Non-destructive methods of diagnostics of nitrogen provision of plants by optoelectronic system of plants monitoring
СТАТЬИ Недеструктивный метод диагностики азотообеспеченности растений оптико-электронной системой мониторинга растений

A.V. Vvedenskaya, V.V. Vvedenskiy, M.S. Gins, A.M. Khorokhorov
2017 RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries  
2 Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, 8/2, Москва, Россия, 117198 Статья посвящена решению актуальной научно-технической и хозяйственной задачи -разработке недеструктивного метода диагностики отечественных сортов растений, реализуемого посредством соответствующей оптико-электронной системы. Обоснован общий метод [1] спектрального анализа пигментного состава фотосинтезирующего аппарата растительности. Установлено соответствие концентрации минерального вещества в растении
more » ... ментному составу фотосинтезирующего аппарата растительности. Выявлен характер связи между состоянием азотообеспеченности растения, видом спектральных кривых отражения и значением основного вегетативного индекса обосновываемого метода -NDVI. Экспериментально получена зависимость спектральных показателей отражения фотосинтезирующего аппарата растительности от концентраций азотных удобрений в почве для выбранного вида растений. В ходе экспериментальных исследований подтверждены теоретические положения о возможности применения оптических недеструктивных методов для определения азотообеспеченности растения. Для реализации предложенного метода выбрана оптико-электронная система мониторинга, соответствующая уровню развития сельскохозяйственной техники. Ключевые слова: точное земледелие, недеструктивные методы, спектральный состав, азотообеспеченность, вегетативные индексы, NDVI, мониторинг, гиперспектрометр Введение. Современное сельское хозяйство движется по пути автоматизации и роботизации производства, и значительную роль в этом процессе играют приборы, несущие информацию об окружающей растение среде и о состоянии самого растения в режиме реального времени. Особый интерес для точного земледелия представляют бесконтактные устройства на основе физических методов диагностики, которые, в отличие от ранее применяемых химических методов стеблевой и листовой диагностики, не требуют использования сильных кислот и щелочей, значительных затрат времени на отбор проб и их анализ и лабораторных условий для аналитических работ. Один из актуальных вопросов, который может быть решен методами оптической диагностики, состоит в определении количества общего азота в растениях на основе спектрометрии зеленой массы растительности в видимом и инфракрасном диапазонах в режиме реального времени [1; 2]. В нашей стране до сих пор недеструктивные методы анализа листовой пластины на основе обработки спектров отражения ткани не нашли широкого практического применения. Это объясняется, во-первых, тем, что уникальность спект-
doi:10.22363/2312-797x-2017-12-1-7-16 fatcat:6bvhlipfcrefniogulpr5l7ety