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基于杂交水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型的初步构建
1
作者 任红军 许桂玲 +6 位作者 冯跃华 李杰 王晓珂 高钰琪 由晓璇 韩志丽 李家乐 《中国稻米》 北大核心 2024年第2期5-12,共8页
为探明水稻叶片SPAD值的最佳测定叶位和最佳的SPAD值次级指标,并构建基于水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型,开展以品种为主区,氮肥施用量为副区的双因素裂区设计试验。参试品种为Q优6号和宜香优2115,氮肥施用量设5个水平(纯N 0、75、15... 为探明水稻叶片SPAD值的最佳测定叶位和最佳的SPAD值次级指标,并构建基于水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型,开展以品种为主区,氮肥施用量为副区的双因素裂区设计试验。参试品种为Q优6号和宜香优2115,氮肥施用量设5个水平(纯N 0、75、150、225、300 kg/hm^(2)),分析叶片的敏感性、代表性和稳定性,并探讨SPAD值次级指标与施氮量和叶片含氮量之间,及叶片氮积累量与叶片含氮量和产量之间的关系。结果表明,叶片敏感性、代表性和稳定性大小顺序分别为L4(顶4叶)>L3(顶3叶)>L1(顶1叶)>L2(顶2叶)和L3>L4>L2>L1、L2>L3>L4>L1,可见,L3、L4可作为氮素营养诊断的共同理想指示叶。选择L3、L4的SPAD值几何平均数(GMSI34)作为最佳的SPAD值次级指标。由叶片氮积累量与产量和叶片含氮量的抛物线方程、一元线性回归方程,GMSI34与叶片含氮量的指数方程,求得拔节期、孕穗期、抽穗期的SPAD值次级指标的临界值(GMSI34_(临))分别为48.5、44.3和42.9,与实际获取的GMSI34实相比较,若GMSI34_(实)-GMSI34_(临)<0时,则表明水稻缺氮,需要追氮,若GMSI34_(实)-GMSI34_(临)≥0,则表明水稻氮营养充足,无需追氮。综上,基于杂交水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型,可为杂交水稻高效氮肥管理提供技术支持。 展开更多
关键词 杂交水稻 叶位 spad值 营养诊断模型
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田间即时鲜烟叶SPAD值预测和成熟度识别方法
2
作者 裴文灿 孙光伟 +2 位作者 黄金国 徐丁辉 刘竞 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第8期348-360,共13页
成熟程度判定作为烟叶采收时的重要工作,需要满足即时性、科学性和准确性要求。目前烟叶成熟度识别实施存在测量仪器价格昂贵且操作繁琐,无法在田间推广使用;手机摄像头的内嵌图像处理算法干扰图像有效特征,田间复杂天气环境影响图像采... 成熟程度判定作为烟叶采收时的重要工作,需要满足即时性、科学性和准确性要求。目前烟叶成熟度识别实施存在测量仪器价格昂贵且操作繁琐,无法在田间推广使用;手机摄像头的内嵌图像处理算法干扰图像有效特征,田间复杂天气环境影响图像采集一致性;现存识别算法忽略植物学领域信息,影响模型准确性和普适性等问题。据此提出一种低成本且有效的田间即时鲜烟叶SPAD值预测和成熟度识别方法,通过提高识别准确率保障烟叶后续调制质量。研发便携式拍摄装置,实现田间高质量图片采集;并以CX-26烟叶品种为研究对象,提出一种适配于田间烟叶图像的分割方法,通过提取图像目标区域特征数据,利用XGBoost算法依次搭建鲜烟叶SPAD值预测模型和成熟度识别模型。提出两个模型的集成思路,集成模型能够利用SPAD值和成熟度的强相关关系,通过预测SPAD值提高成熟度识别准确性。该方法在各项评价指标中均表现优秀,其中SPAD值预测平均误差为0.4703,成熟度识别宏F1-Score为95.27%。研发手机APP完成拍摄装置和云端模型之间烟叶图像和预测结果的传输,实现在田间对烟叶成熟程度快速、客观、准确的即时预测。该成果可为田间农作物精准采收提供有效技术支持。 展开更多
关键词 烟叶成熟度 spad值 机器学习 图像特征 即时预测
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基于叶片SPAD值的微型盆栽月季氮素营养诊断研究
3
作者 曹婷婷 范又维 +3 位作者 马力 任志雨 刘春 袁素霞 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期152-163,共12页
