華南地區土壤全鉀含量高光譜反演模型研究

彭一平，劉振華，王 璐*，趙 理，胡月明,5

(1. 華南農業大學，廣東 廣州 510642；2. 國土資源部建設用地再開發重點實驗室，廣東 廣州 510642；3. 廣東省土地信息工程技術研究中心，廣東 廣州 510642；4. 廣東省土地利用與整治重點實驗室，廣東 廣州 510642；5. 青海大學農牧學院，青海 西寧 810016)

【研究意義】土壤是農業生產的重要載體，是陸地生態的關鍵組成部分。土壤鉀是土壤中含量最高的營養元素,也是植物生長必需的營養元素之一。在農業生產的過程中，常因土壤鉀供應不足而影響作物產量[1-2]。因此，借助現代的技術對土壤全鉀含量進行快速的監測尤為重要。【前人研究進展】土壤全鉀傳統監測方法是采用野外采樣調查，結合實驗室分析(火焰分光光度法，火焰原子吸收法、流動分析注射儀法和極譜法等方法)對土樣采用進行全鉀測定[3],最后進行空間插值從而得到區域土壤全鉀含量的分布。這些方法雖然測量土壤全鉀含量精度較高，但是過程繁瑣，需要耗費大量的人力、物力和財力，并且往往具有滯后性。而遙感技術具有快速、大范圍動態監測的優勢，已有研究表明，土壤鉀元素主要以礦物態形式存在，而原生礦物對土壤光譜具有一定的影響，因此利用光譜分析技術預測土壤鉀含量，理論上具有一定的可行性[4]。近年來，國內外已有學者嘗試利用高光譜遙感技術反演土壤鉀含量。Viscarra Rosse等針對不同波長，結合偏最小二乘回歸法對多種土壤屬性的含量進行反演，結果表明交換性鉀在近紅外光譜反演效果最佳，其調整R2為0.47，均方根誤差(RMSE)為1.84，但其反演效果遠不如有機碳、pH等土壤屬性[5]。……