萊森光學(xué)（深圳）有限公司
會員1.png)
萊森光學(xué)（深圳）有限公司
閱讀：718發(fā)布時間：2022-10-5
小麥條銹病屬于低溫、高濕、強(qiáng)光型真菌性病害，且屬于跨區(qū)域氣傳性病害，發(fā)病廣、流行性強(qiáng)、發(fā)病幾率高，是我國乃至世界上發(fā)生、為害的重要病害之一。一旦暴發(fā)，若不及時測報與防治，將會造成災(zāi)難性后果，所以長期以來預(yù)防、監(jiān)測條銹病的發(fā)生、發(fā)展是栽培學(xué)家、育種學(xué)家、病理學(xué)家們研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。
傳統(tǒng)的條銹病的監(jiān)測主要基于田間取樣、調(diào)查，綜合其它信息進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，但對大面積病害的發(fā)生，傳統(tǒng)的方法不但耗時、費(fèi)力，而且預(yù)報滯后增加了損失程度，從而在一定程度上影響了預(yù)報的精確度。高光譜遙感屬于一種無損測試技術(shù)，它能以足夠的光譜分辨率區(qū)分出那些具有診斷性光譜特征的地表物質(zhì)，而這是傳統(tǒng)寬波段及多波段遙感數(shù)據(jù)所不能達(dá)到的，因而在遙感地物定量分析上具有廣闊的應(yīng)用前景，國內(nèi)外學(xué)者利用高光譜技術(shù)在對作物氮素、葉綠素、水分、生物量、葉面積指數(shù)等方面的估算、反演上做了大量細(xì)致而深入的工作，同時對作物在脅迫條件下的冠層光譜特征也進(jìn)行了相應(yīng)的研究。
但利用高光譜技術(shù)對冬小麥條銹病特征方面的研究報道鮮有所聞，本文中的試驗是利用地面遙感平臺，試圖通過對冬小麥條銹病的光譜特征與條銹病情指數(shù)調(diào)查分析，進(jìn)行定性與定量的研究，為用高光譜遙感大面積監(jiān)測冬小麥條銹病提供理論依據(jù)。
一、拔節(jié)期的發(fā)病與對照區(qū)光譜特征
條銹病的特征是植株葉片褪綠、變黃、從光譜曲線來看，病害初期，特征也比較明顯，如下圖1所示特別在550~660 nm黃光區(qū)，發(fā)病處理的光譜曲線明顯要比對照區(qū)小麥葉片高。在600 nm處，發(fā)病區(qū)的反射率5.184%比對照區(qū)反射率3.543%高出3個百分點(diǎn)，這也是我們看到條銹病發(fā)病時植株葉片褪綠、變黃的原因。由于初期病害對小麥體內(nèi)的生理生化及葉面積影響輕微，在近紅外波段兩者差別不大。通過田間調(diào)查，此時的病葉率（發(fā)病葉片占總調(diào)查葉片數(shù)的比）5%左右，處于病害防治點(diǎn)時期，在理論上可以通過黃光區(qū)的異常對條銹病進(jìn)行相關(guān)的診斷，從而達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)、及時治理，減少產(chǎn)量損失。
圖 1 拔節(jié)期發(fā)病區(qū)與對照區(qū)光譜曲線比較
二、灌漿期、成熟區(qū)的發(fā)病與對照區(qū)光譜特征
隨著生育期的推進(jìn)，圖2、圖3所示，條銹病病害光譜有著較大的差別，綜合上圖，條銹病害光譜有如下的特征：
1）任何時項下，550~660 nm黃光區(qū)，病害冬小麥冠層光譜反射率都高于正常生長冬小麥冠層光譜反射率都高于正常生長冬小麥。并且在1350 nm后，發(fā)病區(qū)冠層光譜反射率均位于對照區(qū)光譜上方。
2）任何時項下，近紅外波段760 nm處，拔節(jié)期后的病害冬小麥冠層光譜反射率都要大大低于對照區(qū)冬小麥。
圖 2 灌漿期發(fā)病區(qū)與對照區(qū)光譜曲線比較
3）整個生育期，于760~1300 nm反映葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化的波段范圍內(nèi)，條銹病病害葉面積指數(shù)等特征谷處變得平坦，整體上冠層反射率位于對照區(qū)冬小麥冠層光譜反射率下方。