氮素是微型盆栽月季生长发育的必需元素,实时监测植株生长过程中氮素的变化,精准估测氮素含量尤为重要。设置4个施氮水平(包含高氮处理),分析施氮量对微型盆栽月季生长发育的影响,测定不同施氮水平下4种微型盆栽月季在不同生长时期、不... 氮素是微型盆栽月季生长发育的必需元素,实时监测植株生长过程中氮素的变化,精准估测氮素含量尤为重要。设置4个施氮水平(包含高氮处理),分析施氮量对微型盆栽月季生长发育的影响,测定不同施氮水平下4种微型盆栽月季在不同生长时期、不同叶片层位的SPAD值,利用线性及非线性回归分析等方法,构建基于叶片SPAD值的单一品种和混合品种叶片氮含量估测模型,并对此模型进行检验和通用性评价,利用SPAD氮饱和指数评估临界氮含量。结果显示,4个不同微型月季品种在整个生长发育时期的营养生长趋势相似,且在不同施氮水平下性状指标具有差异。随着施氮量的增加,叶片氮含量和叶片SPAD值均呈先上升后平稳的趋势。叶片SPAD值与叶片氮含量之间存在显著相关性,且不同层位的叶片SPAD值与叶片氮含量的相关性存在差异。多品种混合构建的综合模型在通用性上优于单一品种模型,S1和S2时期的下层叶片、S3和S4时期的上层叶片SPAD值与叶片氮含量回归决定系数较高,构建的模型分别为y=0.0009x^(2)+0.6115x+0.8047、y=0.002x2+0.7118x+2.3382、y=0.1279x^(1.4938)、y=-0.0015x^(2)+0.5204x+3.7738。氮饱和指数利用多项式模型估测较为可靠。综上所述,施氮水平、生育期、叶片层位均会影响SPAD值与叶片氮含量的相关性,可利用混合品种建立的叶片氮含量估测综合模型作为通用模型,利用氮饱和指数多项式方程进行氮素诊断较为准确,为微型盆栽月季氮素营养实时诊断提供理论数据。 展开更多
关键词 微型盆栽月季 氮素营养诊断 spad值 回归分析 数学模型
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基于无人机可见光影像的坐果期枣树冠层SPAD值估算
4
作者 王永东 尼格拉·吐尔逊 +2 位作者 郑江华 巴日斯 王蕾 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第6期206-215,共10页
以坐果期枣树为研究对象,利用无人机可见光影像,对田间尺度的枣树冠层SPAD值进行监测,基于14种植被指数与枣树冠层实测SPAD值的相关性,优选植被指数构建单变量回归、多元逐步回归和随机森林回归的枣树冠层SPAD值估算模型,以期探讨无人... 以坐果期枣树为研究对象,利用无人机可见光影像,对田间尺度的枣树冠层SPAD值进行监测,基于14种植被指数与枣树冠层实测SPAD值的相关性,优选植被指数构建单变量回归、多元逐步回归和随机森林回归的枣树冠层SPAD值估算模型,以期探讨无人机可见光遥感影像估算枣树冠层SPAD值的可行性。通过相关性分析发现,红绿比值指数(RGRI)、超绿指数(EXG)、改进型绿红植被指数(MGRVI)、可见光波段差异植被指数(VDVI)、可见光大气阻抗植被指数(ARVI)与枣树冠层SPAD值的相关性极显著,其中EXG与枣树冠层SPAD值的相关系数达到-0.578。基于枣树冠层SPAD值的相关性极显著的5种植被指数构建的单变量反演模型的r^(2)在0.111~0.604之间,RMSE在1.936~3.085之间。其中,以EXG构建的线性模型为单变量反演模型中效果最优的模型,r^(2)达到0.604,RMSE为1.936。基于RGRI、MGRVI、EXG协同构建的多元逐步回归模型效果优于任何单一植被指数构建的单变量反演模型,R 2达到0.635。与使用单变量构建的线性或非线性模型相比,基于随机森林算法构建的枣树冠层SPAD值反演模型效果最佳,其r^(2)达到0.804,RMSE为1.317。基于随机森林算法的枣树冠层SPAD值反演模型表现出了对实测值较高的拟合能力和较优的模型预测能力,表现出了对枣树特殊种植结构比较健壮的反演能力,以及对土壤等背景因素的抗干扰能力。研究结果为低空遥感监测林果长势和健康评估提供了技术支撑。 展开更多
关键词 无人机 枣树冠层 可见光 spad值 植被指数 反演模型 随机森林算法
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佛手瓜叶片光谱特征与SPAD值估算模型研究
5
作者 舒田 黎瑞君 +3 位作者 陈智虎 孙长青 刘春艳 许元红 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第9期222-227,共6页
