全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (2) : 366～369
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 25; 修回日期 : 2005 - 11 - 183 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: shhli@ ibcas1ac1cn)
利用归一化植被指数评价酿酒葡萄生长状况的研究
李德美 1, 2 　Jean2Philippe Roby2 　李绍华 33
(1 中国农业大学农学与生物技术学院 , 北京 100094; 2 Ecole Nationale dpiIngenieurs des Travaux Agricoles, Bordeaux
33175, France; 3 中国科学院植物研究所 , 北京 100093)
摘 　要 : 以生长势不同的酿酒葡萄品种赤霞珠和梅鹿辄为试材 , 采用基于地物光谱特性的遥感技术获
得地块内不同生长势 (包括新梢长度、新梢日生长速度、单株叶面积、N2Tester指数 ) 小区的归一化植被
指数 (NDV I) 间存在显著差异 , 并且 NDV I与葡萄新梢长度、新梢日生长速度、植株叶面积以及 N2Tester
指数间具有显著或极显著的相关性。因此 , 采用 NDV I评价地块内葡萄长势差异性具有应用前景。
关键词 : 葡萄 ; 生长势 ; 归一化植被指数 ; 遥感
中图分类号 : S 66311　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0220366204
Study on Eva lua tion of Grapev ine In tra2plot Vegeta tive V igour by Norma l2
ized D ifference Vegeta tion Index
L i Demei1, 2 , Jean2Philippe Roby2 , and L i Shaohua33
(1 College of A gronom y and B iotechnology, China A gricu lture U niversity, B eijing 100094, China; 2 Ecole N ationa le dpiIngenieurs
des Travaux A gricoles, B ordeaux 33175, France; 3 Institu te of B otany, Chinese A cadem y of Sciences, B eijing 100093, China)
Abstract: Two grape wine making cultivars, Cabernet Sauvignon and Merlot (V itis vin ifera) , were used
in this study to estimate vine vegetative vigour by the remote sensing technique. The results show that the nor2
malized difference vegetation index (NDV I) of grapevines based on on2ground object spectral data distinguish2
ed well the intra2p lot vine vegetative vigour, including shoot length, shoot daily growth rate, leaves areas per
vine and N2Tester index. Significant correlations were found between NDV I and shoot length, shoot daily
growth rate, leaves areas per vine, or N2Tester index. The results indicate that NDV I could be used for evalu2
ating the grapevine intra2p lot vegetative vigour and the GIS distributed NDV Imap m ight be used to distinguish
different grapevine vigour zones.
Key words: Grapevine; Vegetative vigour; NDV I; Remote sensing
1　目的、材料与方法
葡萄的生长势通常被看作是显著影响果实产量和质量的重要因素〔1〕。由于微生态环境条件如土
壤状况、气候条件等的差异 , 即使栽培于同一地块上的同一品种的葡萄 , 其生长势也可能存在较大的
差异 , 导致显著影响独立发酵单元内原料质量均一性和葡萄酒品质。了解栽培地块内的葡萄生长势差
异和确定与之相适应的栽培管理技术措施 , 是提高葡萄原料品质的重要基础工作〔2〕。然而 , 人工调
查地块内所有单株的生长势差异 , 劳动力需求量大、成本高〔3〕。基于地物光谱特性的遥感技术的归
