基于植被指数的马铃薯经济最佳施氮量估算模型构建

为解决马铃薯(Solanum tuberosum L.)氮肥管理中经济效益评估难题，研究人员通过6个施氮梯度(0-200 kg N ha-1)田间试验，系统比较了SPAD、NDRE等植被指数在预测经济最佳施氮量(EONR)中的表现，成功构建了适用于块茎膨大期的通用预测模型(EONR=226?267*相对指数7.79)，为精准农业氮肥管理提供了重要工具。

　　

马铃薯(Solanum tuberosum L.)氮素(N)管理需要兼顾产量、环境效应和经济效益。尽管已有多种高光谱植被指数用于评估马铃薯氮素状况，但其在经济最佳施氮量(Economic Optimum Nitrogen Rate, EONR)预测中的应用仍显不足。这项研究通过六个氮肥梯度(0、50、75、100、150和200 kg N ha^-1)的田间试验，在"Innovator"品种上系统评估了结构指数、叶绿素指数和红边指数对EONR的预测能力。

研究人员在种植后60天和80天(块茎膨大初期)测量植被指数，收获时测定块茎产量。通过将各指数相对化为各试验点的最高施氮量水平，并计算与EONR的差值(dEONR)，发现所有指数在两种生长阶段均通过二次模型与dEONR显著相关(p<0.05)。其中SPAD(叶绿素相对含量)和归一化红边差异指数(Normalized Difference Red-edge Index, NDRE)表现出最强的预测能力(R²adj≥0.68；rRMSE≤0.004)，这使得建立适用于两个生长阶段的通用模型成为可能。

最终研究团队成功校准并验证了一个简洁的预测模型：EONR=226?267*相对指数^7.79。该模型基于块茎膨大初期测量的相对化SPAD和NDRE值，为马铃薯生长季中氮肥用量的精准调控提供了实用工具，同时充分考虑了氮肥施用的经济效益。这项成果标志着植被指数在马铃薯精准施肥应用中的重要突破。