构建佛手瓜叶片叶绿素含量估算模型,为实现高光谱技术监测佛手瓜叶片叶绿素含量变化提供参考依据。利用SPAD-502 PLUS叶绿素仪同步测定佛手瓜叶片的SPAD值,以Field Spec 3地物光谱仪采集佛手瓜叶片光谱数据。对原始光谱去噪处理后经一... 构建佛手瓜叶片叶绿素含量估算模型,为实现高光谱技术监测佛手瓜叶片叶绿素含量变化提供参考依据。利用SPAD-502 PLUS叶绿素仪同步测定佛手瓜叶片的SPAD值,以Field Spec 3地物光谱仪采集佛手瓜叶片光谱数据。对原始光谱去噪处理后经一阶微分变换、倒数对数变换和倒数对数的一阶微分变换提取其特征波段,然后利用红边及绿峰位置构建了SPAD值的预测模型,并采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和相对误差(RE)对模型进行精度评价。结果表明,在400~1000 nm波长范围内,佛手瓜叶片光谱特征在可见光区的绿峰波段反射率在22%左右,在近红外区形成高反射率,达到56%左右。通过对原始光谱曲线进行一阶微分变换、倒数对数变换和倒数对数的一阶微分数学变换后,提取出佛手瓜叶片的特征波长分别有520、550、640、650、670、680、700 nm。以单一红边位置与佛手瓜SPAD值建立的模型,r^(2)为0.8142,以此模型进行SPAD值预测,得到预测值与实测值的决定系数r^(2)为0.8337,RMSE为2.83,RE为4.36%;以红边与绿峰位置和佛手瓜SPAD值建立的模型,r^(2)为0.8247,同样以该模型进行SPAD值预测,得到的预测值与实测值的决定系数r^(2)为0.885,RMSE为2.16,RE为3.43%。构建的红边及绿峰位置的回归预测模型对预测佛手瓜叶片SPAD值是可行的,为佛手瓜生产精准调控、产量评估和科学管理提供必要技术支撑。 展开更多
关键词 佛手瓜 光谱特征 高光谱 spad值 估算模型
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基于无人机多光谱影像的棉花SPAD值及叶片含水量估测 被引量：3
6
作者 闫成川 曲延英 +4 位作者 陈全家 武红旗 张博 彭海垒 陈琴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期61-67,共7页
利用多光谱快速准确获取棉花花铃期旱胁迫性状对棉花后期产量和纤维品质具有重要帮助。为实现棉花关键抗旱指标的快速检测,该研究以253份棉花品种为材料,设置干旱胁迫和正常灌溉2个处理,在花铃期通过大疆精灵4多光谱无人机获得图像,分... 利用多光谱快速准确获取棉花花铃期旱胁迫性状对棉花后期产量和纤维品质具有重要帮助。为实现棉花关键抗旱指标的快速检测,该研究以253份棉花品种为材料,设置干旱胁迫和正常灌溉2个处理,在花铃期通过大疆精灵4多光谱无人机获得图像,分析花铃期干旱胁迫和正常处理棉花的光谱反射率,结合地面调查叶绿素相对值(S_(PAD))和叶片含水量(L_(WC))数据,结合神经网络算法中的径向基函数进行模型的预测。结果显示:棉花干旱胁迫前后除红光反射值略上升,其余4个光谱均小于正常处理;通过径向基函数模型估测S_(PAD)和L_(WC)的最佳估测模型都为二次函数,决定系数R^(2)分别为0.8488和0.9366,均方根误差R_(MSE)分别为2.005和0.930,相对误差R_(E)分别为0.004和0.011;将2个模型应用于试验区影像,对S_(PAD)及L_(WC)预测值进行聚类分析,根据S_(PAD)聚类结果,试验棉花旱情等级划分为特旱、重旱、中旱、轻旱、无旱5类,根据LWC聚类结果,试验棉花旱情等级划分为特旱、重旱、中旱、干旱、轻旱、无旱6类。以上模型及分类效果良好且符合棉花干旱胁迫的特点,研究结果可为快速评价棉花抗旱性、挖掘棉花抗旱基因提供技术支持。 展开更多
关键词 无人机 棉花 多光谱 干旱胁迫 spad值 叶片含水量 农情监测
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基于不同分析模型的大豆叶片SPAD值和LAI光谱估算比较 被引量：3
7
作者 唐子竣 向友珍 +5 位作者 王辛 安嘉琪 郭金金 王晗 李志军 张富仓 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期55-63,共9页
为探讨在大豆鼓粒期采用光谱技术估算叶片SPAD值和LAI的有效分析模型和方法,本研究以大田鼓粒期大豆为试验材料,在3个不同时段9:45~10:15(10AM)、11:45~12:15(12PM)和13:45~14:15(2PM)测量冠层全波段光谱反射率,并分别使用极限学习机(E... 为探讨在大豆鼓粒期采用光谱技术估算叶片SPAD值和LAI的有效分析模型和方法,本研究以大田鼓粒期大豆为试验材料,在3个不同时段9:45~10:15(10AM)、11:45~12:15(12PM)和13:45~14:15(2PM)测量冠层全波段光谱反射率,并分别使用极限学习机(ELM)、偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)构建大豆叶片SPAD值和LAI估算模型,并对比不同模型分析结果的估算精度。结果表明:在各模型中,12PM和2PM测定的光谱反射率与大豆叶片SPAD值和LAI的拟合精度均高于10AM。基于RF的大豆叶片SPAD值估算模型验证集的R2为0.910,RMSE为2.006,MRE为3.684;基于RF的大豆LAI估算模型验证集的R^(2)为0.916,RMSE为0.209,MRE为4.383,与ELM、PLSR和SVM相比,有更高的估算精度。综上结果说明大豆鼓粒期在11:45~12:15和13:45~14:15采用RF模型,运用全波段的光谱反射率估算大豆叶片SPAD值和LAI可得到较准确的结果。 展开更多