一化植被指数 (NDV I, normalized difference vegetation index) 成功应用于大范围葡萄生长势观测〔4〕,
但是采用该技术对同一地块内葡萄树体生长势进行评价的研究报道在世界范围仍然很少〔3〕。本文报
道了利用 NDV I评价同一地块内生长的葡萄生长势差异的研究结果 , 以期为采用基于地物光谱特性的
遥感技术快速、准确、低成本地评价葡萄生长状况提供依据。
本试验于 2002年 4～8月在法国波尔多的玛歌 (Margaux) 产区 Palmer酒庄的葡萄园进行。品种
　2期 李德美等 : 利用归一化植被指数评价酿酒葡萄生长状况的研究 　
为赤霞珠和梅鹿辄 (V itis vin ifera)。株行距 1 m ×1 m, 采用居约特式 ( Guyot) 整枝方式 , 篱架高 112
m, 试验地块内采用相似的栽培管理技术。选择 3个地块 , 并根据多年葡萄生长状况将每一地块内葡
萄生长势划分为强、中、弱等不同区域 , 每个区域内选定 4个小区进行研究 (即 4次重复 ) , 试验区
及小区分布具体情况见表 1。
表 1　试验地块基本情况
Table 1　Genera l informa tion of exper im en ta l plots
地块编号
Exp. p lot code
定植年份
Plantation year
品种
Cultivar
砧木
Root stock
面积
Surface ( hm2 )
葡萄长势级别划分
Vegetative V igor
1 1977 赤霞珠 Cabernet Sauvignon G1 94 强 V igorous(4) ;弱 W eak (4)
8 1979 梅鹿辄 Merlot SO4 252 强 V igorous(4) ;中等 Normal(4) ;弱 W eak (4)
57 1986 赤霞珠 Cabernet Sauvignon RGM 45 强 V igorous(4) ;弱 W eak (4)
　　注 : 括号内为小区数量。Note: B lock numbers in bracket.
每个小区内随机选择 6株进行研究。5月 22日 ～8月 13日 (新梢停止生长期 ) 对每株选定 1个
新梢 (不摘心和不去副梢 ) 分 8次测量新梢长度动态 ; 分别在花期 ( 6月 6日 )、封穗期 ( 7月 25
日 ) 和果实转色期 ( 8 月 13 日 ) 采用 N2Tester仪 ( SPAD 502 ) 测定了葡萄叶片叶绿素指数
(N2Tester指数 )〔5〕; 8月 13日测定所有试验树上的所有新梢和副梢的长度 , 并根据 y = 201074x +
326142 (梅鹿辄 ) 和 y = 20173x - 695131 (赤霞珠 ) 计算单株叶面积〔6〕 〔y为单株叶面积 ( cm2 ) , x
为所有一次新梢和副梢的长度总和 ( cm) 〕; 7月 23日清晨叶面露水消退后 , 每株树选择 2片成熟叶
片 , 套在外层为锡箔纸内层为黑色塑料的袋内 , 利用压力室法测定叶柄午间水势〔7〕; 7月 22日正午 ,
选用 HUGUES300直升飞机作为遥感平台 , 使用 Canon AE21 (24 ×36 mm, f = 35～105 mm ) 相机加装
黄色滤光片 (12号 ) 和柯达 E IR胶片作为传感器 , 拍摄每一试验地块的彩红外图像 ; 同时 , 使用
Canon EOS 500 (24 ×36 mm , f = 35～80 mm ) 相机和普通 200ASA胶片作为传感器 , 拍摄每一试验地
块彩色图像。所获得的图像正片 , 利用 Polaroid Sp rint 352LE扫描仪在 1 950 dp i分辨率下扫描 , 利用
Paint Shop Pro, 在 256灰度下分解彩红外图像 (红色对应红外 , 绿色对应红色 ) , 采用 A ttribut图像处
理软件获取观测对象的 NDV I。
采用 StatBox2Agri ( GrimmerSoft) 进行方差分析以及相关性分析 , 在 Excel中对 NDV I与葡萄长势
田间观测结果进行回归分析。
2　结果分析与讨论
211　树体的营养生长状况
赤霞珠和梅鹿辄同一地块内不同生长势的植
株整个生长季节里新梢日平均生长速度在强树和
中庸树与弱树间存在显著差别 , 但强树与中庸树
之间差异不显著 (表 2)。研究不同树势的植株在
整个季节里的新梢生长动态 , 图 1表明 , 两个品
种生长势强的树 , 除在同一日期其日平均生长速度
显著高于弱树外 , 其新梢生长期也显著长于弱树。
所有地块内的赤霞珠和梅鹿辄不同树势植株的
新梢长度、单株叶面积与新梢日平均生长速度表现
一致 (表 2)。生长势强和中庸的植株新梢长度和
单株叶面积显著高于弱树 , 但在生长势强和中庸的
植株之间差异不显著。生长势强植株的 N2Tester指 图 1　不同生长势植株新梢生长动态图中数字表示地块 ; V、M和 W分别代表强、中和弱树。F ig. 1　Da ily shoot growth ra te of d ifferen t v igorousgrapev ines dur ing growth sea sonThe numbers indicate the experimental p lot code; V, M andW rep resent vigorous, normal and weak growth
status of the grapevines.
