南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院智慧農(nóng)業(yè)團(tuán)隊在基于日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒膺b感估測小麥產(chǎn)量方面取得重大進(jìn)展

　　近年來，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院智慧農(nóng)業(yè)團(tuán)隊利用日光誘導(dǎo)葉綠素熒光（SIF）估測產(chǎn)量進(jìn)行了深入研究。研究結(jié)果近日以“The relationship between wheat yield and sun-induced chlorophyll fluorescence from continuous measurements over the growing season”為題，發(fā)表在國際著名頂級遙感期刊《Remote Sensing ofEnvironment》。

 

　　利用遙感手段快速準(zhǔn)確地估測小麥產(chǎn)量對全球糧食安全有重要意義。日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓⊿un-induced chlorophyll fluorescence，SIF）已被證明可以用于準(zhǔn)確評估植被生產(chǎn)力，因此具有估測小麥產(chǎn)量的潛力?，F(xiàn)有研究大部分基于衛(wèi)星尺度考察SIF估測作物產(chǎn)量的效果，然而衛(wèi)星SIF影像粗糙的時空分辨率限制了對SIF估測農(nóng)作物產(chǎn)量能力的評估。此外，小麥生長過程中冠層結(jié)構(gòu)和生理以及外界環(huán)境條件均處于動態(tài)變化中，闡明這些動態(tài)變化的因子對基于SIF的小麥產(chǎn)量估算模型的影響，對生產(chǎn)力估測具有重要意義。

 

　　本研究評估了小麥不同關(guān)鍵生育時期和不同時間尺度的SIF參數(shù)[SIFyNIR、SIFyNIR_tot、NDFI]估測小麥產(chǎn)量的效果，明確了基于SIF估測小麥產(chǎn)量的最優(yōu)參數(shù)和最佳生育時期，并與基于反射率的植被指數(shù)[近紅外處植被反射率（NIRv）、歸一化植被指數(shù)（NDVI）]估測效果進(jìn)行對比。結(jié)果表明，所有參數(shù)中，開花期的SIFyNIR_tot與小麥產(chǎn)量的相關(guān)性最好。相比植被指數(shù)，SIFyNIR_tot在開花期和灌漿期估測產(chǎn)量的效果更好。

 

　　此外，該研究還應(yīng)用主成分分析法和偏最小二乘法的變量投影重要性，評估了LAI，Cab和PPFD對不同SIF-產(chǎn)量模型的影響程度。結(jié)果表明，LAI對模型的影響最大，其次是Cab，最后是PPFD；在不同LAI，Cab和PPFD的條件下，相比SIFyNIR-產(chǎn)量模型，SIFyNIR_tot-產(chǎn)量模型更穩(wěn)定。

 

　　南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院國家信息農(nóng)業(yè)工程技術(shù)中心為論文第一完成單位，博士研究生朱杰為第一作者，姚霞教授為通訊作者。朱艷教授、曹衛(wèi)星教授、Timothy A.Warner教授、劉良云研究員、張永光教授、程濤教授、江沖亞教授等在論文撰寫方面提供了幫助。研究得到了國家重點研發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金等項目資助。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.rse.2023.113791