关键词 随机森林 光谱技术 大豆 鼓粒期 spad值 叶面积指数
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寒地水稻叶片SPAD值与稻米蛋白质含量的关系
8
作者 王志君 李红宇 +5 位作者 夏玉莹 范名宇 赵海成 鲁洁婷 赵朝勇 郑桂萍 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期150-161,共12页
为揭示寒地水稻叶片SPAD值及其衍生值与稻米蛋白质含量的关系,于2020—2021年在水稻拔节期(T1)、孕穗期(T2)、齐穗期(T3)测定顶部3片叶的SPAD值,依据盆栽试验(试验1和试验2)的数据资料建立SPAD值衍生指标与稻米蛋白质含量之间的关系模型... 为揭示寒地水稻叶片SPAD值及其衍生值与稻米蛋白质含量的关系,于2020—2021年在水稻拔节期(T1)、孕穗期(T2)、齐穗期(T3)测定顶部3片叶的SPAD值,依据盆栽试验(试验1和试验2)的数据资料建立SPAD值衍生指标与稻米蛋白质含量之间的关系模型,利用大田试验(试验3)数据资料对建立的模型进行验证。结果表明,2020年氮肥试验中A8水平(氮素施用量362.07 kg·hm^(-2))稻米蛋白质含量较A1~A7水平(A1~A7氮素施用量分别为0、51.72、103.45、155.17、206.90、258.62、310.35 kg·hm^(-2))分别极显著增加34.55%、27.44%、26.39%、22.19%、18.07%、14.39%、12.23%,而A8水平食味值较A1~A7水平分别极显著降低8.10%、5.06%、4.99%、4.10%、3.45%、2.96%、2.28%,2021年蛋白质含量、食味值变化趋势与前者相同。两年品种试验6个品种稻米蛋白质含量比较中,C6品种(三江6号)蛋白质含量较C5(龙粳21)、C4(垦粳8号)、C3(龙稻203)、C2(松粳16)、C1(松粳22)分别极显著提高2.99%、12.23%、10.43%、5.04%、15.63%,C6食味值较C5、C4、C3、C2、C1分别极显著降低1.17%、12.09%、3.54%、2.89%、7.93%。品种差异及施氮量对不同生育时期水稻顶部3片叶的SPAD值分布规律有较大影响,但水稻冠层叶片出现的两次“黑黄交替”现象不受品种的影响,其中单片叶的SPAD值受品种差异的影响,与蛋白质含量不存在相关性,借助指标SPAD_((L1+L2+L3)/3)、SPAD_(L2×L3/mean)可有效降低品种及环境差异对蛋白质含量预测结果的影响,指标SPAD_((L1+L2+L3)/3)与蛋白质含量在T1~T3期(拔节期、孕穗期、齐穗期)的拟合方程分别为:Y=0.24 X-1.94,R^(2)为0.75^(**)、Y=0.25 X-1.69,R^(2)为0.74^(**)、Y=0.27 X-2.45,R^(2)为0.72^(**);SPAD_(L2×L3/mean)拟合方程分别为:Y=0.22 X-1.05,R^(2)为0.75^(**)、Y=0.27 X-2.43,R^(2)为0.72^(**)、Y=0.26 X-2.24,R^(2)为0.72^(**)(Y为蛋白质含量,X为SPAD衍生值),拟合方程均达到极显著水平。稻米蛋白质含量和食味值评分变现为线性负相关,回归方程为Y=-4.21 X+113.32(Y为食味值,X为蛋白质含量),拟合优度R^(2)=0.93^(**),达到极显著水平。综上,借助指标SPAD_((L1+L2+L3)/3)和SPAD_(L2×L3/mean)能够实现快捷、无损和实时预测稻米蛋白质含量,在一定程度上判定出稻米蒸煮食味品质的优劣,达到按质收获以及对品质实时监测的要求,促进优质寒地水稻的可持续发展。 展开更多
关键词 寒地水稻 spad值 稻米蛋白质含量 食味值
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基于叶片SPAD值的华南双季早稻氮肥推荐模型的研究 被引量：1
9
作者 纪明亮 赵津瑶 +4 位作者 韦佳 杨文依 张悦 张彬 陈青春 《湖南农业科学》 2023年第6期20-25,共6页
研究于2021—2022年以合美占和粤晶丝苗2号为供试水稻品种进行了不同氮肥水平(0、60、120、180、240 kg/hm2)的田间试验,分别在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期建立基于叶片SPAD值的双季早稻氮肥推荐模型,并对模型推荐的施肥量进行... 研究于2021—2022年以合美占和粤晶丝苗2号为供试水稻品种进行了不同氮肥水平(0、60、120、180、240 kg/hm2)的田间试验,分别在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期建立基于叶片SPAD值的双季早稻氮肥推荐模型,并对模型推荐的施肥量进行试验验证。结果表明:随着生育期推移,早稻叶片SPAD值呈下降的趋势;同一生育时期,早稻叶片SPAD值随着氮肥用量的增加呈递增的趋势;各生育期水稻产量与叶片SPAD值、施氮量具有显著相关性;以最高产量的90%~95%作为临界值,推知水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期的临界SPAD值分别为41.2、40.1、33.6、23.5;根据临界SPAD值,计算出基肥、分蘖期、拔节期、孕穗期、乳熟期的氮肥推荐施用量分别为90、27.2、12.7、21.5、6.4 kg/hm2,比常规施氮量减少了37.2 kg/hm2,节省了19%的氮肥,产量比常规施肥稍有增加,但差异未达显著水平。该研究建立的基于叶片SPAD值的早稻氮肥推荐模型可以为水稻全生育期氮素诊断提供参考。 展开更多
