葡萄叶片组织结构高光谱响应特征及相关性分析

摘要：

[目的]研究不同葡萄品种叶片组织结构特征及其光谱响应差异,揭示葡萄叶片光谱反射率差异的主要影响因素,为提高葡萄叶片营养光谱诊断精度提供参考.[方法]在河北廊坊葡萄园,采集夏黑、意大利、红宝石、秋黑4个葡萄品种的叶片,用Fieldspec FR2500光谱仪测定叶片光谱数据,常规化学方法测定叶片含氮量,通过扫描电镜(SU8010)冷冻传输技术观察和测量叶片组织结构,进行不同葡萄品种的叶片光谱与叶片组织结构的相关分析.[结果]葡萄叶片气孔主要分布在叶片反面,是正反面光谱反射率产生差异的主要原因,在可见光波段范围内,叶片反面光谱反射率皆高于叶片正面光谱反射率,在近红外波段范围,叶片正面光谱反射率普遍高于叶片反面光谱反射率;不同葡萄品种叶片表面气孔数量和分布不同,栅栏组织细胞厚度以及海绵组织厚度存在差异,在叶片含氮量相近条件下,不同品种的光谱反射率曲线有差异,主要是叶片组织结构和形态差异所致;叶片正面光谱的红边参数λred(在660～770 nm波长范围内,当光谱反射率的一阶微分值达最大时所对应的波长)与不同品种叶片厚度相关性均达到显著或极显著水平,光谱红边参数与其它叶片结构参数也有较强相关性,其中栅栏组织和海绵组织的厚度在不同品种的光谱响应中是不可忽略的因素.[结论]明确了叶片正反面表皮细胞形态、叶片内部结构差异及其与光谱特征的相关性,不同葡萄品种叶片厚度变化均可以用红边参数λred来反映,但若考虑品种因素,还可以针对每个品种选择相关性更好的参数,这为后期葡萄叶片营养光谱诊断模型的建立和优化提供了依据:为提高叶片营养光谱诊断模型的精度,在利用光谱技术进行叶片营养诊断时需要考虑叶片结构因素的影响.

关键词：葡萄;高光谱;扫描电镜(SEM);氮素;叶片结构

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资助基金：国家重点研发计划项目2018YFD201303

在线出版日期：2021-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1213-1221