谱特征与叶绿素含量之间的关系研究

光谱学与光谱分析ｖ０１．２７，Ｎｎ９，ｐｐｌ７３１一１７３４第２７卷：第９期

２ｏｏ７年９月ＳｐｅｃｔＩｏｓｃｏｐｙ蚰ｄｓｐｅｃｔ甜Ａｎａｌ”ｉｓ

Ｓｅｐｔｅｉ工瞄：２００７

油菜叶片的光谱特征与叶绿素含量之间的关系研究

方

慧１，宋海燕“２，曹

芳１，何勇１，裘正军“

１．浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙扛杭州３１００２９己山西农业大学工程技术学院．山西太谷０３０８０１

摘要叶绿素是作物生长中的重要因素，是植物营养胁迫、光合作用能力和生长状况的良好指示剂。实

时、可靠的作物营养诊断是进行科学施肥管理的基础，也是实践精细农业的关键技术之一。采用便携式可

见一近红外光谱仪，在室外自然光照条件下对不同氮肥水平下油菜叶片的光谱特性进行了研究，并根据作物

特有的光谱特征，采用逐步回归分析方法建立了油菜叶片的叶绿素含量与红边位置和绿峰位置之间的定量

分析模型。结果表明，将红边位置、绿峰位置二者作为自变量时，建立的模型效果优于采用单一的红边位置

为自变量时建立的模型效果。其相关系数分另４为ｏ．８６３和ｏ．８４８，校正标准偏差ＳＢＣ分别为５．２７３和

５，４５９，说明采用红边位置和绿峰位置这两个参数更能很好地预测叶片的叶绿素含量。关键词油菜；叶绿紊｝可见一近红外光谱；逐步回归；红边位置；绿峰位置中囤分类号：ｓ１２３：ｓ１５

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００＿０５９３（２００７）０９－１７３１＿０４

置Ｌ１”．金震宇等通过室外试验也认为水稻叶片的。红边”拐

引言

在大田作物生产中，为了及时掌握作物生长情况，除了根据经验进行外观诊断外，往往采用在作物生长季节内直接或间接分析作物地上部分的无机养分音量作为快速诊断作物营养状况的依据。在所有营养元素中。氨素对作物生长发育和产量的影响最大，施用量也最大。因此，研究不同氮素营

点波长位置与其叶绿素浓度之间具有很强的相关性ｏ“。王秀珍等对不同氮素营养水平下的水稻冠层光谱进行了研究，也证明“红边参数”（红边，红边振幅，红边振幅与最小振幅

的比值．红边峰值面积）与上层叶片的叶绿素含量有着密切的关系口“。景娟娟口］、赵春江０１等对小麦的光谱特性进行

了研究，同样认为“红边参数”与叶绿裹含量有较大的相关关

系。Ｆ朗ｇ等采用０∞成像技术分析了油菜植被指教与叶绿

素之间的关系，其相关系数可达ｏ．９４［１”。

但是这些研究大多数都集中在水稻、玉米和小麦上，对

养条件下作物的光谱特性具有现实意义［１－ｌ叼。传统的氮素营

养诊断和评价植物氮素状况的方法主要是基于土壤和植物组织的实验室分析，这些分析普遍要求破坏土壤和植被样本，需耗费大量的时间、人力和物力，而且实验室分析需要有经

油莱这一经济作物的研究甚少，而且这些研究大多数都是定性分析，没有建立起叶绿素含量与“红边”参数之间的定量关

系模型。针对以上问题，本实验在室外自然光照条件下研究了油菜叶片的光谱特性，并对油菜叶片的叶绿素含量与其光谱特性之间的关系建立了定量分析模型。

验的专业分析人员和大量的分析试剂与设备ｏｑ。

叶绿索浓度是植物营养胁迫．光合作用能力和生长状况

的良好指示荆。通过遥感技术来探测叶绿素浓度在农业和自

然植物群落研究方面都受到很大的关注．Ｈｏｒｌｅｒ等研究了植

被光谱与叶绿素浓度的关系，并提出了光谱“红边”位置在植被叶绿紊浓度估计中的作用口”’Ｄ牡ｓｏｎ等比较“红边”位置与叶面积指数、归一化植被指数ＮＤⅥ的相关关系，提出

。红边”位置与叶面积指数高度相关０３］。吴长山等对水稻、玉米的导数光谱数据与叶绿素密度的相关性进行了分析，得出受作物种类影响很小的特征波段为７６２Ｉ皿，位于。红边”位

１试验部分

１．１田闻肥料设计

试验田位于浙江大学试验场内，小区面积为３．６砰，每

小区种１５株油菜，设２个重复，试验小区按随机排列布置。

肥料设计设３个氨素水平，每亩分别施纯氮Ｏ，１２，２４ｋｇ。

收稿日期：２００６稍－０６，修订日期：２００６一１１稍

基盒项目：国家“十一五”科技支撑计划项目（２００６ＢＡＤｌＯＡ０９），国家自然科学基金项目（３０６７１２１３），浙江省科技厅项目（２００５ｃ２１０２９

２００５Ｃ２１０９４）蹦及。三农五方”科技协作计划项目资助

作者筒介；事慧，女，１９７３年生，浙江大学生物系舡程与食品科学学院讲师 通讯联系人嘲ｍ蜀啦ｔ囝面吐ｅｄｕｍ

万方数据