基于冠層光譜儀的芹菜當(dāng)季產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)

紀(jì)榮婷，王 遠(yuǎn)，閔 炬，施衛(wèi)明，徐麗萍，張龍江

（1．生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所，江蘇 南京 210042；2．中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210008；3．南京市六合區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心耕地質(zhì)量保護(hù)站，江蘇 南京 211500）

芹菜（Apium graveolensL.）在我國(guó)有著悠久的種植歷史和廣泛的種植分布，種植規(guī)模居世界首位，具有重要的藥用價(jià)值和豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、胡蘿卜素、B族維生素等多種養(yǎng)分［1-2］。太湖地區(qū)是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)和蔬菜主產(chǎn)區(qū)，芹菜是當(dāng)?shù)卮呵锛局匾脑耘嗍卟祟愋停洚a(chǎn)量水平直接決定著農(nóng)民的收益［3］。在生產(chǎn)中，芹菜的產(chǎn)量取決于多種因素，如施肥量、管理水平、作物品種和環(huán)境條件等，其中，氮素的合理施用是最為重要的因素［4］。一般來(lái)說(shuō)，充足的氮肥投入是保證作物生長(zhǎng)和土壤肥力的先決條件［5-7］。然而，過(guò)量或不當(dāng)?shù)牡适┯镁焕诋a(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提升，還會(huì)影響芹菜的高產(chǎn)高質(zhì)；同時(shí)過(guò)量的氮肥投入還會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分流失，水、氣、土質(zhì)量下降［8-10］。因此，如何在生育期內(nèi)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)芹菜產(chǎn)量，并指導(dǎo)后期合理精準(zhǔn)追氮和高產(chǎn)管理對(duì)芹菜可持續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。然而，目前的產(chǎn)量估測(cè)方法主要針對(duì)大田作物（水稻、小麥、玉米等），蔬菜種類多樣，品種較多，當(dāng)前對(duì)蔬菜產(chǎn)量的預(yù)測(cè)方法研究仍較為局限，大部分是依據(jù)多年數(shù)據(jù)的模型模擬，數(shù)據(jù)要求量較大，且時(shí)效性和準(zhǔn)確性較差［11-12］。目前未有適宜芹菜作物的產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法，因此，亟須研究出一種快速、無(wú)損、便捷的芹菜產(chǎn)量估測(cè)方法［13-14］。

研究表明，利用光譜技術(shù)可準(zhǔn)確判斷作物的氮素營(yíng)養(yǎng)狀況，實(shí)現(xiàn)作物當(dāng)季產(chǎn)量的預(yù)測(cè)［15］。在多種光譜儀中，手持式冠層光譜儀可在冠層高度監(jiān)測(cè)作物的氮素營(yíng)養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平，分辨率和準(zhǔn)確性較高；同時(shí)，與高光譜儀相比，其成本較低且操作更加便捷；與葉綠素儀等葉片傳感器相比，其操作便捷高效且代表性較高，因此，多種冠層光譜儀已成功應(yīng)用于多種作物氮素營(yíng)養(yǎng)管理［16-17］。GreenSeeker光譜儀是一種常見(jiàn)的主動(dòng)光源冠層光譜儀，具有主動(dòng)光源，不易受外界環(huán)境干擾，可測(cè)定作物冠層在紅光和近紅外光波段的光譜反射值并計(jì)算出植被歸一化指數(shù)（NDVI）［18］。已有研究結(jié)果表明，NDVI值可用于多種大田作物的當(dāng)季產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)和氮肥追施指導(dǎo)［19-21］。Raun等［18］研究表明GreenSeeker冠層光譜儀在起身期（Feekes 4）和葉鞘伸長(zhǎng)期（Feekes 5）生長(zhǎng)階段測(cè)定的NDVI值可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)冬小麥的當(dāng)季產(chǎn)量潛力。在玉米中，V8生長(zhǎng)期測(cè)定的冠層NDVI值與收獲期產(chǎn)量間預(yù)測(cè)效果較好（R2=0.77）［22］。在蔬菜作物中，GreenSeeker冠層光譜儀也開(kāi)展了一定應(yīng)用，已有研究報(bào)道，GreenSeeker冠層光譜儀可用于監(jiān)測(cè)胡蘿卜健康狀況，并可作為甜菜和辣椒氮素營(yíng)養(yǎng)快速無(wú)損檢測(cè)的手段［23-24］。我們?cè)谇捌诘难芯恐邪l(fā)現(xiàn)，GreenSeeker可作為蔬菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)的潛在工具，移栽后110 d的光譜測(cè)定值可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同品種包心菜的當(dāng)季產(chǎn)量［25］。由于芹菜品種多樣、生育期相對(duì)較短，且GreenSeeker冠層光譜儀對(duì)芹菜當(dāng)季產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)的可行性及準(zhǔn)確性尚不清楚，其產(chǎn)量潛力監(jiān)測(cè)的最佳時(shí)期仍有待研究。

