砷污染水稻高光譜特征及水稻籽粒產(chǎn)量光譜預(yù)估研究.pdf

1、隨著人類(lèi)活動(dòng)的發(fā)展,特別是現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,土壤重金屬污染呈日趨嚴(yán)重的趨勢(shì)。土壤中積累過(guò)量的砷,會(huì)造成植物減產(chǎn)和品質(zhì)下降,同時(shí)可能造成水源和大氣污染,通過(guò)食物鏈和水體等途徑進(jìn)入人體。
　　 研究采用水稻盆栽,進(jìn)行砷添加溫室土培試驗(yàn)。利用地物光譜儀測(cè)定水稻生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期的光譜和室內(nèi)分析植株砷含量,開(kāi)展了光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、砷污染水稻不同生育期不同品種光譜特征、水稻植株砷含量光譜反演,以及水稻籽粒產(chǎn)量光譜預(yù)估研究。結(jié)果表明:隨著水稻的生

2、長(zhǎng),在可見(jiàn)光波段范圍,光譜差異值先減少,到抽穗期逐漸增大,而在近紅外波段范圍,光譜差異值逐漸增大；從不同品種水稻光譜差異看,在可見(jiàn)光波段和近紅外波段,秈稻光譜差異均高于雜交稻和粳稻。
　　 研究中發(fā)現(xiàn),水稻各器官砷含量大小順序?yàn)楦?葉>莖>籽粒,不同類(lèi)型水稻砷含量大小順序?yàn)?雜交稻>秈稻>粳稻。在基于冠層光譜及光譜的變換形式(一階微分、倒數(shù)對(duì)數(shù))建立的水稻植株砷含量反演模型中,光譜的一階微分建立的反演模型效果最佳,模型為Y=19

3、.475+360320.442*b1260,平均相對(duì)誤差為20.4％。
　　 受砷污染后,籽粒產(chǎn)量明顯降低,其中秈稻產(chǎn)量降低最大,水稻籽粒產(chǎn)量的大小順序?yàn)殡s交稻>粳稻>秈稻。在不同生育期的光譜及光譜的變換形式建立的水稻籽粒產(chǎn)量預(yù)估模型中,以抽穗期和成熟期光譜的一階微分建立的水稻籽粒產(chǎn)量效果較好,水稻籽粒產(chǎn)量的預(yù)估模型分別為抽穗期Y=17.901-51989.300*b660-102833.825*b1260-1512.368*b