NDVI 传感器案例研究

介绍：

跟踪植物的叶绿素含量有助于研究人员和种植者了解植物的光合作用能力和压力耐受性。叶片叶绿素含量通常使用叶绿素计无损测量，该计使用透射红光和近红外 (NIR) 光的比率估算叶绿素。归一化差异植被指数 (NDVI) 传感器具有红光和 NIR 光检测器，可用于通过检测穿过叶子的透射红光和 NIR 光来估计叶绿素含量。在这项研究中，使用叶绿素浓度计和NDVI 传感器测量'Torrey' 水牛莓 ( Shepherdia ×utahensis ) 植物的叶绿素含量. 研究人员还研究了阳光和电灯对 NDVI 测量准确性的影响。

设置：

水牛莓植物生长在犹他州立大学研究温室中。使用安装在气象站上的 Apogee SP-230 加热硅片日射强度计每小时记录温室中的光强度。使用 Apogee MC-100测量植物并将其分成三组，每组五个。这些组用 0 mm [零氮 (N)]、2 mm (中等 N) 或 4 mm (充足 N) 治疗三周。这些植物被转移到一个空旷的田地，在那里 Apogee S2-411和S2-412 NDVI 传感器记录了来自太阳辐射的入射红光和近红外光，并从水牛莓的叶子透射了红光和近红外光。然后使用叶绿素提取物来确定叶子的实际叶绿素浓度。

结果：

接受充足氮和中等氮的植物减少了透射的红光（即，对红光的吸收更大）。叶绿素浓度计、NDVI 传感器和叶绿素提取物的测量结果同样表明，接受中等 N 和充足 N 的植物的叶叶绿素含量高于接受零 N 的植物。使用 NDVI 传感器估计的相对叶绿素含量与叶绿素测量仪的结果正相关（P < 0.0001；r 2范围，0.56–0.82）。因此，我们的结果表明 NDVI 测量值对叶片叶绿素含量敏感。

结论：

NDVI 传感器可用于估算苗木作物的相对叶绿素含量，帮助种植者调整施肥以改善植物生长和养分状况。NDVI 传感器还可用于测量阳光下的叶绿素含量或发出红光和 NIR 光的电灯。

图 2.用不含氮 (N) 的犹他州单子叶植物/双子叶植物溶液 (Bugbee, 2004) 处理水牛莓植物，添加 0 mm（零 N）、2 mm（中等 N）或 4 mm（充足 N） 3周