在作物氮素营养无损监测中，氮素的反射特征光谱应用最为广泛。作物反射光谱曲线的显著特征是，在可见光400-700nm波段，具有中等大小的反射率值，绿光550nm附近是叶绿素的强反射峰，530-560nm波段与叶绿素和氮素密切相关，反射率相对较低；而在600-700nm的红光波段区域，也因叶绿素和氮素的强烈吸收，在650-680nm附近的反射率较低；在680-700nm波段，反射曲线陡而接近于直线，其斜率与叶绿素的含量密切相关[21]。

作物氮素营养的无损监测技术就是利用这些特征光谱与氮素营养形态的响应规律，建立起作物氮素状况（氮浓度或密度）与相应的光谱反射率或其演生指数的定量反演作物氮素状况的目的[31]。

NDVI和RVI是近几十年来频繁使用的指数，相当一部分实验证明其数值可用于植被氮素含量预测。NDVI参数和RVI参数的测定作为光谱技术中的一个环节，可以作为快速分析手段可用于估测作物多种生理、生化参数。同时研究表明遥感技术还可用于作物多种群体结构参数反演，如叶面积指数，叶绿素含量，冠层水分含量等[32, 33]。本文研究了适合淮安地区的水稻氮累积量快速、无损的光谱监测技术，在保证水稻产量的前提下构建适用于淮安地区的水稻氮累积量反演模型，以降低氮肥的施用量、提高氮肥的利用率。

2  材料与方法

2。1 实验材料与实验设备

（1）品种：实验选用连粳7号、武运粳24号和宁粳4号3个水稻品种。

（2）设备： UDK152全自动凯式定氮仪（意大利VELP公司）、DHG-924BA烘箱以及美国Trimble公司GreenSeeker手持NDVI测量仪和南京农业大学研制的CGMD302作物生长监测诊断仪采集水稻冠层光谱数据。GreenSeeker手持式光谱和CGMD302是作物研究与诊断的重要仪器，见图1、图2。

图1  Greenseeker 作物生长监测仪                     图2  CGMD302 作物生长监测仪 

Fig。1 Greenseeker crop growth detector                   Fig。2 CGMD302 crop growth detector

GreenSeeker的测量波段为770nm和656nm，根据这两个波段的反射率直接输出归一化植被指数（NDVI），测量时距冠层垂直高度约为0。6-0。7m，使用时启动触发器，测量仪器瞬间发出红光和红外光，依据主动光源，然后测量发射光的反射值，显示NDVI值，从而判定植物的生长状况[20, 34]。触发器处于启动的情况下，测量仪持续发出光脉冲采集被扫描的区域，并在液晶显示器上实时更新测量数据，测量时间为16:00-18:00。

CGMD302的测试波段为810nm和720nm两个波段，根据这两个波段的反射率提供归一化植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI），工作原理是以日光为光源采用滤光片分光，然后测量反射光的反射值。测量选择在晴朗无云的天气进行，采集水稻数据时距冠层垂直高度约为1。0-1。2m，测量时间为10:00-12:00。

2。2 实验设计

本实验于2015年在淮安国家农业科技园区（淮安市淮阴区凌桥乡）进行，，设置4个氮肥水平，3个重复，共36个小区，小区面积为42m2(6m×7m)， 3本移栽，株行距为13cm×30cm。

氮肥水平分别为0 KgN/667m2、8 KgN/667m2、16 KgN/667m2、24KgN/667m2纯氮，基追比为0。3:0。2:0。3:0。2，追肥时期分别为分蘖期、促花期和保花期，分蘖肥于移栽后7天施入、促花肥于倒4叶施入、保花肥于倒2叶施入；磷肥6Kg/667m2P2O5 ，用作基肥一次性施入；钾肥10Kg/667m2K2O，基肥施50%，倒4叶施50%，其它管理同水稻高产栽培一致。实验的处理见表1，小区分布见图3。