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园 　　艺 　　学 　　报 33卷
数显著高于弱树 , 但在 8号地的中庸树 N2Tester指数显著低于生长势强的植株 , 但与弱树之间差异不
显著 (表 2)。
对树体水势的研究结果表明 , 3个地块中只有 8号地内不同生长势植株间有显著的差异 : 生长势
强的树、中庸树其树体水势显著高于弱树 ; 其他两块地树势间无显著差异。
表 2　不同树势的葡萄植株的生长状况及 N2Tester指数和树体水势
Table 2　Growth sta tus, N2Tester index and stem wa ter poten tia l of d ifferen t v igorous v ine from three d ifferen t exper im en ta l plots
地块编号
Exp. p lot
code
品种
Cultivar
生长势
Vegetative
vigor
归一化植被
指数 NDV I
新梢日平均生长
速度 Daily shoot
growth (mm·d - 1 )
新梢长度
Shoot length
( cm)
单株叶面积
Leaf areas
(m2 ·p lant - 1 )
N2Tester
指数
N2Tester index 树体水势Stem waterpotential(MPa)
8 梅鹿辄 Merlot 强 V igorous 　0120a 2315a 231199a 1103a 46217a - 0176a
中 Normal 　0116a 2117a 240161a 1103a 41416b - 0182a
弱 W eak - 0103b 116b 81125b 0145b 39912b - 1101b
1 赤霞珠 Cabernet 强 V igorous 　0106a 1916a 222100a 1142a 40110 - 0187
Sauvignon 弱 W eak - 0107b 817b 127100b 0152b 36710 - 0190
57 赤霞珠 Cabernet 强 V igorous 　0113a 2518a 279175a 1160a 47618a - 0167
Sauvignon 弱 W eak - 0107b 1216b 156120b 0186b 33015b - 0161
　　注 : 不同的小写英文字母表示同一地块中不同生长势植株间存在显著差异 ( P < 0105)。
Note: Means followed by the different letters are significantly different at P < 0105 between different vigor vines in the same experimental p lot.
212　归一化植被指数 ND V I
生长势强的树 NDV I显著大于弱生长势树 , 而对于 8号地块 , 强生长势树与中庸树之间的 NDV I
差异不显著 (表 2)。
观测对象的 NDV I在地理信息系统 ( GIS Geoconcep t 411版 ) 进行可视化处理的结果见图 2。可以
看出 , 该图像能明显地把生长势强的小区与生长势弱的小区区分开来 : 生长势强的小区红色更深
(图中的红线框内的区域 ) , 而生长势弱的小区蓝色更深 (图中的蓝线框内的区域 )。
图 2　试验地块 1 (左 )、57 (中 )、8 (右 ) 归一化植被指数图
图例 : 黑色边线为试验地块边界 ; 蓝色线框内为长势弱区 , 红色线框内是长势强区 ;
“ + ∀ ”标示试验小区的 “起、终点”的 GPS定位。
F ig. 2　ND V I results of exper im en ta l plots 1 ( left) , 57 ( m iddle) and 8 ( r ight) G IS map
B lack line designates the border of the experimental p lot; W eak vigor vines disp lace within blue line;
V igorous vigor vines disp lace within red line; “ + ∀ ”p resent the Beginning and End of the experimental block by GPS.
