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一种用于烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法

阅读:819发布:2024-01-10

专利汇可以提供一种用于烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法,步骤如下:根据不同施氮量烤烟移栽后30-60d烟叶提取的 颜色 特征参数RGB变化特点及其对烤烟氮肥用量的响应,建立六种不同色阶,形成圆环型叶色卡。田间通过叶色卡中心判读孔比对,用4减去比对色阶标号值再乘以2.5kg/hm2,计算结果即为每公顷追施氮肥用量;若比对色阶标号值大于等于4,则不施氮肥。本发明的烤烟氮肥管理的叶色卡具有携带方便、使用方法简单、测定快速可靠、成本低等特点,可满足广大农民和科技工作者进行烤烟实时实地 施肥 的需求。与常规施肥相比提高烤烟烟叶产量12.5-23.6%,提高氮肥利用率10%以上。,下面是一种用于烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种用于烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法,其特征在于:步骤如下:
步骤一:取样:随机选取移栽后30-60天不同施氮量种植区的烤烟10-20株,同一时间采摘从根部倒数第5片叶;
步骤二:提取烟叶图像RGB值:利用高分辨率扫描仪分别扫描步骤一的采摘新鲜烟叶,图像分辨率为2550×3504像素,以JPG格式存储;利用Adobe Photoshop7.0以上版本的图形软件的直方图程序读取红、绿、蓝各个通道的图像均值,其中红、绿、蓝分别用R、G、B表示;
步骤三:测产:分时期采摘成熟叶片烘烤,分别测定不同施氮量种植区烟叶产量;
步骤四:色阶建立:根据不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB与烟叶产量变化特点,依次建立六种不同色阶,首先以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶
5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6;
步骤五:转绘成叶色卡:将RGB通过计算机软件Adobe Photoshop7.0以上版本形成对应六种不同色阶,排版制作输出,附着在PVC板的表面,塑封,其外形为一张厚2mm圆环PVC板,外径50-90mm,内径15-20mm,划分六等份,每一份扇面代表不同色阶,依次标号为1、2、
3、4、5、6。

说明书全文

一种用于烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法

(一)技术领域

[0001] 本发明涉及烤烟种植技术,具体说就是一种烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法。(二)背景技术
[0002] 在烤烟栽培技术生产中,氮肥施用已经成为制约我国烤烟品质和产量提高的技术瓶颈之一。就现有文献报道,主要有以下几种施氮肥方法:(1)农民经验氮肥施用技术:根据往年的施肥用量确定氮肥的使用量和施肥时期,常常会使氮肥使用量过多或不足,引起烟叶产量和品质的下降。(2)测土配方施肥技术:依据土壤养分测定值和烤烟的需肥特性,结合烟叶的目标产量施肥。但该方法不足之处是需要野外大量采集土壤样本,并进行实验室分析,同时缺乏时效性,不能随时跟踪需肥情况。(3)利用叶绿素仪的SPAD值指导施氮技术:该方法根据叶片测定SPAD值,确定氮肥施用,该方法在其它作物(例如稻、玉米和小麦)上作了尝试。但在烤烟施用氮肥上,没能推广应用;另外,该技术设备昂贵并且需要一定专业技术支撑。(4)利用比色卡诊断与施肥:专利申请号为00260513.9中公开了一种小麦叶片比色卡,该色卡能够识别冷型小麦,缩短了小麦育种中的鉴定选择周期。专利申请号为97241687.0中公开了一种水稻叶色卡,通过该色卡可以快速诊断植株的营养状况,确定是否施肥或其用量,以及采取相应的调控措施。但到目前为止,尚未出现一种用于烤烟氮肥管理的专用色卡。(三)发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种测定快速可靠、准确性高的烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:其制备步骤如下:
[0005] 步骤一:取样:随机选取移栽后30-60天不同施氮量种植区的烤烟10-20株,同一时间采摘从根部倒数第5片叶;
[0006] 步骤二:提取烟叶图像RGB值:利用高分辨率扫描仪分别扫描步骤一的采摘新鲜烟叶,图像分辨率为2550×3504像素,以JPG格式存储;利用Adobe Photoshop7.0以上版本的图形软件的直方图程序读取红、绿、蓝各个通道的图像均值,其中红、绿、蓝分别用R、G、B表示;
[0007] 步骤三:测产:分时期采摘成熟叶片烘烤,分别测定不同施氮量种植区烟叶产量;