4）在1450/1950 nm水分敏感波段處，條銹病病害由于水分損失嚴(yán)重，從而吸收谷不如正常生長條件下的冬小麥。
綜上，條銹病光譜特征是葉綠素、水分、葉面積指數(shù)等多種冠層光譜特征主導(dǎo)因子共同作用的結(jié)果，對這些因子間相互關(guān)系及它們對光譜特征貢獻(xiàn)問題，將進(jìn)一步研究闡明。
圖 3 成熟期發(fā)病區(qū)與對照區(qū)光譜曲線比較
三、總結(jié)
冬小麥?zhǔn)艿綏l銹病侵染時，其冠層光譜反射率在綠光區(qū)、黃光區(qū)和近紅外區(qū)有著明顯的特征差異，綠光區(qū)、近紅外平臺處及黃光區(qū)的反射率隨著病情的加重分別呈明顯的上升、下降與上升趨勢，這與植物葉片的光合色素含量及細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變有著緊密聯(lián)系。并且，條銹病的紅遍發(fā)生藍(lán)移。
條銹病菌孢子落在冬小麥葉片后形成侵染菌絲并長出吸胞，伸入附近細(xì)胞內(nèi)，從麥葉中吸取養(yǎng)料和水分，使小麥體內(nèi)養(yǎng)分被吸收，葉綠素被破壞，大量鮮黃色孢子堆突破麥葉，使水分蒸騰量大大增加，細(xì)胞葉綠素與水分含量的下降使得葉片的光合作用能力隨之下降#細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，在光譜曲線上表現(xiàn)為綠峰反射率上升，黃光區(qū)的反射率上升及近紅外反射率下降的趨勢。
本試驗研究表明在條銹病害田間病葉率為5%時的防治時期內(nèi)，高光譜可以對冬小麥條銹病害做出早期診斷。并在此基礎(chǔ)上建立了遙感監(jiān)測條銹病DI的單波段紅邊位置模型與多波段-長.下的組合診斷模式的定量模型。這對于利用高光譜遙感對冬小麥條銹病進(jìn)行早期診斷及生育中后期的危害程度監(jiān)測提供了理論依據(jù)及反演模型。
推薦：
手持式地物光譜儀iSpecField-HH
用于野外遙感環(huán)境監(jiān)測的產(chǎn)品，采用光學(xué)設(shè)計內(nèi)置攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制、操作軟件可設(shè)置自動采集模式（掃描次數(shù)和自動保存數(shù)據(jù)）使野外操作更加便捷方便，非常適合復(fù)雜的野外環(huán)境監(jiān)測測量。
詳情可見：/shouchishidiwuguangpuyi/770.html
便攜式地物光譜儀iSpecField-NIR
專門用于野外遙感測量、土壤環(huán)境、礦物地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的明星產(chǎn)品，由于其操作靈活、便攜方便、光譜測試速度快、光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確是一款真正意義上便攜式地物光譜儀。
詳情可見：/bianxieshidiwuguangpuyi/918.html
便攜式地物光譜儀iSpecField-WNIR
采用了工業(yè)級觸控顯示屏手柄探頭，手柄探頭同時采用了光學(xué)設(shè)計內(nèi)置攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制，同時地物光譜儀主機(jī)與工業(yè)級觸控顯示屏手柄探頭一體化設(shè)計，可野外現(xiàn)場直接進(jìn)行地物光譜操作測量，使野外操作更加便捷方便，非常適合復(fù)雜的野外地物光譜測量。
詳情可見：/bianxieshidiwuguangpuyi/771.html
儀表網(wǎng) 設(shè)計制作，未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