烤烟生长期叶片颜色特征值及其氮素诊断模型

doi:10.13304/j.nykjdb.2021.1074

中国农业科技导报 ›› 2023, Vol. 25 ›› Issue (7): 54-62.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2021.1074

烤烟生长期叶片颜色特征值及其氮素诊断模型

朱莹雪¹(), 王琪¹, 马献发¹(), 焦玉生², 高金旭³, 毛卫佳⁴, 付佳⁵, 孙雪岽⁵, 元野²

^1.东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030
^2.中国烟草总公司黑龙江省公司牡丹江烟草科学研究所，哈尔滨 150076
^3.黑龙江省烟草公司牡丹江烟叶公司，黑龙江牡丹江 157011
^4.中国烟草总公司黑龙江省公司，哈尔滨 150001
^5.牡丹江烟叶公司勃利分公司，黑龙江七台河 154500

收稿日期:2021-12-18 接受日期:2022-04-12 出版日期:2023-07-15 发布日期:2023-08-25
通讯作者: 马献发
作者简介:朱莹雪 E-mail： zyx23008@163.com；
基金资助:
黑龙江省教育厅项目(1451ZD005);烟草行业科研项目(110201902004)

Leaf Color Characteristic Value and Nitrogen Diagnosis Model of Tobacco During Growth Period

Yingxue ZHU¹(), Qi WANG¹, Xianfa MA¹(), Yusheng JIAO², Jinxu GAO³, Weijia MAO⁴, Jia FU⁵, Xuedong SUN⁵, Ye YUAN²

^1.College of Resources and Environment，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China
^2.Mudanjiang Tobacco Science Research Institute of Heilongjiang Branch of China Tobacco Corporation，Harbin 150076，China
^3.Heilongjiang Tobacco Company Mudanjiang Tobacco Company，Heilongjiang Mudanjiang 157011，China
^4.China Tobacco General Company Heilongjiang Company，Harbin 150001，China
^5.Boli Branch of Mudanjiang Tobacco Company，Heilongjiang Qitaihe 154500，China

Received:2021-12-18 Accepted:2022-04-12 Online:2023-07-15 Published:2023-08-25
Contact: Xianfa MA

摘要/Abstract

摘要：

为明确与烟叶全氮含量显著相关的颜色特征参数，利用多元逐步回归分析，建立烟叶全氮含量的颜色特征值诊断模型，分析不同氮肥用量下叶片颜色特征值与烟叶全氮含量及叶绿素（以SPAD值表示）的关系。结果表明，不同氮肥用量下，烤烟对氮素含量变化最敏感的时期为旺长期。颜色特征值［红色（red， R），绿色（green， G），蓝色（blue， B），亮度（lightness， L）］与叶片SPAD值之间呈显著负相关（P<0.05），其相关系数表现为r_R（0.728）>r_L（0.706）>r_G（0.649）>r_B（0.477）。烟叶全氮含量与颜色特征值L、R、G、L/（R+G）、B/R、B/G、L/B、R+B、B+G、R+B+G+L、R/（G+B）、R+B/（R+B+G）呈显著相关（P<0.05）。利用叶片全氮含量和颜色特征值进行多元逐步回归分析，构建氮素诊断模型，模型达到显著水平（P<0.05），对该模型进行验证，实测值与模拟值的相关性达到极显著水平（P<0.01）。因此，模型可用于指导烤烟生长期的氮素营养诊断，可方便、快捷地诊断烤烟叶片全氮含量，为智慧农业的发展提供理论依据。

关键词: 烟叶, 颜色特征值, 氮素, 叶绿素

Abstract:

In order to clarify the color characteristic parameters significantly related to the total nitrogen content of tobacco leaves， the relationship between the leaf color characteristic value and the total nitrogen content and chlorophyll （expressed by SPAD value） of tobacco leaves under different nitrogen application rates was analyzed， and the color characteristic value diagnosis model of total nitrogen content of tobacco leaves was established by multiple stepwise regression analysis. The results showed that， under different nitrogen application rates， the most sensitive period to the change of nitrogen content was fast growing period. There was a significant negative correlation （P<0.05） between color characteristic values （red， R； green， G； blue， B； lightness， L） and leaf SPAD values， which the correlation coefficient showed as r_R（0.728）>r_L （0.706）>r_G（0.649）>r_B（0.477）. There was significant correlation （P<0.05） between total nitrogen content and color characteristic values L， R， G， L/（R+G）， B/R， B/G， L/B， R+B， B+G， R+B+G+L， R/（G+B） and R+B/（R+B+G）. The nitrogen diagnosis model was established by multiple stepwise regression analysis using the characteristic values of leaf total nitrogen content and color characteristic values， which was significant at P<0.05 level. The model was verified， and the correlation between the measured value and the simulated value reached significant at P<0.01 level. The model of leaf color characteristic and leaf total nitrogen content of flue-cured tobacco could be used to guide the nitrogen nutrition diagnosis of flue-cured tobacco during the growth period， which provided a theoretical basis for smart agriculture in the future.