因此，本研究選擇西芹（XQ）和藥芹（YQ）2個(gè)常見(jiàn)的芹菜品種，設(shè)置不同施氮水平田間試驗(yàn)，利用GreenSeeker冠層光譜儀獲取不同生長(zhǎng)階段的冠層NDVI值，以構(gòu)建基于冠層NDVI值的當(dāng)季產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)模型，比較各個(gè)時(shí)期NDVI測(cè)定值對(duì)產(chǎn)量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)芹菜當(dāng)季產(chǎn)量潛力的準(zhǔn)確評(píng)估，并為指導(dǎo)后期產(chǎn)量管理實(shí)踐提供科學(xué)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本研究共設(shè)置4個(gè)芹菜田間試驗(yàn)，于2015～2016年進(jìn)行。試驗(yàn)地點(diǎn)均位于宜興市丁蜀鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)科技示范園（31°14′ N，119°53′ E），該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候，年平均氣溫和降水量分別為15.7℃和1177 mm。試驗(yàn)地土壤類型為水耕人為土，供試土壤0～20 cm理化性質(zhì)為：pH值5.69，EC值0.28 mS·cm-1，土壤有機(jī)質(zhì)、總氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量分別為24.9 g·kg-1、1.04 g·kg-1、42 mg·kg-1、64 mg·kg-1和63 mg·kg-1。該試驗(yàn)涉及不同芹菜品種類型、施氮水平和年份（表1），其中，Exp.1和Exp.2田間試驗(yàn)用于芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)建模分析，Exp.3和Exp.4田間試驗(yàn)用于產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證分析，試驗(yàn)芹菜品種選用西芹（XQ）和藥芹（YQ）2種，試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)描述

1.2 數(shù)據(jù)采集與產(chǎn)量測(cè)定

芹菜冠層NDVI值采用手持式冠層光譜儀GreenSeekerTM（Trimble Inc.，Sunnyvale，CA，USA）測(cè)定，紅光波段測(cè)定波長(zhǎng)為（650±10）nm，近紅外波段測(cè)定波長(zhǎng)為（770±15）nm。各小區(qū)NDVI值測(cè)定時(shí)間為9：00～10：00，測(cè)定時(shí)光譜儀垂直置于芹菜冠層上方60 cm處，與種植行平行，NDVI值通過(guò)紅光和近紅外光波段的冠層光譜反射值計(jì)算（Eq.1）。測(cè)定時(shí)手持光譜儀勻速行進(jìn)，各小區(qū)獲取4個(gè)測(cè)定值并以其平均值作為小區(qū)測(cè)定結(jié)果［26］。各試驗(yàn)冠層NDVI測(cè)定時(shí)期分別為移栽后10、30、40、50、60、70、80 d，各測(cè)定期對(duì)應(yīng)的芹菜生長(zhǎng)時(shí)期見(jiàn)表2。各小區(qū)芹菜于移栽后90 d左右至休眠期前進(jìn)行采收（不同試驗(yàn)、不同年份芹菜采用統(tǒng)一收獲標(biāo)準(zhǔn)），將小區(qū)內(nèi)所有芹菜地上部部分進(jìn)行收獲并測(cè)定鮮重，并通過(guò)含水量測(cè)定將各小區(qū)收獲產(chǎn)量測(cè)定統(tǒng)一為90%含水量。

表2 各光譜測(cè)定期對(duì)應(yīng)的芹菜生長(zhǎng)時(shí)期

式中，ρNIR為近紅外波段的光譜反射值，ρRed為紅光波段的光譜反射值。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

Exp.1和Exp.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于光譜參數(shù)與產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建，Exp.3和Exp.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于模型的測(cè)試和檢驗(yàn)。相關(guān)性分析運(yùn)用SPSS 20.0的Pearson相關(guān)分析進(jìn)行。回歸分析利用Matlab R2020a進(jìn)行。所有圖形采用Origin 8.5繪制。決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（RMSE）（Eq. 2）和相對(duì)均方根誤差（RRMSE）（Eq.3）用來(lái)評(píng)估預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。

