根腐病脅迫對大豆光譜特征和葉綠素熒光特性的影響-論文.pdf

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1、第32卷第4期大豆科學V01.32NO.42013年8月SOYBEANSCIENCEAug.2013根腐病脅迫對大豆光譜特征和葉綠素熒光特性的影響楊峰,黃山,武曉玲,劉衛(wèi)國,雍太文,楊文鈺(四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室,四川成都611130)摘要:為探討根腐病脅迫下光譜特征指數(shù)和葉綠素熒光參數(shù)與光合色素的相關(guān)性,以大豆植株為研究對象,分析了不同程度根腐病脅迫下大豆葉片光合色素、葉綠素熒光特性以及冠層光譜特征的差異性。結(jié)果表明:隨大豆根腐病病情的加重葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、類胡蘿卜素以及葉綠素/類

2、胡蘿卜素降低。同時,光系統(tǒng)II最大光化學效率、光系統(tǒng)II光化學效率、非光化學淬滅系數(shù)以及PSII的量子產(chǎn)額等熒光參數(shù)顯著低于正常植株。光譜反射率在近紅外區(qū)域(700~1000nm)隨病害程度的加重而降低,歸一化深度變淺。通過對原始光譜進行微分變換,病害植株紅邊幅值降低,紅邊位置出現(xiàn)藍移現(xiàn)象。除綠峰位置、幅值以及修正葉綠素吸收反射率指數(shù)外,紅邊幅值、紅邊位置、結(jié)構(gòu)不敏感色素指數(shù)、光化學植被指數(shù)、簡單植被指數(shù)、歸一化差異指數(shù)、修正歸一化差異指數(shù)、綠度指數(shù)以及熒光參數(shù)與根腐病脅迫下葉片光合色素相關(guān)性均達到顯著水平。因此,選擇適宜的光譜特

3、征指數(shù)和葉綠素熒光參數(shù),借助光合色素變化,可為利用高光譜遙感技術(shù)和熒光成像技術(shù)對大豆根腐病危害診斷提供理論支持。關(guān)鍵詞:病害脅迫;植被指數(shù);熒光參數(shù);高光譜遙感中圖分類號:TP79文獻標識碼:A文章編號:1000-9841(2013)04-0490-07EfectsofPhytophthoraRootRotStressonCanopySpectraReflectanceandChlorophyllFluorescenceCharacteristicsofSoybeanYANGFeng,HUANGShan,WUXiao—ling,L

4、IUWei—guo,YONGTai-wen,YANGWen—yu(CollegeofAgronomy,SichuanAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofCropEeophysiologyandFanningSysteminSouthwest,MinistryofAgriculture,Chengdu611130,China)Abstract:Hyperspectralcropreflectancedatafordetectingplantpathologicalstressarevitalf

5、orprecisioncropprotection.Toanalyzethecorrelationofphotosyntheticpigments,chlorophyllfluorescenceparametersandspectralreflectanceunderrootrotdiseasestress,takingsoybeanasmaterial,thedifferencesunderdiferentextentrootrotstresswerediscussed.Theresultsshowedthatphotosynt

6、heticpigmentconcentrations(chlorophylla,chlorophyllb,carotenoid,totalchlorophyllandchlorophyll/carotenoid)andfluorescenceparametersdecreasedwithincreasingdegreeofdiseasestress.Thereflectanceofnear—infraredre—gionanddepthofnormalizedreflectancealsoappearedsimilarresult

7、.Inaddition,theamplitudeofrededgedecreasedandtherededgepositionmovedtobluebandunderdiseasestresscomparedtohealthplants.Thecorrelationsbetweenspecialcharac-teristies,chlorophyllfluorescenceparameterandphotosyntheticpigmentconcentrationsweresignificantexceptpositionanda

8、m—plitudeofgreenpeakandMCARI.Thisprovidedaninsightforchoosingappropriatespectralcharacteristicsandfluorescenceparameterstomo

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