国内外采用利用卫星遥感技术估测作物产量、预测作物品质及作物生理生化指标进行了广泛的研究,结果已在各种作物生产中应用,并已取得较好效果。本研究以江苏沿江和沿海地区中、弱筋小麦生产县市为研究基地,采用田间随机布置监测位点取样的方法,分析拔节期、孕穗期和开花期小麦形态生理性状参数、同时采用卫星监测获取遥感参数与籽粒产量及品质间的相关性,提取适用的遥感参数,建立中、弱筋小麦生理性状参数、籽粒产量及品质的卫星遥感预测模型,以期初步解析卫星遥感监测中、弱筋小麦产量与品质的农学机理,为进一步建立多年份、多环境条件下作物生长生理机制为籽粒产量与品质预测模型提供参考。试验主要结果如下:1.同年份中、弱筋小麦具有生育中前期植株性状差异性较小、较少;年度间由于环境和生产条件的差异导致中、弱筋小麦成熟期籽粒产量、品质性状估测表现具有不稳定性。2.运用方差最大旋转法对拔节期、孕穗期和开花期的植株生理性状参数进行因子分析可得到植株生物量、植株所含色素及含氮率和植株糖分等的因子;小麦开花期卫星遥感参数进行因子分析并分类可得到反映植株色素状况的遥感参数、反映植株色素状况及氮素状况的遥感参数、反映绿色植被的覆盖程度及作物的生长状况遥感参数和反映植株及土壤含水率的遥感参数等4类因子;每一类遥感参数可分别主要反映植株生理性状参数某一类因子。3.拔节期单个植株性状参数直接用于预测籽粒产量和品质效果不佳,但拔节期适宜的叶面积指数、生物量和植株含氮率可用作植株群体调控参考;孕穗期绿叶含氮率和植株含氮率可以较好的预测籽粒蛋白质含量和湿面筋含量,开花期SPAD值和植株含氮率可以用来预测籽粒淀粉含量和沉降值,且植株性状(LAI、SPAD)的不同,籽粒产量和品质有着显著差异,存在一个适宜值。4.利用拔节期遥感参数NDVI、OSAVI、SAVI、NRI等可预测绿叶SPAD值、绿叶含氮率;在小麦开花期不仅可用遥感参数NDVI、OSAVI、SAVI、NRI等来预测绿叶SPAD、绿叶含氮率,而且遥感参数B6、WI、NDWI、NDWI2可以用来对籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值进行建模,预测效果远优于对淀粉含量的预测。5.籽粒产量、蛋白质产量、淀粉产量与花前、花后物质的积累与转化相关;蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值主要与花前氮素积累相关;而淀粉含量与花前、花后光合物质积累与转化相关性较差。因此,可利用花前干物质积累量、花后干物质积累量和叶片氮转移量建立产量的多变量预测模型;花前氮积累量和花后积累氮贡献率建立蛋白质含量的多变量预测模型。6.利用反映植株生物量、植株所含色素及含氮率、地表水分及温度状况的遥感参数建立多参数模型,较单因子模型预测效果提高,其中拔节期代入LAI和NRI建立籽粒产量模型、代入LAI和B1建立蛋白质含量模型、代入LAI和NRI建立淀粉产量模型;开花期代入LAI和B1建立籽粒产量模型、代入LAI、B4和B6建立蛋白质含量模型、代入LAI和B1建立淀粉产量预测模型、代入NDVI、NRI和NDWI2建立湿面筋含量预测模型、代入NDVI、B1和B7建立沉降值预测模型。7.小麦籽粒产量和品质不同模型的预测效果比较表明,孕穗期和开花期反映生物量的植株性状参数的籽粒产量单因子模型预测效果要好于遥感单因子模型,而开花期遥感参数的籽粒蛋白质含量和湿面筋含量单因子模型预测效果要好于植株性状的单因子模型;开花期预测模型均要优于拔节期预测模型;多变量组合模型优于单因子模型;碳氮代谢多变量模型均优于其他模型。