式中，n為模型檢驗(yàn)樣本數(shù)；Pi為預(yù)測(cè)值；Oi為觀測(cè)值；為觀測(cè)值的平均值。RMSE和RRMSE值越小，則說(shuō)明模型準(zhǔn)確性越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種芹菜冠層NDVI值變化動(dòng)態(tài)

利用Exp.1和Exp.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了移栽期至收獲期不同品種芹菜冠層NDVI值的動(dòng)態(tài)變化（圖1）。由圖1可知，XQ和YQ兩品種芹菜冠層NDVI值均呈快速上升趨勢(shì)，但生長(zhǎng)后期XQ品種冠層NDVI值緩慢上升至平臺(tái)期。XQ品種芹菜冠層NDVI變化范圍為0.40～0.81，YQ品種芹菜的NDVI值變化范圍為0.15～0.69。總體而言，各生長(zhǎng)期XQ品種的NDVI測(cè)定值均高于YQ品種，但生育后期XQ品種的冠層NDVI測(cè)定值趨于飽和，而YQ品種的NDVI值仍在不斷增長(zhǎng)。

2.2 不同生育期NDVI測(cè)定值與芹菜產(chǎn)量間相關(guān)性分析

冠層NDVI測(cè)定值與XQ和YQ當(dāng)季產(chǎn)量的Pearson相關(guān)分析結(jié)果見(jiàn)表3。XQ和YQ的相關(guān)系數(shù)分別為0.583～0.805和0.256～0.922，兩品種產(chǎn)量與NDVI值的相關(guān)性系數(shù)分別在移栽后50和70 d達(dá)到最高。在XQ生長(zhǎng)季，相關(guān)系數(shù)在生長(zhǎng)早期較低，之后逐漸升高，至移栽后50 d時(shí)最高，隨后逐漸降低。在YQ生長(zhǎng)季，移栽初期，NDVI測(cè)定值與產(chǎn)量間無(wú)顯著相關(guān)性，隨后相關(guān)系數(shù)逐漸升高，至移栽后70 d達(dá)到最高值后保持穩(wěn)定。綜上，對(duì)于不同芹菜品種，冠層NDVI值與產(chǎn)量間的相關(guān)系數(shù)隨生長(zhǎng)時(shí)期變化存在著相似的變化趨勢(shì)：在生長(zhǎng)階段早期相關(guān)系數(shù)相對(duì)較低，在生長(zhǎng)中期左右達(dá)到穩(wěn)定；隨后，相關(guān)系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定或略有下降。

表3 芹菜冠層NDVI測(cè)定值與兩品種芹菜產(chǎn)量間的相關(guān)性分析

為定量評(píng)估冠層NDVI值與不同品種芹菜產(chǎn)量間的回歸關(guān)系，使用線性、指數(shù)和冪函數(shù)3種方程回歸分析芹菜當(dāng)季產(chǎn)量與冠層NDVI值的定量關(guān)系，同時(shí)使用決定系數(shù)（R2）和F檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估不同回歸方程的顯著性（表4）。結(jié)果表明，3種類型回歸方程的準(zhǔn)確性無(wú)顯著差異。在XQ生長(zhǎng)季，移栽后10 d NDVI測(cè)定值與產(chǎn)量間的回歸方程決定系數(shù)較低，3種回歸方程的R2均在移栽后30和50 d時(shí)達(dá)到最高，R2為0.65；移栽后50 dR2逐漸降低，至移栽后80 d時(shí)R2僅為0.34。對(duì)于YQ品種，移栽后10 d，NDVI測(cè)定值無(wú)法預(yù)測(cè)芹菜當(dāng)季產(chǎn)量，隨后NDVI測(cè)定值與產(chǎn)量間回歸方程的R2逐漸升高，至移栽后80 d時(shí)R2最高，但移栽后70與80 d的R2無(wú)顯著差異。因此，綜合兩芹菜品種，移栽后30～70 d測(cè)定的冠層NDVI值可預(yù)測(cè)芹菜當(dāng)季產(chǎn)量。