Key words: tobacco leaf, color characteristic value, nitrogen, chlorophyll

中图分类号:

S572

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图/表 8

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处理 Treatment	纯氮施用量 Nitrogen application rate/（kg·hm^-2）
处理 Treatment	总氮 Total nitrogen	移栽前1 d 1 d before transplanting	移栽后58 d 58 d after transplanting
N0	0.0	0.0	0.0
N1	15.0	7.5	7.5
N2	30.0	15.0	15.0
N3	45.0	22.5	22.5
N4	60.0	30.0	30.0
N5	75.0	37.5	37.5
N6	90.0	45.0	45.0

处理 Treatment	纯氮施用量 Nitrogen application rate/（kg·hm^-2）
处理 Treatment	总氮 Total nitrogen	移栽前1 d 1 d before transplanting	移栽后58 d 58 d after transplanting
N0	0.0	0.0	0.0
N1	15.0	7.5	7.5
N2	30.0	15.0	15.0
N3	45.0	22.5	22.5
N4	60.0	30.0	30.0
N5	75.0	37.5	37.5
N6	90.0	45.0	45.0

指标 Index	TN	L	R	G	B	R/ （G+B）	L/ （R+G）	G/R	B/R	B/G	L/B	（R+B）/（R+B+G）	R+B	B+G
L	-0.575^**
R	-0.553^**	0.987^**
G	-0.597^**	0.991^**	0.960^**
B	-0.253	0.773^**	0.767^**	0.743^**
R/ （G+B）	-0.338^*	0.440^**	0.547^**	0.364^*	0.021
L/ （R+G）	0.473^**	-0.531^**	-0.585^**	-0.535^**	-0.209	-0.594^**
G/R	0.011	-0.268	-0.415^**	-0.145	-0.297	-0.755^**	0.344^*
B/R	0.508^**	-0.430^**	-0.460^**	-0.429^**	0.215	-0.813^**	0.618^**	0.234
B/G	0.503^**	-0.307^*	-0.267	-0.364^*	0.351^*	-0.455^**	0.460^**	-0.239	0.888^**
L/B	-0.460^**	0.346^*	0.337^*	0.373^*	-0.324^*	0.633^**	-0.464^**	0.024	-0.954^**	-0.964^**
R+B/ （R+B+G）	0.355^*	-0.082	0.025	-0.190	0.412^**	0.073	0.153	-0.708^**	0.521^**	0.855^**	-0.716^**
R+B	-0.473^**	0.964^**	0.971^**	0.934^**	0.899^**	0.382^*	-0.478^**	-0.395^**	-0.234	-0.051	0.108	0.172
B+G	-0.512^**	0.976^**	0.952^**	0.971^**	0.881^**	0.265	-0.452^**	-0.208	-0.226	-0.132	0.148	0.013	0.980^**
R+G+ B+L	-0.547^**	0.996^**	0.985^**	0.983^**	0.827^**	0.398^**	-0.517^**	-0.287	-0.353^*	-0.222	0.259	-0.010	0.983^**	0.989^**

指标 Index	TN	L	R	G	B	R/ （G+B）	L/ （R+G）	G/R	B/R	B/G	L/B	（R+B）/（R+B+G）	R+B	B+G
L	-0.575^**
R	-0.553^**	0.987^**
G	-0.597^**	0.991^**	0.960^**
B	-0.253	0.773^**	0.767^**	0.743^**
R/ （G+B）	-0.338^*	0.440^**	0.547^**	0.364^*	0.021
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G/R	0.011	-0.268	-0.415^**	-0.145	-0.297	-0.755^**	0.344^*
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R+B/ （R+B+G）	0.355^*	-0.082	0.025	-0.190	0.412^**	0.073	0.153	-0.708^**	0.521^**	0.855^**	-0.716^**
R+B	-0.473^**	0.964^**	0.971^**	0.934^**	0.899^**	0.382^*	-0.478^**	-0.395^**	-0.234	-0.051	0.108	0.172
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烤烟生长期叶片颜色特征值及其氮素诊断模型

Leaf Color Characteristic Value and Nitrogen Diagnosis Model of Tobacco During Growth Period

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图/表 8

参考文献 31

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