病毒病侵害下番茄叶片SPAD值高光谱估算模型

以番茄品种'凯萨'(Kaisa)为试材,于2022年6-8月在南京信息工程大学人工气候室进行盆栽试验.将粉虱作为介体,通过刺吸方式对番茄植株进行病毒传播.设置人工气候箱最高气温/最低气温为28℃/18℃、空气相对湿度为70％(±5个百分点).利用SOC710光谱仪和SPAD-502叶绿素仪测定番茄苗期叶片不同侵染程度的光谱反射率和叶绿素相对含量(SPAD值),对原始光谱进行一阶导数变换,分析不同侵染程度番茄叶片各高光谱参数和叶绿素相对含量的关系,进而筛选出番茄叶绿素相对含量的敏感波段与特征参数,以期构建叶绿素相对含量的最佳估算模型.结果表明:不同侵染程度下番茄叶片的红边位置...

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Published in中国农业气象 Vol. 44; no. 8; pp. 707 - 720
Main Authors 项倩, 杨再强, 吴磊, 张建建, 魏伟
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 江苏省农业气象重点实验室,南京210044%京博农化科技有限公司,山东滨州256500 20.08.2023
南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044%南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044
Subjects
番茄
Virus disease
Estimation model
Hyperspectral
病毒病害
SPAD值
Tomato
估算模型
高光谱
SPAD value
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Summary:以番茄品种'凯萨'(Kaisa)为试材,于2022年6-8月在南京信息工程大学人工气候室进行盆栽试验.将粉虱作为介体,通过刺吸方式对番茄植株进行病毒传播.设置人工气候箱最高气温/最低气温为28℃/18℃、空气相对湿度为70％(±5个百分点).利用SOC710光谱仪和SPAD-502叶绿素仪测定番茄苗期叶片不同侵染程度的光谱反射率和叶绿素相对含量(SPAD值),对原始光谱进行一阶导数变换,分析不同侵染程度番茄叶片各高光谱参数和叶绿素相对含量的关系,进而筛选出番茄叶绿素相对含量的敏感波段与特征参数,以期构建叶绿素相对含量的最佳估算模型.结果表明:不同侵染程度下番茄叶片的红边位置不同.在710nm处光谱曲线波峰位置发生左移现象,健康、轻度、中度和重度侵染的番茄叶片最大峰波长分别出现在711nm、700nm、695nm和690nm.通过光谱参数与SPAD值的相关性分析,选出最大极显著相关(P＜0.01)的要素R531、R816(正)、R'500和R'721(正)为光谱特征参数.利用光谱特征参数构建光谱指数,与SPAD值呈极显著相关的要素为Dy、λb、λr、Rg、RVI、DVI、PRI、GNDVI、NDVI、mNDI和SAVI.通过逐步回归方法筛选出mNDI、GNDVI、R816、Rg和R'500构建病毒病侵害下番茄叶片SPAD值高光谱估算模型,验证模型的R2为0.835.研究显示,利用光谱技术对病毒病侵害下番茄叶片SPAD值检测是可行的,可为植物病害的早期无损诊断提供参考.
ISSN:1000-6362
DOI:10.3969/j.issn.1000-6362.2023.08.006