[0008] 步骤四:色阶建立:根据不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB与烟叶产量变化特点,依次建立六种不同色阶,首先以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6;
[0009] 步骤五:转绘成叶色卡:将RGB通过计算机软件Adobe Photoshop7.0以上版本形成对应六种不同色阶,排版制作输出,附着在PVC板的表面,塑封,其外形为一张厚2mm圆环PVC板,外径50-90mm,内径15-20mm,划分六等份,每一份扇面代表不同色阶,依次标号为1、2、3、4、5、6。
[0010] 烤烟氮肥管理叶色卡田间应用方法:
[0011] 田间测定时,从团棵期至旺长期,即烤烟移栽30-60d内,每隔7至10d,将该叶色卡与烤烟倒数第5片叶贴紧,透过中心判读孔与周围色阶比对,用4减去比对色阶标号值再乘2
以2.5kg/hm 计算结果即为每公顷追施氮肥用量;若比对色阶标号值大于等于4,则不施氮肥。
[0012] 本发明烤烟氮肥管理叶色卡具有携带方便、使用方法简单、测定快速可靠、成本低等特点,可满足广大农民和科技工作者进行烤烟实时实地施肥的需求。与常规施肥相比提高烤烟烟叶产量12.5-23.6%,提高氮肥利用率10%以上。(四)附图说明
[0013] 图1为烤烟氮肥管理叶色卡示意图。(五)具体实施方式
[0014] 下面结合附图举例对本发明作进一步说明。
[0015] 实施例1:结合图1,本发明一种烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法,步骤如下:
[0016] 步骤一:取样:随机选取移栽后30-60天不同施氮量种植区的烤烟10-20株,同一时间采摘从根部倒数第5片叶;
[0017] 步骤二:提取烟叶图像RGB值:利用高分辨率的扫描仪分别扫描步骤一的采摘新鲜烟叶,图像分辨率为2550×3504像素,以JPG格式存储;利用Adobe Photoshop7.0以上版本的图形软件的直方图程序读取红、绿、蓝各个通道的图像均值,其中红、绿、蓝分别用R、G、B表示;
[0018] 步骤三:测产:分时期采摘成熟叶片烘烤,分别测定不同施氮量种植区烟叶产量;
[0019] 步骤四:色阶建立:根据不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB与烟叶产量变化特点,建立六种不同色阶,首先以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6;
[0020] 步骤五:转绘成叶色卡:将RGB通过计算机软件Adobe Photoshop8.02形成对应六种不同色阶,排版制作输出,附着在PVC板的表面,塑封。具体做法如下:
[0021] (1)建立一个正方形文档,其文档为宽度9cm、高度9cm、RGB模式。
[0022] (2)选择矩形选取工具,在菜单栏下面的面板样式为固定大小为1.5cm宽、9cm高。
[0023] (3)接着上一步的设置,新建一个图层,在文档里面画一个矩形,填充颜色是色阶1的RGB值,然后依次建立5个矩形,其填充色分别为色阶2、色阶3、色阶4、色阶5和色阶
6的RGB值。将矩形横向排列整齐。
[0024] (4)选择图层,执行合并。合并之后选择滤镜→扭曲→极坐标→平面坐标到极坐标;
[0025] (5)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt键,移动鼠标拉成一个正圆,直径设置为8cm,再同时按下Ctrl+Shift+i键反选,按Del键删除,得到六等分圆形。
[0026] (6)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt,拉成一个正圆,直径设置为2cm,按Del键删除,得到六等分圆环,对应插入色阶标号1、2、3、4、5、6。
[0027] (7)制版输出,附着在PVC板的表面,圆环形形状如图1所示,塑封。
[0028] 田间应用实例:
[0029] 田间测定时,从团棵期至旺长期,即烤烟移栽30-60d内,每隔7d,将该叶色卡与烤烟倒数第5片叶贴紧,透过中心判读孔与周围色阶比对,用4减去比对色阶标号值再乘以2
2.5kg/hm 计算结果即为每公顷追施用氮肥量;若比对色阶标号值大于等于4,则不施氮肥。
2
例如烟叶颜色对应色阶1,其计算过程为:(4-1)×2.5=7.5kg/hm,即每公顷追施纯氮用量为7.5kg;如折合含氮量35%硝酸铵用量,计算过程为:7.5/0.35=21.4kg,即每公顷追施硝酸铵用量为21.4kg。
[0030] 实施例2:2009年在黑龙江省烟草科学研究所试验场(宁安市)做实验,其土壤-1 -1 -1基本肥土壤有机质23.0g·kg ,解氮105.6mg·kg ,速效磷43.70mg·kg ,速效-1 -2 -2
240.0mg·kg 。烤烟品种为龙烟911。保证磷钾(70kg·hm P2O5,145kg·hm K2O)固定情况下,设置以下6个氮肥处理,见表1。供试肥料为硝酸铵(35%N)、重(46%P2O5)和硫酸钾(54%K2O)。磷肥与钾肥基施,氮肥基施和追肥(1∶1)。株距0.5m,行间距1.1m,垄
