肥精准施肥管理提供指导。
2、本专利技术提供的一种定量估算
3、s1：计算玉米各生育期的临界钾浓度值k c，各生育期包括玉米的拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期；
4、s2：计算玉米各生育期的钾营养指数kni；
5、s3：计算玉米的植被指数，基于植被指数构建玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期的kni反演模型；
6、s4：获取玉米的lai数据，并计算玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期五个生育期相应的地上部生物量w；
7、s5：根据玉米各生育期的植株地上部钾素积累量计算玉米各生育期的钾素利用率kae；
8、s6：计算玉米各生育期的相对地上部生物量rdw，当相对地上部生物量rdw为 1 时的钾营养指数为最适宜值，记为kni target，求出玉米各生育期的kni target；
9、s7：根据玉米各生育期的临界钾浓度值k c、实际钾浓度值k act、地上部生物量w、kni target、钾素利用率kae得到玉米各生育期的植株钾素含量吸收模型k abs。
10、进一步地，s7中玉米各生育期的植株钾素含量吸收模型k abs的计算公式为：
11、。
12、进一步地，s6中玉米各生育期的kni target通过如下方式求得：将玉米各生育期的相对地上部生物量rdw与kni进行非线性拟合得到玉米各生育期的拟合曲线，再将相对地上部生物量rdw=1带入到玉米各生育期的拟合曲线中，求出玉米各生育期的kni值，此时的kni值即为玉米各生育期的kni target值。
13、进一步地，玉米各生育期的拟合曲线如下：
14、拔节期：；
15、吐丝期：；
16、灌浆期：；
17、乳熟期：；
18、完熟期：；
19、其中， e为自然常数，是一个无限不循环小数，此处可近似取值2.71828；设玉米各生育期拟合曲线中的rdw为1，则此时各生育期拟合曲线中的kni值即为玉米各生育期的kni target值。
20、进一步地，s4中玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期五个生育期相应的地上部生物量w的计算公式如下：
21、拔节期：；
22、吐丝期：；
23、灌浆期：；
24、乳熟期：；
25、完熟期：。
26、进一步地，s3中先获取玉米的光谱数据和遥感数据，根据所采集的光谱数据和遥感数据的光谱响应函数来计算玉米的植被指数；其中，拔节期的kni与savi植被指数具有高相关性，吐丝期的kni和灌浆期的kni均与gndvi植被指数具有高相关性，乳熟期的kni和完熟期的kni均与ndvi植被指数具有高相关性。
27、进一步地，s3中构建的玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期的kni反演模型如下：
28、拔节期：kni=7.264savi-5.142；
29、吐丝期：kni=19.555gndvi-14.606；
30、灌浆期：kni=14.005gndvi-9.836；
31、乳熟期：kni=21.723ndvi-18.415；
32、完熟期：kni=10.132ndvi-7.139。
33、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
34、1、本专利技术通过建立玉米钾素需求量与玉米钾营养指数间的模型，将繁琐的玉米钾素需求量计算转化为玉米钾营养指数获取，大大增加了玉米钾素营养诊断的时效性。
35、2、本专利技术通过分析关键指标与玉米生物量的关系构建植株钾含量吸收模型，不仅具有较高的精度，还考虑了玉米的生长时期差异和种植地区的钾素利用率，具有较高的普适性。
36、3、本专利技术以田间试验数据为基础，通过获取植株钾营养诊断关键指标，设计了关键指标的遥感反演模型，便于实现玉米植株钾营养诊断，可为玉米钾肥精准施肥管理提供指导，对钾肥减投与农业可持续发展具有重要的现实意义。
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1.一种定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，S7中玉米各生育期的植株钾素含量吸收模型Kabs的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，S6中玉米各生育期的KNItarget通过如下方式求得：将玉米各生育期的相对地上部生物量RDW与KNI进行非线性拟合得到玉米各生育期的拟合曲线，再将相对地上部生物量RDW=1带入到玉米各生育期的拟合曲线中，求出玉米各生育期的KNI值，此时的KNI值即为玉米各生育期的KNItarget值。
4.根据权利要求3所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，玉米各生育期的拟合曲线如下：
5.根据权利要求4所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，S4中玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期五个生育期相应的地上部生物量W的计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的
7.根据权利要求6所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，S3中构建的玉米拔节期、吐丝期、灌浆期、乳熟期和完熟期的KNI反演模型如下：
...【技术特征摘要】
1.一种定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，s7中玉米各生育期的植株钾素含量吸收模型kabs的计算公式为：
3.根据权利要求2所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，s6中玉米各生育期的knitarget通过如下方式求得：将玉米各生育期的相对地上部生物量rdw与kni进行非线性拟合得到玉米各生育期的拟合曲线，再将相对地上部生物量rdw=1带入到玉米各生育期的拟合曲线中，求出玉米各生育期的kni值，此时的kni值即为玉米各生育期的knitarget值。
4.根据权利要求3所述的定量估算区域玉米植株关键生育期下钾素需求量的方法，其特征在于，玉米各生育期的拟合曲线如下...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈圣波，赵欣伟，朱冰雪，于亚凤，路鹏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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