关键词 水稻 产量 spad值 氮肥推荐模型
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不同生育期小麦冠层SPAD值无人机多光谱遥感估算
10
作者 周琦 王建军 +3 位作者 霍中洋 刘畅 王维领 丁琳 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1912-1920,共9页
随着长江中下游稻麦轮作区水稻成熟期的推迟,冬小麦播期的推迟已经成为影响产量的主要障碍,因此在迟播小麦中筛选抗性较好的品种很有必要。该研究旨在监测冬小麦生长早期冠层叶片的相对叶绿素含量,用于迟播冬小麦品种筛选。为探讨利用... 随着长江中下游稻麦轮作区水稻成熟期的推迟,冬小麦播期的推迟已经成为影响产量的主要障碍,因此在迟播小麦中筛选抗性较好的品种很有必要。该研究旨在监测冬小麦生长早期冠层叶片的相对叶绿素含量,用于迟播冬小麦品种筛选。为探讨利用无人机多光谱影像监测冬小麦叶绿素含量的可行性,基于多光谱无人机获取的5个单波段光谱反射率和15个植被指数作为自变量,经过递归特征消除法(RFE)特征变量筛选,去除冗余变量,利用后向神经网络(BP)回归算法构建冬小麦相对叶绿素含量(SPAD)值遥感反演模型。根据2020年—2021年江苏省扬州市广陵区实验点冬小麦越冬期、拔节期两个生育期的实测叶片SPAD值,结合同步获取的多光谱无人机影像,分析了这两个生育期遥感变量和SPAD值之间的相关性。并结合遥感变量之间的特征重要性排序进行特征变量筛选,筛选出的变量作为模型的输入,构建并筛选出各生育期最佳的反演模型。比较岭回归(Ridge)和梯度提升树(GBD)算法,以R^(2)和RMSE作为模型评价指标,在验证集上分析了各生育期3种模型的自学习能力和泛化能力。结果表明,经过了最优光谱信息筛选而建立的BP神经网络模型在此两个生育期的数据集上均表现出了最强的回归预测能力。R^(2)和RMSE在越冬期分别为0.806和1.861,拔节期分别为0.827和0.507。通过对无人机多光谱数据进行变量筛选,构建的优选模型BP神经网络具有较高估算精度,且表明在冬小麦的早期监测中,拔节期比越冬期效果好。利用无人机多光谱在估算迟播冬小麦SPAD值进行品种抗性筛选的方法是有价值的。 展开更多
关键词 品种筛选 无人机 小麦spad值 BP神经网络 特征选择
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病毒病侵害下番茄叶片SPAD值高光谱估算模型
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作者 项倩 杨再强 +2 位作者 吴磊 张建建 魏伟 《中国农业气象》 CSCD 北大核心 2023年第8期707-720,共14页
以番茄品种‘凯萨’(Kaisa)为试材,于2022年6-8月在南京信息工程大学人工气候室进行盆栽试验。将粉虱作为介体,通过刺吸方式对番茄植株进行病毒传播。设置人工气候箱最高气温/最低气温为28℃/18℃、空气相对湿度为70%(±5个百分点)... 以番茄品种‘凯萨’(Kaisa)为试材,于2022年6-8月在南京信息工程大学人工气候室进行盆栽试验。将粉虱作为介体,通过刺吸方式对番茄植株进行病毒传播。设置人工气候箱最高气温/最低气温为28℃/18℃、空气相对湿度为70%(±5个百分点)。利用SOC710光谱仪和SPAD-502叶绿素仪测定番茄苗期叶片不同侵染程度的光谱反射率和叶绿素相对含量(SPAD值),对原始光谱进行一阶导数变换,分析不同侵染程度番茄叶片各高光谱参数和叶绿素相对含量的关系,进而筛选出番茄叶绿素相对含量的敏感波段与特征参数,以期构建叶绿素相对含量的最佳估算模型。结果表明:不同侵染程度下番茄叶片的红边位置不同。在710nm处光谱曲线波峰位置发生左移现象,健康、轻度、中度和重度侵染的番茄叶片最大峰波长分别出现在711nm、700nm、695nm和690nm。通过光谱参数与SPAD值的相关性分析,选出最大极显著相关(P<0.01)的要素R_(531)、R_(816)(正)、R’_(500)和R’_(721)(正)为光谱特征参数。利用光谱特征参数构建光谱指数,与SPAD值呈极显著相关的要素为Dy、λb、λr、Rg、RVI、DVI、PRI、GNDVI、NDVI、m NDI和SAVI。通过逐步回归方法筛选出m NDI、GNDVI、R816、Rg和R’500构建病毒病侵害下番茄叶片SPAD值高光谱估算模型,验证模型的R^(2)为0.835。研究显示,利用光谱技术对病毒病侵害下番茄叶片SPAD值检测是可行的,可为植物病害的早期无损诊断提供参考。 展开更多
