不同气候生态型籼稻糙米粗蛋白含量光谱估测模型研究

摘要

为探究气候生态型存在差异的籼稻品种光谱响应规律及其对粗蛋白含量估测模型的影响,本研究利用2019年长江中下游籼稻联合区实验,采集了不同气候生态型籼稻籽粒反射光谱及糙米粗蛋白含量数据,分析了稻谷原始及一阶微分光谱与糙米粗蛋白含量的相关关系,建立了基于最优光谱指数、全波长和特征波长的籼稻粗蛋白含量的PLSR、PCR和SMLR估测模型,并用R2、RMSE评价模型精度.研究发现,籼稻籽粒光谱反射率随着粗蛋白含量的升高而降低,呈现出中籼稻＞晚籼稻＞早籼稻的规律;在以原始及一阶微分任意两波长构建的DSI、NDSI和RSI最优光谱指数模型中,PLSR模型效果较好,建模集R2C、RMSEC分别为0.841、0.507％,验证集R2V、RMSEV分别为0.810、0.542％;在全波长模型中,建模效果表现为PLSR＞ SMLR＞PCR,以原始光谱建立的PLSR模型效果最好,建模集R2C、RMSEC分别为0.867、0.464％,验证集R2V、RMSEV分别为0.856、0.472％;特征波长模型中,一阶微分构建的模型优于原始光谱,尤以基于一阶微分光谱建立的PLSR模型稳定性更好,建模集R2C、RMSEc分别为0.842、0.506％,验证集R2V、RMSEV分别为0.823、0.523％.结果 表明PLSR模型适用于不同气候生态型籼稻品种间的粗蛋白含量光谱估测.