不同光照强度对烤烟烟碱、总氮的高光谱监测及其品质的影响研究

摘要

光照对绿色植物的生长起着举足轻重的作用。烟草是喜光植物，合适的光照对烟草品质的形成意义重大。本研究立足于大田试验，对烟株进行不同遮荫处理:一层（85％自然光照强度）、二层（65％自然光照强度）、三层（45％自然光照强度）遮荫以及自然光照。利用高光谱反射率及高光谱参数进行模型预测以及生理生化指标研究主要结论如下:
　　(1)光照强度对遮荫处理的温湿度影响:生长前期网内的温度略低于网内，且网内温度随遮荫层数略有降低，生长后期网内温度明显高于网外，且随遮荫层数增加温度升高。整个生长期遮荫处理对湿度影响不大。
　　(2)不同遮荫处理对生理生化指标的影响:适度遮荫(s2)会提高烟叶烟碱含量，重度遮荫到采收后期则烟碱含量降低;遮荫处理对总氮含量在各生育期的影响均表现为:遮荫处理的总氮含量高于对照处理;遮荫处理对叶绿素a和叶绿素a+b的影响基本一致，表现为:遮荫处理的叶绿素含量在各生长期均高于对照处理且遮荫层数越多叶绿素含量也越多，叶绿素b除60天左右时遮荫处理均明显低于对照外，其余生长时期差别不大。类胡萝卜素则表现为60天时遮荫处理高于对照，其余差别不大;遮荫处理对总糖及还原糖的影响规律不明显，整个生育期的平均值表现为遮荫大于对照;遮荫处理对淀粉含量的影响表现为对照大于遮荫处理;遮荫处理对氯和钾的积累量影响表现为:遮荫处理的氯含量低于对照，且三层遮荫的氯含量保持比较稳定的低水平。而各时期的钾含量遮荫处理均高于对照。
　　(3)对于烤后烟叶品质的影响:遮荫可降低总糖和还原糖含量，且适度遮荫效果更明显;三层遮荫上部叶和中部叶烟碱含量维持在一个比较稳定的范围。所以，三层遮荫的上部叶和中部叶总氮含量也比较一致且高于其他处理;三层遮荫的钾含量各部位均高于对照，且氯含量在各遮荫处理中为最低。遮荫处理的中性致香物质含量均低于对照。
　　(4)对烤烟烟碱、总氮含量以及参数进行相关性分析并建立拟合模型。通过拟合精度和均方根误差(RMSE)、相对误差(RE％)检验得出NDVI(FD1550，FD700)、RVI(FD691，FD711)、SAVI(FD1350，FD700)3个参数的抛物线的模型方程检验误差较小，相关性也较好可以用来估测烟碱含量。NDVI(FD1550，FD700)、SAVI(FD1350，FD700)、RVI(590，1980)3个参数的抛物线的模型方程检验误差较小，相关性也较好可以用来估测氮素含量。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 光照对烟草生长发育的影响

1．1．1 光照对烟草生长发育的影响

1．1．2 光照对叶片烟碱、氮素含量的影响

1．2 高光谱遥感技术及其研究进展

1．2．1 高光谱监测技术的原理

1．2．2 高光谱遥感技术在农业生产的应用

1．2．3 高光谱遥感技术在烟草上的应用

1．3 烟碱、氮素对烟叶品质的影响

1．3．1 烟碱含量对烤烟品质的影响

1．3．2 氮素含量对烤烟品质的影响

2 引言

3 材料与方法

3．1 试验设计

3．1．1 试验材料

3．1．2 仪器与试剂

3．2 测定方法

3．2．1 光谱数据测定

3．2．2 烟碱含量测定

3．2．3 氮素含量测定

3．2．4 其他指标的测定

3．3 数据分析方法

3．3．1 相关波段的选择

3．3．2 光谱参数的确定

3．3．3 监测模型的构建与测试

4 结果与分析

4．1 不同遮光处理对温湿度及叶片光谱反射率的影响

4．2 不同光照强度对烤烟生理生化指标及品质影响

4．2．1 不同光照强度对烤烟生理生化指标动态积累的影响

4．2．2 不同光照强度对烤后烟叶品质的影响

4．3 烤烟叶片烟碱、总氮与高光谱参数的相关性

4．3．1 烤烟叶片烟碱含量与高光谱参数的相关性分析

4．3．2 烤烟叶片氮素含量与高光谱参数的相关性分析

4．4 烤烟叶片烟碱、总氮含量预测模型的建立与检验

4．4．1 烤烟叶片烟碱含量预测模型的建立与检测

4．4．2 烤烟叶片氮素含量预测模型的建立与检测

5 结论与讨论

参考文献