关键词 番茄 病毒病害 spad值 高光谱 估算模型
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浙贝母叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性分析
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作者 明帮燕 黄梅 +3 位作者 付旭娟 杨青山 周浓 郭冬琴 《南方农业》 2023年第9期34-37,共4页
为研究叶绿素仪在浙贝母叶片叶绿素含量测定的准确性和最佳测定部位确定,以重庆市万州区龙驹镇梧桐村种植的浙贝母为研究对象,用便携式叶绿素仪测定浙贝母叶片的SPAD值,用丙酮法测定其叶绿素含量,并进行两者的相关性分析。结果:浙贝母... 为研究叶绿素仪在浙贝母叶片叶绿素含量测定的准确性和最佳测定部位确定,以重庆市万州区龙驹镇梧桐村种植的浙贝母为研究对象,用便携式叶绿素仪测定浙贝母叶片的SPAD值,用丙酮法测定其叶绿素含量,并进行两者的相关性分析。结果:浙贝母叶片的SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量间均呈极显著相关性(p<0.01),其相关系数分别为0.036 2、0.367 6、0.326 6;叶片中部为浙贝母叶片使用叶绿素仪测定的最佳部位,相关系数为0.834 4,呈显著相关(p<0.05)。结果表明使用叶绿素仪测定的SPAD值能够较好地反映浙贝母叶片的实际叶绿素含量,因此,叶绿素仪测定浙贝母叶绿素相对含量可代替丙酮法测定叶绿素绝对含量,方法简便快捷,具有推广应用价值。 展开更多
关键词 浙贝母 叶片 spad值 叶绿素含量 相关性分析
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基于智能手机水稻叶色的最佳测试位置的确定及RGB值与SPAD值的关系
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作者 任红军 许桂玲 +8 位作者 冯跃华 梁涛 王晓珂 宋正丽 郭彦君 卢林亚 龙天雨 PhonenasaySomsana LatifMuhammad Usama 《有机化学研究》 2023年第3期109-115,共7页
为探明水稻叶色的最佳测试位置,最佳的颜色特征参数,并构建颜色特征参数与SPAD值的关系模型。利用叶绿素计(SPAD-502型)获取叶片的SPAD值及智能手机获取的颜色空间RGB值,分析叶片各测试位置的SPAD值之间的关系及颜色特征参数与SPAD值之... 为探明水稻叶色的最佳测试位置,最佳的颜色特征参数,并构建颜色特征参数与SPAD值的关系模型。利用叶绿素计(SPAD-502型)获取叶片的SPAD值及智能手机获取的颜色空间RGB值,分析叶片各测试位置的SPAD值之间的关系及颜色特征参数与SPAD值之间的关系。结果表明,水稻叶片中间1/2及上下3 cm处的SPAD值的平均值与整片叶的SPAD值平均值相关系数最高;水稻叶片两侧SPAD值的平均值、标准差、变异系数的大小分别为,光滑侧 > 粗糙侧、光滑侧 SPAD = −0.4541XG-B + 64.4618 (n = 48, df = 45, R2 = 0.7475, F = 133.2052, p < 0.01)。综上,基于智能手机的颜色识别器测量水稻叶色,能为代替价格昂贵、性价比低、操作繁琐等仪器的水稻氮营养监测提供新方法。 展开更多
关键词 水稻 spad值 智能手机 RGB值
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不同棉花品种SPAD值光谱估测模型及产量估测
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作者 刘芸 石楠 +4 位作者 胡文瑞 卢建祥 阳会兵 李彩红 杨彬 《农业研究与应用》 2023年第4期1-8,共8页
本研究通过大田试验,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... 本研究通过大田试验,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R^(2)、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(400~780 nm),各品种棉花光谱反射率差异较小,在近红外波段(780~1000 nm)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478 nm、929 nm达到极显著正相关,品种湘K27在波长994 nm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R^(2)、RMSE和RE分别为0.6638、1.3104和2.718%,验证集R^(2)、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,R^(2)都在0.5以上,其中湘K27的模型效果最佳,决定系数R^(2)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。 展开更多
