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不同棉花品种SPAD值光谱估测模型及产量
估测

作者：刘芸石楠胡文瑞卢建祥阳会兵李彩红杨彬
来源：《农业研究与应用》2023年第04期

摘要：本研究通過大田试验，对湘XH50、湘K26和湘K27三个棉花品种主要生育时期的
冠层光谱、叶片SPAD值、产量等指标进行测定，同时研究不同棉花品种花铃期SPAD值光谱
估测模型及产量的估测。分析棉花叶片SPAD值与冠层一阶微分光谱的相关性，构建基于敏感
波段值的SPAD值估测模型和基于SPAD值的产量估测模型，通过R2、RMSE、RE等指标的
综合评估，对棉花的产量进行精确估算。结果表明：在可见光波段（400～780nm），各品种
棉花光谱反射率差异较小，在近红外波段（780～1000nm）则差异较大；品种湘XH50和湘
K26一阶微分光谱反射率与SPAD值分别在478nm、929nm达到极显著正相关，品种湘K27
在波长994nm达到极显著负相关；以敏感波长为自变量估算SPAD值的模型中，湘K27的多
项式模型精度最好，其建模集R2、RMSE和RE分别为0.6638、1.3104和2.718%，验证集
R2、RMSE和RE分别为0.6366、1.1448和2.315%；以SPAD值为自变量构建的产量估测模型
效果较好，R2都在0.5以上，其中湘K27的模型效果最佳，决定系数R2为0.9196。结论：利
用冠层光谱对棉花叶绿素含量进行估测，其中湘K27的SPAD值估测模型精度最佳；利用
SPAD值对不同棉花品种产量进行估测，其中湘K27的产量估测模型精度最佳。

关键词：棉花品种；SPAD值；冠层光谱；产量

中图分类号：S562;TP7文献标志码：A

SpectralEstimationModelsforSPADValuesandYieldEstimationofDifferentCottonVarieties

LIUYun1，SHINan1，HUWenrui1，LUJianxiang1，YANGHuibing1*，

LICaihong2，YANGBin2

（1CollegeofAgronomy，HunanAgriculturalUniversity，Changsha，Hunan410128，
China;2HunanCottonScienceInstitute，Changde，Hunan415000，China;3HunanUniversity，
Changsha，Hunan410128，China）

Abstract：Inthisstudy，thecanopyspectrum，leafSPADvalueandyieldofthreedifferent
cottonvarieties，XiangXH50，XiangK26andXiangK27，weremeasuredatthemaingrowth
stagesthroughfieldexperiments.ThespectralestimationmodelforSPADvalueandyieldestimation
ofdifferentcottonvarietiesattheflowerandbollstagewerestudied.Thecorrelationbetweenthe
SPADvalueofcottonleavesandthefirst-orderdifferentialspectrumofthecanopy，wasanalyzed
andtheSPADvalueestimationmodelbasedonsensitivebandvalueandtheyieldestimationmodel
basedonSPADvaluewereconstructed.Throughthecomprehensiveevaluation，RMSEof，R2RE
andotherindicators，theyieldofcottonwasaccuratelyestimated.Theresultsshowedthatinthe
visiblelightband（400-780nm），therewaslittledifferenceinspectralreflectanceamong
differentcottonvarieties，whileinthenear-infrared（780-1000bandnm），therewasa
significantdifference;thefirst-orderdifferentialspectralreflectanceofXiangXH50andXiangK26
wassignificantlypositivelycorrelat