2
长6m,小区(6垄×1.1m宽×6m垄长)面积39.6m,3次重复。
[0031] 表1田间氮肥施用量及产量
[0032]
[0033]
[0034] 结合图1,本发明一种烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法,步骤如下:
[0035] 步骤一:取样:随机选取移栽后30天、40天、50天和60天不同施氮量种植区的烤烟10株,同一时间采摘从根部倒数第5片叶;
[0036] 步骤二:提取烟叶图像RGB值:利用高分辨率的扫描仪分别扫描步骤一的采摘新鲜烟叶,图像分辨率为2550×3504像素,以JPG格式存储;利用AdobePhotoshop7.0以上版本的图形软件的直方图程序读取红、绿、蓝各个通道的图像均值,其中红、绿、蓝分别用R、G、B表示,见表2;
[0037] 表2不同时期测定烟叶颜色特征参数RGB值
[0038]
[0039] 步骤三:测产:分时期采摘成熟叶片烘烤,分别测定不同施氮量种植区烟叶产量,见表3;
[0040]
[0041]
[0042] 步骤四:色阶建立:根据不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB与烟叶产量变化特点,如表3所示。烤烟氮肥用量超过60kg/hm2时,产量不再增加。而颜色特征参数R和G与氮肥用量成负相关,每公顷增加2.5kg氮肥用量,叶片颜色特征参数R平均降低10,G平均降低20,颜色特征参数B与施肥量变化不明显,平均为40。因而,依次建立六种不同色阶:以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6。由于色阶4对应施肥量,其烟叶产量达到最大值,因而,确定为标准色阶。烟叶的颜色对应在色阶1~3之间为氮肥用量视为不足,应补充氮肥,补足与色阶4对应施肥量的差值,即烟叶与色阶比对,用4减去比对色阶标号值再2
乘以2.5kg/hm 的计算值;烟叶的颜色对应在色阶4~6之间,氮肥充足,不用增施氮肥。
[0043] 步骤五:转绘成叶色卡:将RGB通过计算机软件Adobe Photoshop8.02形成对应六种不同色阶,排版制作输出,附着在PVC板的表面,塑封。具体做法如下:
[0044] (1)建立一个正方形文档,其文档为宽度12cm、高度12cm、RGB模式。
[0045] (2)选择矩形选取工具,在菜单栏下面的面板样式为固定大小为2cm宽、12cm高。
[0046] (3)接着上一步的设置,新建一个图层,在文档里面画一个矩形,填充颜色是色阶1的RGB值,然后依次建立5个矩形,其填充色分别为色阶2、色阶3、色阶4、色阶5和色阶
6的RGB值。将矩形横向排列整齐。
[0047] (4)选择图层,执行合并。合并之后选择滤镜→扭曲→极坐标→平面坐标到极坐标;
[0048] (5)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt键,移动鼠标拉成一个正圆,直径设置为8cm,再同时按下Ctrl+Shift+i键反选,按Del键删除,得到六等分圆形。
[0049] (6)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt,拉成一个正圆,直径设置为2cm,按Del键删除,得到六等分圆环,对应插入色阶标号1、2、3、4、5、6。
[0050] (7)制版输出,附着在PVC板的表面,圆环形形状如图1所示,塑封。
[0051] 实施例3:2010年在黑龙江省烟草科学研究所试验场(宁安市)做试验,其土壤-1 -1 -1基本肥力土壤有机质26.2g·kg ,碱解氮116.6mg·kg ,速效磷54.25mg·kg ,速效钾-1 -2 -2
258.37mg·kg 。试验设计:烤烟品种,龙烟911。保证磷钾(70kg·hm P2O5,145kg·hm K2O)固-2 -2 -2 -2
定情况下,设置以下6个氮肥处理(52.5kg·hm N,55kg·hm N,57.5kg·hm N,60kg·hm N,-2 -2
62.5kg·hm N,65kg·hm N)。供试肥料为硝酸铵(35%N)、重钙(46%P2O5)和硫酸钾(54%K2O)。磷肥与钾肥基施,氮肥基施和追肥(1∶1)。株距0.5m,行间距1.1m,垄长6m,小区
2
(6垄×1.1m宽×6m垄长)面积39.6m,3次重复。
[0052] 结合图1,本发明一种烤烟氮肥管理叶色卡的制备方法,步骤如下:
[0053] 步骤一:取样:随机选取移栽后30天不同施氮量种植区的烤烟10株,同一时间采摘从根部倒数第5片叶;
[0054] 步骤二:提取烟叶图像RGB值:利用高分辨率的扫描仪分别扫描步骤一的采摘新鲜烟叶,图像分辨率为2550×3504像素,以JPG格式存储;利用Adobe Photoshop7.0以上版本的图形软件的直方图程序读取红、绿、蓝各个通道的图像均值,其中红、绿、蓝分别用R、G、B表示,见表4;
[0055] 步骤三:测产:分时期采摘成熟叶片烘烤,分别测定不同施氮量种植区烟叶产量,见表4;
[0056] 步骤四:色阶建立:根据不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB与烟叶产量变化特点,如表2所示。施氮量与烟叶产量拟合为二次曲线y
