基于無人機的遙感技術是一種很有前景的非破壞性和高通量作物水氮效率評估方法。利用無人機分別在兩個地點對3種小麥基因型進行了4種水分（T0 = 0mm，T1 = 80mm，T2 = 120mm，T3 = 160mm）和4種氮（T0 = 0，T1 = 120kg ha-1，T2 = 180kgha-1，T3 = 240kg ha-1）處理的田間試驗。同時，還測量了水和氮指標（如生物量和氮含量）的地面破壞性數據，以驗證空中監視結果。利用UAV記錄了紅色歸一化差值植被指數(RNDVI)、綠色歸一化差值植被指數(GNDVI)、歸一化差值紅邊指數(NDRE)、紅邊葉綠素指數(RECI)和歸一化綠紅差值指數(NGRDI)等多光譜特征，其高r值可達0.90。根據生物量(WUE.BM)計算的水分利用效率(WUE) R2 = 0.69 ~ 0.89，谷物產量(WUE.GY) R2 = 0.80 ~ 0.86, NGRDI被認為是最有效的無損指標。RNDVI較好地預測了由植物樣品氮含量(NUE.NC)計算出的氮利用效率的表型變異，R2值較高，在0.72 ~ 0.94之間，而NDRE預測NUE.NC和NUE.GY的一致性均在0.73至0.84之間，且均方根誤差低。


水氮利用率表型的試驗地點、實驗設計和無人機平臺。

基于無人機的遙感結果表明，處理T2在120mm的水和180kg ha-1的氮供應試驗中是最佳的水和氮吸收高GY的最合適劑量。在三個品種中，中麥895在水和氮處理中的WUE和NUE效率較高。


供水處理下的多光譜性狀(A) RNDVI、(B) GNDVI、(C) NDRE、(D) RECI、(E)生物量(WU.BM)和籽粒產量(WU.GY)估算的NGRDI和水分利用率測定結果的系數。


氮供應處理下的多光譜性狀(A) RNDVI、(B) GNDVI、(C) NDRE、(D) RECI、 (E)氮含量(NUE,NC)和籽粒產量(WU.GY)估算的NGRDI和氮利用率測定結果的系數。
綜上所示，無人機可用于預測整個季節的WUE和NUE時間序列，以選擇優良的基因型，并在不同的氮和水劑量下監測農作物的效率。
來源：Front. Plant Sci.Assessment of Water and Nitrogen Use Efficiencies Through UAV-Based Multispectral Phenotyping in Winter Wheat.Mengjiao Yang, Muhammad Adee Hassan, Kaijie Xu, Chengyan Zheng, Awais Rasheed, Yong Zhang, Xiuliang Jin, Xianchun Xia, Yonggui Xiao and Zhonghu He.
https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00927