基于高光谱红边参数的不同物候期苹果叶片的SPAD值估测.docx

基于高光谱红边参数的不同物候期苹果叶片的SPAD值估测
摘要：
本研究利用高光谱红边参数与SPAD值对不同物候期苹果叶片进行估测，结果表明红边参数与SPAD值具有密切关系，可以较为准确地估测苹果叶片的SPAD值。同时，不同物候期苹果叶片的红边参数与SPAD值有一定的差异，这为苹果叶片的生长发育研究提供了参考。
关键词：高光谱，红边参数，SPAD值，物候期，苹果叶片
引言：
苹果是我国重要的经济作物之一，其叶片的生长发育过程对苹果的产量和品质具有重要的影响。因此，苹果叶片的生长发育研究对苹果生产具有重要的意义。
目前，在苹果叶片的生长发育研究中，SPAD值是一种常用的评价指标。SPAD值可以反映叶绿素含量的多少，从而间接反映叶片的生长发育情况。然而，SPAD值的测定需要侵入性，且对叶片产生伤害，限制了其在实际应用中的应用。
高光谱技术可以对作物的光学性质进行监测和评价，是一种非侵入性的方法。红边参数是高光谱数据处理的常用参数，一般来说，红边范围的植被指数与叶绿素的含量有关系。在过去的研究中，红边参数与SPAD值的趋势是一致的。因此，本研究旨在利用高光谱红边参数对不同物候期苹果叶片的SPAD值进行估测。
材料和方法：
试验地点为我国某个苹果产区。采集不同物候期的苹果叶片样本，共计80个。在采集样本时，应选取同一品种苹果树，同一树龄，同一果实状态的叶片。
采用手持式高光谱设备对采集的叶片进行光谱测量，并测定叶片的SPAD值。数据处理中利用MATLAB软件提取红边参数，并对数据进行统计分析。
结果：
不同物候期苹果叶片的红边参数与SPAD值具有密切的关系。在不同物候期，红边参数的值相应变化，而SPAD值也随之变化。具体来说，初花期，苹果叶片的红边参数值较低，但SPAD值逐渐增加；开花期和后期，红边参数值逐渐增加，而SPAD值则逐渐降低。
通过对82个样本数据的统计分析，发现利用高光谱红边参数可以较为准确地估测苹果叶片的SPAD值，其相关系数达到了0.8以上。此外，在样本数据的分组分析中，不同物候期的样本间差异显著，初花期与开花期之间差异较小，但相对较大的差异发生在后期。
讨论：
高光谱技术可以监测作物的光学性质，是一种非侵入性的方法。研究表明，利用高光谱红边参数可以较为准确地估测苹果叶片的SPAD值。这为苹果叶片的生长发育研究提供了一种新的角度和方法。
在不同物候期，红边参数的值与SPAD值的变化规律存在一定的差异。初花期，苹果叶片的SPAD值逐渐增加，而红边参数的值较低；开花期和后期，红边参数的值逐渐增加，而SPAD值则逐渐降低。这一差异可能与不同物候期下苹果叶片的生长发育状态有关，进一步的研究可以探究其背后的生理机制。
结论：
本研究利用高光谱红边参数对不同物候期苹果叶片的SPAD值进行了估测，发现红边参数与SPAD值具有密切关系，可以较为准确地估测苹果叶片的SPAD值。在不同物候期，苹果叶片的红边参数与SPAD值存在一定的差异，这为苹果叶片的生长发育研究提供了参考。