近日，在惠东县稔山镇五佩村马铃薯基地，由中山大学地理学院副教授刘南丰团队、惠州市农业科学研究所（以下简称“惠州市农科所”）和惠和山农业发展有限公司联合开展的马铃薯氮肥控制试验和高光谱遥感试验区作物进入采收期。
刘南丰副教授在试验现场（摄影：汤倩）
广东是我国冬种马铃薯主产区，拥有丰富的水热资源和冬季闲田，是未来我国扩大马铃薯种植面积的主要区域之一。冬种马铃薯除了能弥补季节性市场空缺，带动农民增收外，还具有替代部分高蛋白大豆饲料的潜力，尤其是利用冬闲田种植马铃薯替代部分进口大豆，可以减少对国际市场大豆的依赖。
试验团队在抽样采收作物（摄影：汤倩）
2024年中央一号文件将确保国家粮食安全作为首要任务，提出健全耕地数量、质量、生态“三位一体”保护制度体系，明确提出把粮食增产的重心放在大面积提高单产上。但马铃薯的种植过程中因长期存在氮肥施用不平衡、肥料利用率低等问题，不仅影响马铃薯的品质和产量，而且会破坏土壤的理化性质、加重次生盐渍化，威胁农田生态安全。
“精确诊断马铃薯氮素营养状况是科学合理施肥的关键”。刘南丰介绍，传统的作物氮素营养诊断以化学分析为主，实效性差且便捷性低，难以满足大尺度养分监测需求。探索利用遥感技术大面积、精准、动态估算马铃薯氮素养分含量，进而改善氮肥利用效率、减少农田面源污染，已成为亟待解决的现实问题。
技术人员在进行无人机遥感监测（摄影：汤倩）
据了解，去年11月，刘南丰团队通过与惠州市农科所、惠和山公司的校科企三方链接，选取冬种马铃薯主产区惠东县稔山镇开展了此项无人机高光谱遥感试验。
高光谱遥感是一种能够在400-2500 nm波长范围内获取作物窄波段光谱信息的技术，其所捕捉到的微小光谱变化往往与作物生长状态密切相关。试验团队利用各种数学物理模型，可以定量地将马铃薯氮素含量与遥感光谱信息联系起来，从而实现对氮素养分状态的动态监测。
2023年11月至今，团队在试验中获取了不同种植品种、生长阶段和施肥水平下的叶片氮含量、叶片和冠层光谱数据。接下来将重点研究如何建立能够在大区域尺度上应用的氮素遥感模型，为马铃薯氮素遥感监测的落地应用提供参考，为助力马铃薯产业高质量发展提供科技支撑。