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Position: Home > Articles > 马铃薯叶片光化学吸收与反射光谱关联分析及检测 Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery 2020 (S2) 375-381

马铃薯叶片光化学吸收与反射光谱关联分析及检测

作  者：
赵若梅;邢子正;马旭颖;宋迪;李民赞;孙红
单  位：
中国农业大学;中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室
关键词：
马铃薯叶片;叶绿素荧光;高光谱成像;光合作用;光化学猝灭系数;
摘  要：
为开展马铃薯叶片PSⅡ叶绿素荧光参数无损检测研究,利用高光谱成像系统采集200个感兴趣区域样本点的光谱图像并提取反射率,使用封闭式叶绿素荧光成像系统采集相应样本点的q P值。采用SPXY算法将总样本按照2∶1的比例划分为建模集（135个样本）和验证集（65个样本）,采用联合区间偏最小二乘法（Synergy interval partial least squares,si-PLS）和随机蛙跳（Random frog,RF）算法各筛选出18个敏感波长,并用选择的特征波长建立偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLSR）模型。结果表明:si-PLS-PLSR模型的建模集决定系数R2c为0.628 5,验证集决定系数R2v为0.610 3; RF-PLSR模型的建模集决定系数R2c为0.709 3,验证集决定系数R2v为0.687 2。结果表明利用RF算法筛选的特征波长对马铃薯叶片q P值检测的解释性优于si-PLS算法,特征波长在518.72～640.64 nm、650～800 nm和850～1 000 nm范围,体现了荧光发射信号是马铃薯作物光化学吸收q P值的重要响应特征,且叶片光化学吸收与叶绿素含量、叶片结构、水分含量等属性紧密关联。绘制叶片q P值分布图为分析马铃薯叶片光化学吸收和光合作用动态提供了直观的分析手段,可为马铃薯作物光合活性评价及复杂生理生化动态监测提供支持。

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