[發明專利]基于高光譜分析的麥草畏除草劑對作物傷害的評價方法

在審

• 申請號: 201910339056.2
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110146451A
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 張競成;何宇航;楊娉婷;閆莉婕;王晨冬;范姍慧;袁琳;吳開華
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G16C20/70;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了基于高光譜分析的麥草畏除草劑對作物傷害的評價方法。將麥草畏除草劑誤噴至某些無麥草畏抗性的作物上，則會給作物造成嚴重傷害。本發明的具體步驟如下：一、麥草畏作物傷害模擬試驗。二、麥草畏傷害的可恢復性評價。三、可恢復情況下的損傷程度的評估。四、評價種植有目標作物的被測農田的農藥噴灑情況。本發明利用高光譜技術對作物光譜進行了提取和分析處理，利用可恢復性指數HDNI作為標準對除草劑傷害的可恢復性情況進行評價。本發明在可恢復的情況下，結合敏感特征集和作物株高對損傷程度進行了評估。對麥草畏傷害的可恢復性和程度的有效評價對農田雜草管理和在早期采取補救措施均具有重要意義。

技術領域

本發明屬于農業監測技術領域，具體涉及一種基于高光譜分析的麥草畏除草劑對作物傷害的評價方法。

背景技術

農田雜草是作物種植生產的一大危害，在作物雜草控制方面目前主要通過施用各類除草劑實現。目前麥草畏作為替代草甘膦的一種廣泛使用的強力除草劑，適用于具有相應抗性的作物，但一旦將該除草劑誤噴至某些無麥草畏抗性的作物上，則會給作物造成嚴重傷害。在田間對作物受除草劑麥草畏的傷害進行有效的評價，特別是傷害的可恢復性和程度，對雜草管理以及在早期采取補救措施均具有重要意義。目前，作物受除草劑傷害主要通過對一些植物性狀(如葉面積、葉色、株高、產量等)的人工調查確定，但這種耗時費力且存在主觀誤差的方式無法適應大范圍雜草管理的需求。

高光譜技術作為一種非接觸式探測技術在植物生理生化特性定量測定和脅迫診斷等方面均具有很強的應用潛力。一些發明方法應用高光譜技術進行植物病蟲害，如胡耀華等提出一種應用高光譜進行植物葉片病蟲害診斷的方法(CN201310373679.4)，李少昆等提出一種基于高光譜的小麥氮素含量與籽粒蛋白品質的田間快速監測方法(CN200510085469.0)。但目前尚未有應用高光譜技術進行除草劑麥草畏傷害的檢測方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于高光譜分析的麥草畏除草劑對作物傷害的評價方法。

本發明的具體步驟如下：

步驟一、麥草畏作物傷害模擬試驗。

設定n種麥草畏試驗濃度，3≤n≤10。設置n·m個種植有目標作物的試驗小區和m個種植有目標作物的空白小區，m≥2。將n·m個試驗小區等分為n個試驗組；m個空白小區組成空白對照組；對n個試驗組內的目標作物分別噴灑n種試驗濃度的麥草畏除草劑。對空白對照組內的目標作物噴灑清水。在全部噴灑完成后，對所有試驗組和空白對照組時隔一周、三周分別進行一次生長調查，并根據目標作物在噴灑完成后一周、三周的生長情況區分損傷可恢復和不可恢復的情況。將各麥草畏試驗濃度分為可恢復濃度和不可恢復濃度兩組。可恢復濃度對應的試驗小區作為有效小區。對所有試驗小區和空白小區在全部噴灑完成后，時隔一周進行冠層高光譜測量與植物株高測量。

步驟二、麥草畏傷害的可恢復性評價。

2-1.提取步驟一中測得的光譜波段中的495nm、679nm、752nm波段的反射率，計算各試驗小區對應的反射率比或其中，λ依次取495nm、679nm、752nm；RatioRef_λ,i為第i個試驗小區在λ波段下對應的反射率比；A_λ為空白對照組在λ波段下的反射率；B_λ,i為第i個試驗小區在λ波段下的反射率；i＝1,2,…,n·m。

2-2.將計算得到的RatioRef₄₉₅，RatioRef₆₇₉，RatioRef₇₅₂代入到可恢復性指數HDNI_i表達式如下，i＝1,2,…,n·m。

其中，a、b分別為第一影響因子、第二影響因子，其值由擬合fisher判別函數來確定。