2 2 2
=-3.8009x+34.67x+199.91,R =0.89,烤烟氮肥用量在60kg/hm 时,产量达到最大值。
2
而颜色特征参数R和G与氮肥用量成负相关,每增加15kg/hm 氮肥用量,叶片颜色特征参数R平均降低10,G平均降低20,颜色特征参数B与施肥量变化不明显,平均为40。因而,依次建立六种不同色阶:以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;
以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为
40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6。由于色阶4对应施肥量,其烟叶产量达到最大值,因而,确定为标准色阶。烟叶的颜色对应在色阶1~3之间为氮肥用量视为不足,应补充氮肥;烟叶的颜色对应在色阶4~6之间,氮肥充足,不用增施氮肥。
[0057] 表4不同氮肥用量的烟叶RGB及烟叶总产量
[0058]
[0059] 田间应用实施例:
[0060] 田间测定时,从团棵期至旺长期,即烤烟移栽30-60d内,每隔7d,将该叶色卡与烤烟倒数第5片叶贴紧,透过中心判读孔与周围色阶比对,用4减去比对色阶标号值再乘以2
2.5kg/hm 计算结果即为每公顷追施用氮肥量;若比对色阶标号值大于等于4,则不施氮肥。
例如烟叶颜色对应色阶6,因为6大于4,故不施氮肥。如果烟叶颜色对应色阶3,其计算过
2
程为:(4-3)×2.5=2.5kg/hm,即每公顷追施纯氮用量为2.5kg;如折合含氮量35%硝酸铵用量,计算过程为:2.5/0.35=7.1kg,即每公顷追施硝酸铵用量为7.1kg。
[0061] 实施例4:结合图1,本发明所述的烤烟氮肥管理叶色卡是一张厚2mm圆环PVC板,外径80mm,内径20mm,划分六等份,每一份扇面代表不同色阶,依次标号为1、2、3、4、5、6;田间测定时,从团棵期至旺长期,即烤烟移栽30-60d内,每隔7d,将该叶色卡与烤烟倒数第52
片叶贴紧,透过中心判读孔与周围色阶比对,用4减去比对色阶标号值再乘以2.5kg/hm 计算结果即为每公顷追施用氮肥量;若比对色阶标号值大于等于4,则不施氮肥。例如烟叶颜
2
色对应色阶2,其计算过程为:(4-2)×15=30kg/hm,即每公顷追施纯氮用量为5kg;如折合含氮量35%硝酸铵用量,计算过程为:5/0.35=14kg,即每公顷追施硝酸铵用量为14kg。
[0062] 用于快速诊断烤烟氮素叶色卡的制备方法,步骤如下:
[0063] 步骤一:色阶建立:根据移栽后30-60天不同施氮量的烤烟烟叶提取的颜色特征参数RGB变化特点,建立六种不同色阶,首先以R为130、G为200、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶1;以R为120、G为180、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶2;以R为110、G为160、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶3;以R为100、G为140、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶4;以R为90、G为120、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶5;以R为80、G为100、B为40的颜色特征参数组合定义为色阶6;
[0064] 步骤二:转绘成叶色卡:将颜色特征参数RGB通过计算机软件Adobe Photoshop7.0形成对应六种不同色阶,排版制作输出,附着在PVC板的表面,塑封。具体做法如下:
[0065] (1)建立一个正方形文档,其文档为宽度9cm、高度9cm、RGB模式。
[0066] (2)选择矩形选取工具,在菜单栏下面的面板样式为固定大小为1.5cm宽、9cm高。
[0067] (3)接着上一步的设置,新建一个图层,在文档里面画一个矩形,填充颜色是色阶1的RGB值,然后依次建立5个矩形,其填充色分别为色阶2、色阶3、色阶4、色阶5和色阶
6的RGB值。将矩形横向排列整齐。
[0068] (4)选择图层,执行合并。合并之后选择滤镜→扭曲→极坐标→平面坐标到极坐标;
[0069] (5)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt键,移动鼠标拉成一个正圆,直径设置为8cm,再同时按下Ctrl+Shift+i键反选,按Del键删除,得到六等分圆形。
[0070] (6)点击圆形选择工具,将鼠标置于图形中心同时按下Shift+Alt,拉成一个正圆,直径设置为2cm,按Del键删除,得到六等分圆环,对应插入色阶标号1、2、3、4、5、6。
[0071] (7)制版输出,附着在PVC板的表面,圆环形形状如图1所示,塑封。
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