表4 不同時(shí)期XQ與YQ的NDVI測(cè)定值與當(dāng)季產(chǎn)量間的3種回歸方程分析

2.3 不同生育期冠層NDVI值與兩芹菜品種產(chǎn)量間預(yù)測(cè)分析

利用移栽后30～70 d測(cè)定的冠層NDVI值進(jìn)行兩芹菜品種產(chǎn)量潛力預(yù)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖2。結(jié)果表明，在不同生長(zhǎng)季，NDVI測(cè)定值均可準(zhǔn)確測(cè)定芹菜產(chǎn)量。就單個(gè)品種而言，XQ和YQ品種NDVI測(cè)定值與產(chǎn)量擬合曲線的R2值分別為0.54～0.65和0.73～0.85。使用綜合方程進(jìn)行不同品種芹菜NDVI測(cè)定值與產(chǎn)量擬合發(fā)現(xiàn)，擬合曲線的R2為0.66～0.84，RMSE為7.40～10.72。雖然XQ的產(chǎn)量潛力和冠層NDVI值均顯著高于YQ，但兩品種芹菜NDVI-產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程的趨勢(shì)基本一致。因此，可采用綜合方程進(jìn)行兩品種芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)。分析不同時(shí)期擬合結(jié)果，前期預(yù)測(cè)結(jié)果波動(dòng)較大，后期冠層結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，預(yù)測(cè)方程的R2逐漸升高。

2.4 方程檢驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證不同時(shí)期NDVI-產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程的準(zhǔn)確性及其在不同芹菜品種中的適用性，本研究通過(guò)采集第2年不同芹菜品種冠層NDVI值及產(chǎn)量數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果見(jiàn)圖3。結(jié)果表明，移栽后30 d，預(yù)測(cè)方程的斜率僅為0.70，預(yù)測(cè)產(chǎn)量低于實(shí)測(cè)產(chǎn)量。隨著生長(zhǎng)期的推進(jìn)，驗(yàn)證方程的準(zhǔn)確性逐漸升高，且預(yù)測(cè)產(chǎn)量與實(shí)測(cè)產(chǎn)量間的差距逐漸降低。移栽后60 d，預(yù)測(cè)產(chǎn)量和實(shí)測(cè)產(chǎn)量間的決定系數(shù)較高（R2=0.63），所有數(shù)據(jù)點(diǎn)均分布在1∶1線附近，擬合曲線的斜率為0.95，表明該時(shí)期的綜合產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程準(zhǔn)確性較高。移栽后70 d，驗(yàn)證方程的斜率為1.05，預(yù)測(cè)產(chǎn)量略高于實(shí)測(cè)產(chǎn)量（R2=0.73）。綜上，可利用外葉生長(zhǎng)盛期和立心期的產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程進(jìn)行芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)，外葉生長(zhǎng)盛期是利用冠層NDVI值進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)的最早時(shí)期（表5）。

表5 芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程及決定系數(shù)

3 討論

3.1 冠層光譜儀對(duì)芹菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)的可行性分析

精準(zhǔn)估測(cè)作物產(chǎn)量可強(qiáng)化氮素管理，提高作物產(chǎn)量，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)成本和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)［27］。然而，目前芹菜等蔬菜作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法仍較為缺乏。冠層光譜儀因其可在冠層水平監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)和氮素營(yíng)養(yǎng)狀況，已成功用于多種大田作物的當(dāng)季產(chǎn)量估測(cè)，并為進(jìn)一步的氮肥推薦管理提供指導(dǎo)［18，21］。芹菜等蔬菜作物冠層結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、品種類型的多樣性和生育期的可變性增加了冠層光譜技術(shù)應(yīng)用于其的難度［23］。本研究中，相關(guān)性分析和回歸分析結(jié)果表明，除移栽初期和成熟期外，GreenSeeker冠層光譜儀測(cè)定的NDVI值與芹菜當(dāng)季產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)（表3），且3種回歸方程的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性均較高（R2=0.51～0.84）。因此，冠層光譜儀可用于芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)。

3.2 品種對(duì)芹菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響

不同作物品種的生長(zhǎng)特性和對(duì)氮肥施用的響應(yīng)有所不同［28］，因此有必要研究基于冠層光譜儀的產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型對(duì)不同品種的適用性。研究表明，各生長(zhǎng)期XQ的NDVI測(cè)定值均高于YQ，且其產(chǎn)量潛力高于YQ（圖1，圖2）。這主要是兩芹菜品種自身的農(nóng)藝性狀和品種特性決定的，XQ的株高、根頭粗、葉片數(shù)、葉柄數(shù)等性狀均優(yōu)于YQ，因此，冠層NDVI值和產(chǎn)量潛力較高［29］。XQ的葉片數(shù)較多，冠層面積較大，冠層光譜測(cè)定值更高［30］。與先前對(duì)水稻和包心菜等作物的研究結(jié)果一致，不同品種氮素吸收特性有所差異，因此冠層光譜特性和產(chǎn)量潛力略有不同［26，31］。在本研究中，雖然兩品種NDVI值和產(chǎn)量潛力有所差異，但兩品種NDVI-產(chǎn)量擬合曲線的趨勢(shì)基本一致，表明產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程可適用于不同芹菜品種（圖2）。通過(guò)綜合預(yù)測(cè)方程對(duì)比，不同品種芹菜NDVI-產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程的R2值為0.66～0.84，RMSE值為7.40～10.72。在甘蔗、玉米、水稻和包心菜中，基于冠層光譜儀的產(chǎn)量預(yù)測(cè)方程準(zhǔn)確度分別為48%、77%、63%和80%［21-22，26，30］。與上述預(yù)測(cè)結(jié)果相比，本研究中芹菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性相差不大或更好，表明雖然不同品種芹菜生長(zhǎng)特性略有差異，但冠層光譜儀可適用于不同品種芹菜的產(chǎn)量預(yù)測(cè)。