关键词 棉花品种 spad值 冠层光谱 产量
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特征波长筛选结合PCA-LSSVM对甜瓜叶片SPAD值的预测
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作者 郭阳 郭俊先 +3 位作者 史勇 刘丽 方文艳 刘彦岑 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期616-623,共8页
【目的】利用光谱技术对定量估测大田甜瓜冠层叶片叶绿素含量,为田间的水肥调控以及田间管理提供理论依据。【方法】采用一阶求导对400~1100 nm的叶绿素可见近红外反射光谱数据进行预处理,对于冗余的光谱数据,先分别使用特征筛选中的竞... 【目的】利用光谱技术对定量估测大田甜瓜冠层叶片叶绿素含量,为田间的水肥调控以及田间管理提供理论依据。【方法】采用一阶求导对400~1100 nm的叶绿素可见近红外反射光谱数据进行预处理,对于冗余的光谱数据,先分别使用特征筛选中的竞争性自适应重加权采样法(CARS)、遗传算法(GA)、蒙特卡罗无信息变量消除法(MC-UVE),再分别与主成分分析(PCA)特征提取算法融合;分别建立极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)对甜瓜叶片SPAD定量预测模型。【结果】单一的特征筛选下,最优预测模型为CARS+SVM,校正集相关系数为0.9035,预测集相关系数为0.8931;特征筛选和特征提取融合下,最优的预测模型为GA+PCA+LSSVM,校正集相关系数0.9558,预测集相关系数为0.9397。【结论】优化后的模型可用于定量分析的使用,精准测定甜瓜叶片叶绿素含量。 展开更多
关键词 甜瓜 spad值 特征波长选择 主成分分析 LSSVM 甜瓜叶片
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滇重楼叶片和花萼的SPAD值与叶绿素含量的相关性分析
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作者 骆亮仲 李卓蔚 +4 位作者 周浓 夏李 付旭娟 黄梅 郭冬琴 《南方农业》 2023年第3期155-161,166,共8页
为探究滇重楼叶片和花萼的SPAD值与叶绿素含量之间的相关性,以4种生长年限的滇重楼叶片和花萼为试验材料,采用SPAD叶绿素仪和丙酮法测定叶片SPAD值和叶绿素含量。结果表明,滇重楼叶片、花萼的SPAD值和叶绿素含量各不相同,并且两者受年... 为探究滇重楼叶片和花萼的SPAD值与叶绿素含量之间的相关性,以4种生长年限的滇重楼叶片和花萼为试验材料,采用SPAD叶绿素仪和丙酮法测定叶片SPAD值和叶绿素含量。结果表明,滇重楼叶片、花萼的SPAD值和叶绿素含量各不相同,并且两者受年际间环境影响较大。相关分析表明,SPAD值与叶绿素含量间呈极显著相关(p<0.01)。对不同生长年限的滇重楼叶片、花萼的SPAD值与叶绿素含量进行函数方程拟合,再对实测值与预测值进行方差分析,结果表明两者间无显著性差异,因此可通过将SPAD值代入方程估算滇重楼叶绿素含量。综上所述,可以采用SPAD值代替传统的叶绿素含量,这为快速测定大田滇重楼叶片和花萼的叶绿素含量提供了新方法。 展开更多
关键词 滇重楼 叶绿素 不同生长年限 spad值 相关性分析
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18种槭树光合色素含量及其与SPAD值相关性
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作者 王雪梅 《福建林业科技》 2023年第4期22-27,共6页