213　归一化植被指数 ND V I与树体营养生长状况之间的关系
进一步对 NDV I与葡萄各营养生长指标之间的相关性分析结果表明 , NDV I与葡萄植株新梢的日
平均生长速度 ( y = 54197x + 16142, r2 = 01433 3 )、新梢最终长度 ( y = 47315x + 19013, r2 = 01343 )、
单株叶面积 ( y = 2193x + 0192, r2 = 01463 3 ) 及指数 N2Tester ( y = 29518x + 39216, r2 = 01523 3 ) 之
间均存在显著的直线正相关关系。但是 , 在 NDV I与树体水势之间不存在显著的相关关系。
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　2期 李德美等 : 利用归一化植被指数评价酿酒葡萄生长状况的研究 　
应用遥感技术测定 NDV I能快速评价葡萄生长势的差异 , 为确定与之相适应的栽培管理技术决策
提供依据 , 其结果数据可以更好地与越来越广泛的机械化操作相适应 , 从而提高酿酒葡萄原料质量均
一性 , 保证获得高品质的葡萄酒。这一技术在未来葡萄生产中使用具有广阔的前景。
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收稿日期 : 2005 - 10 - 08; 修回日期 : 2005 - 12 - 31
基金项目 : 江苏省科技厅资助项目 (BZ2003041)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: qyang19@ njau1edu1cn)
马铃薯野生种试管微型薯诱导研究
张 　易 　杨 　清 3 　陈 　敏　 (南京农业大学生命科学学院 , 南京 210095)
In vitro Induction of M icrotubers in W ild Potato
Zhang Yi, Yang Qing3 , and Chen M in　 (College of L ife Sciences, N anjing Agricultural University, N anjing 210095, China)
关键词 : 马铃薯 ; 野生种 ; 微型薯 ; 诱导
中图分类号 : S 532　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0220369201
马铃薯野生种是重要遗传资源。微型薯诱导技术作为重要繁殖方法在栽培种上已得到广泛应用 , 但是在野生种上
迄今仍鲜见报道。
本研究以 3个马铃薯野生种 Solanum pinnatisectum , Solanum card iophy llum 和 Solanum bulbocastanum 为材料进行微型
薯诱导试验。将带有两个节间的茎段外植体接种在含 015 mg/L 62BA, 0105 mg/L IBA和 12%蔗糖 , pH 518的 MS液体
培养基上 , 培养条件为 : 25℃, 黑暗。外植体接种后 , 大约两周时 , 匍匐茎的顶端开始膨大 , 出现白色的微型幼薯。
微型薯出现时间在 3个野生种间存在明显差异。Solanum pinnatisectum 需要 22 d, Solanum card iophy llum 需要 12 d, Sola2
num bulbocastanum 需要 20 d。接种后 40～45 d, 微型薯的形成进入快速增长期 , 到了第 80天大部分微型薯生长成熟
(图 1)。野生种微型薯与普通栽培种微型薯形态相似 , 但体积略小。
微型薯的产量受基因型的影响非常明显 , Solanum card iophyllum 最高 , 平均单株结薯数为 2189; Solanum bulbocasta2
num 次之 , 平均单株结薯数为 1111; Solanum pinna tisectum 最低 , 平均单株结薯数仅为 0122 (表 1)。
图 1　马铃薯野生种微型薯形成
F ig. 1　M icrotuber forma tion of w ild pota to
表 1　基因型对单株结薯数的影响
Table 1 Influence of genotypes on m icrotuber num ber per explan t
基因型
Genotype
接种数
Exp lant number
结薯数
Tuber number
平均单株结薯数
Tuber number/p lant
Solanum 162 36 0122
pinnatisectum
S1cardiophyllum 162 468 2. 89
S1bulbocastanum 162 180 1111
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