3.3 生育期對(duì)芹菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響

綜合芹菜生長(zhǎng)不同生育期分析，在生長(zhǎng)早期，冠層NDVI值與當(dāng)季產(chǎn)量間關(guān)系較弱，尤其是YQ品種。移栽后30 d前，芹菜冠層NDVI測(cè)定值與當(dāng)季產(chǎn)量間無(wú)相關(guān)關(guān)系（表3，表4），這主要是由于YQ植株相對(duì)較小，芹菜等蔬菜作物種植密度較一般大田作物較大，在生長(zhǎng)早期，土壤本身的高背景反射值對(duì)冠層光譜儀的測(cè)定影響較大，因而無(wú)法進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)［31-33］。而當(dāng)芹菜處于生長(zhǎng)后期至成熟期（移栽后80～90 d），預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性下降，尤其是XQ品種，該時(shí)期，芹菜冠層開(kāi)始封閉，NDVI測(cè)定值趨于飽和（圖1，表3）［26，34］，NDVI測(cè)定值與當(dāng)季產(chǎn)量間的相關(guān)性顯著下降或維持相對(duì)穩(wěn)定；因此，進(jìn)行芹菜產(chǎn)量預(yù)測(cè)時(shí)必須要考慮合適的生育期。經(jīng)模型建立和驗(yàn)證分析，當(dāng)芹菜處于生長(zhǎng)中期（外葉生長(zhǎng)盛期和立心期），產(chǎn)量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高（R2=0.74～0.84），外葉生長(zhǎng)盛期是芹菜預(yù)測(cè)產(chǎn)量的最早時(shí)期，該時(shí)期芹菜生長(zhǎng)較快，養(yǎng)分吸收量高，同時(shí)該時(shí)期也是生產(chǎn)中氮肥追施的必要時(shí)期［35］。因此，在生產(chǎn)中，可利用該時(shí)期的冠層光譜測(cè)定值進(jìn)行芹菜當(dāng)季產(chǎn)量預(yù)測(cè)及氮肥的精準(zhǔn)追施量計(jì)算。

4 結(jié)論

利用GreenSeeker冠層光譜儀測(cè)定的冠層NDVI值可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)芹菜的當(dāng)季產(chǎn)量，且預(yù)測(cè)模型可適用于不同芹菜品種；不同時(shí)期預(yù)測(cè)效果有所不同，早期預(yù)測(cè)結(jié)果易受土壤背景值的影響，而在生育后期，NDVI值飽和，影響預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性；經(jīng)驗(yàn)證，外葉生長(zhǎng)盛期是預(yù)測(cè)芹菜產(chǎn)量的最早時(shí)期，該時(shí)期的冠層NDVI值可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)芹菜當(dāng)季產(chǎn)量，R2和RMSE分別為0.84和7.40。

在生產(chǎn)中，可以利用GreenSeeker冠層光譜儀快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地獲取芹菜的生長(zhǎng)情況，以進(jìn)行當(dāng)季產(chǎn)量的預(yù)測(cè)并指導(dǎo)后期實(shí)時(shí)追氮管理。這種相對(duì)簡(jiǎn)單的產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法可為農(nóng)戶提供一種有效的產(chǎn)量預(yù)測(cè)手段，為進(jìn)一步加強(qiáng)蔬菜生產(chǎn)決策和高產(chǎn)管理提供借鑒作用。下一步研究將繼續(xù)聚焦于冠層光譜儀對(duì)芹菜氮素營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的預(yù)測(cè)效果及準(zhǔn)確性研究，并進(jìn)一步建立氮肥推薦施肥算法以指導(dǎo)芹菜氮肥精準(zhǔn)管理。