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　　近日，在惠東縣稔山鎮(zhèn)五佩村馬鈴薯基地，由中山大學(xué)地理學(xué)院副教授劉南豐團(tuán)隊(duì)、惠州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱“惠州市農(nóng)科所”）和惠和山農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司聯(lián)合開展的馬鈴薯氮肥控制試驗(yàn)和高光譜遙感試驗(yàn)區(qū)作物進(jìn)入采收期。

劉南豐副教授在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)（攝影：湯倩）

　　廣東是我國(guó)冬種馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)，擁有豐富的水熱資源和冬季閑田，是未來我國(guó)擴(kuò)大馬鈴薯種植面積的主要區(qū)域之一。冬種馬鈴薯除了能彌補(bǔ)季節(jié)性市場(chǎng)空缺，帶動(dòng)農(nóng)民增收外，還具有替代部分高蛋白大豆飼料的潛力，尤其是利用冬閑田種植馬鈴薯替代部分進(jìn)口大豆，可以減少對(duì)國(guó)際市場(chǎng)大豆的依賴。

試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)在抽樣采收作物（攝影：湯倩）

　　2024年中央一號(hào)文件將確保國(guó)家糧食安全作為首要任務(wù)，提出健全耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”保護(hù)制度體系，明確提出把糧食增產(chǎn)的重心放在大面積提高單產(chǎn)上。但馬鈴薯的種植過程中因長(zhǎng)期存在氮肥施用不平衡、肥料利用率低等問題，不僅影響馬鈴薯的品質(zhì)和產(chǎn)量，而且會(huì)破壞土壤的理化性質(zhì)、加重次生鹽漬化，威脅農(nóng)田生態(tài)安全。

　　“精確診斷馬鈴薯氮素營(yíng)養(yǎng)狀況是科學(xué)合理施肥的關(guān)鍵”。劉南豐介紹，傳統(tǒng)的作物氮素營(yíng)養(yǎng)診斷以化學(xué)分析為主，實(shí)效性差且便捷性低，難以滿足大尺度養(yǎng)分監(jiān)測(cè)需求。探索利用遙感技術(shù)大面積、精準(zhǔn)、動(dòng)態(tài)估算馬鈴薯氮素養(yǎng)分含量，進(jìn)而改善氮肥利用效率、減少農(nóng)田面源污染，已成為亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

技術(shù)人員在進(jìn)行無人機(jī)遙感監(jiān)測(cè)（攝影：湯倩）

　　據(jù)了解，去年11月，劉南豐團(tuán)隊(duì)通過與惠州市農(nóng)科所、惠和山公司的校科企三方鏈接，選取冬種馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)惠東縣稔山鎮(zhèn)開展了此項(xiàng)無人機(jī)高光譜遙感試驗(yàn)。

　　高光譜遙感是一種能夠在400-2500 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)獲取作物窄波段光譜信息的技術(shù)，其所捕捉到的微小光譜變化往往與作物生長(zhǎng)狀態(tài)密切相關(guān)。試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)利用各種數(shù)學(xué)物理模型，可以定量地將馬鈴薯氮素含量與遙感光譜信息聯(lián)系起來，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氮素養(yǎng)分狀態(tài)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

　　2023年11月至今，團(tuán)隊(duì)在試驗(yàn)中獲取了不同種植品種、生長(zhǎng)階段和施肥水平下的葉片氮含量、葉片和冠層光譜數(shù)據(jù)。接下來將重點(diǎn)研究如何建立能夠在大區(qū)域尺度上應(yīng)用的氮素遙感模型，為馬鈴薯氮素遙感監(jiān)測(cè)的落地應(yīng)用提供參考，為助力馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。