为探讨彩叶树种叶片成色机理,以三尾青皮槭、桂林槭、宁波三角槭、樟叶槭、金钱槭、长尾秀丽槭、长裂葛萝槭、元宝槭、革叶槭、薄叶槭、飞蛾槭、青榨槭、罗浮槭、五裂槭、光叶槭、彩岑槭、鸡爪槭、金沙槭等18种槭树为研究对象,比较不同... 为探讨彩叶树种叶片成色机理,以三尾青皮槭、桂林槭、宁波三角槭、樟叶槭、金钱槭、长尾秀丽槭、长裂葛萝槭、元宝槭、革叶槭、薄叶槭、飞蛾槭、青榨槭、罗浮槭、五裂槭、光叶槭、彩岑槭、鸡爪槭、金沙槭等18种槭树为研究对象,比较不同槭树树种光合色素含量的差异及其与叶绿素相对含量(SPAD)之间的相关性。结果表明:不同槭树树种之间光合色素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素、花色素苷)、SPAD值存在极显著差异(P<0.001),樟叶槭、长尾秀丽槭和薄叶槭的叶绿素a含量较高;长尾秀丽槭和薄叶槭的叶绿素b含量、叶绿素总量及类胡萝卜素含量较高;彩岑槭和鸡爪槭的花色素苷相对含量最高(P<0.05),分别为16.04、20.89色素单位·g^(-1);罗浮槭、长裂葛萝槭、三尾青皮槭和光叶槭叶片SPAD值较高。相关分析表明,不同槭树树种类胡萝卜素含量与叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量之间存在极显著正相关关系(P<0.01),不同槭树树种SPAD值与叶绿素a、叶绿素总量之间存在显著正相关关系。本研究结果可为彩叶树种的选育及造林配置提供参考。 展开更多
关键词 彩叶树种 叶绿素 类胡萝卜素 花色素苷 spad值 相关分析
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借助叶绿素SPAD值检测加强罗汉松抚育管理
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作者 杨艳华 《农经》 2023年第5期69-71,共3页
在林木种植实践中,罗汉松具有很高的生态价值和经济价值,而叶绿素含量的变化情况与罗汉松生长存在一定关联和影响.为加强罗汉松的种植和抚育管理,研究罗汉松叶绿素SPAD值的变化情况,文章介绍了广西壮族自治区北海市林业科学研究所对6种... 在林木种植实践中,罗汉松具有很高的生态价值和经济价值,而叶绿素含量的变化情况与罗汉松生长存在一定关联和影响.为加强罗汉松的种植和抚育管理,研究罗汉松叶绿素SPAD值的变化情况,文章介绍了广西壮族自治区北海市林业科学研究所对6种罗汉松叶片不同部位SPAD值、一天内SPAD值及生长期SPAD值变化展开的检测情况.结果表明,测定罗汉松SPAD值应选择叶片中部更能代表罗汉松叶片叶绿素的相对含量.在生长期一天内,罗汉松在16时叶绿素SPAD值达到最大值.受温度及空气湿度的影响,在生长期一个月内,叶绿素SPAD值出现"双峰"变化曲线.基于此,文章提出,应在实际栽培管理中,根据气候变化做好罗汉松抚育管理,以供参考. 展开更多
关键词 spad值 叶片 罗汉松
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应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究 被引量：141
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作者 朱新开 盛海君 +2 位作者 顾晶 张容 李春燕 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期46-50,共5页
2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。... 2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。 展开更多
关键词 中筋小麦 spad值 叶绿素含量 氮含量
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棉花主茎叶SPAD值与氮素营养诊断研究 被引量：84
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作者 屈卫群 王绍华 +2 位作者 陈兵林 王友华 周治国 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1010-1017,共8页
选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平(0、120、240、360和480 kg hm-2纯氮)试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程... 选用美棉33B和泗棉3号两个叶色深浅差异明显的品种,设置氮素水平(0、120、240、360和480 kg hm-2纯氮)试验,研究棉花主茎叶SPAD值的叶位分布,对棉花进行氮素营养诊断。结果表明,棉花主茎顶部4张定型叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程度存在显著差异,随施氮量增加,棉花主茎顶1、2、3、4定型叶SPAD值的大小位次发生明显变化,其中以顶1定型叶对施氮量增加的响应最为敏感,顶4定型叶最为迟钝。利用顶1定型叶与顶4定型叶SPAD值的相对差值,可较精确地诊断棉花的氮素营养水平,并能克服品种和生育时期不同的影响,是一种具有普适性的棉花氮素营养诊断指标。 展开更多
关键词 棉花 主茎叶 spad值 叶片分布 叶位差异指数 氮素营养诊断
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