一、材料與方法

1. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)選用一塊種植密度和肥力均勻的大豆田，分別在苗期、開花期、結(jié)莢期和鼓粒期使用高光譜相機(jī)對其反射率進(jìn)行測量。同時，對大豆葉面積和地上鮮生物量進(jìn)行采集和稱重。

2. 高光譜相機(jī)測量

使用高光譜相機(jī)對大豆田進(jìn)行遙感測量，獲取每個時期的反射率數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以獲得與大豆生長相關(guān)的光譜特征。

本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP130M進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

3. 葉面積與地上鮮生物量測定

使用LI-3100C葉面積儀對大豆葉面積進(jìn)行測定，并使用稱重法測定地上鮮生物量。這些數(shù)據(jù)可以反映大豆的生長狀況和產(chǎn)量潛力。

二、結(jié)果與分析

1. 反射率與葉面積的關(guān)系

通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，大豆田的反射率與葉面積指數(shù)（LAI）之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系（r = 0.89，p < 0.01）。這表明隨著大豆生長和葉面積的增加，反射率也會相應(yīng)增加。

采樣的光譜反射率

2. 反射率與地上鮮生物量的關(guān)系

進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析表明，反射率與地上鮮生物量之間也存在一定的正相關(guān)關(guān)系（r = 0.71，p < 0.01）。即隨著大豆植株的生長和鮮重增加，反射率也會相應(yīng)增加。這意味著高光譜相機(jī)可以通過測量反射率來間接評估大豆的生物量。

大豆葉面積與地上鮮生物量的關(guān)系

三、討論與結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，高光譜相機(jī)反射率與大豆葉面積及地上鮮生物量之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。這為利用高光譜遙感技術(shù)監(jiān)測大豆生長狀況提供了理論依據(jù)。通過定期測量大豆田的反射率，可以間接評估大豆的葉面積和地上鮮生物量，從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。

在未來的研究中，可以進(jìn)一步探索不同品種、不同土壤肥力和環(huán)境條件下，高光譜相機(jī)反射率與大豆生長指標(biāo)關(guān)系的差異。此外，通過對更多生長階段和年份的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，可以進(jìn)一步提高相關(guān)關(guān)系的穩(wěn)定性和預(yù)測準(zhǔn)確性。

本研究表明高光譜相機(jī)在評估大豆生長狀況方面具有很大的潛力，為大豆生產(chǎn)中的遙感監(jiān)測和優(yōu)化管理提供了新的工具。這將有助于提高大豆生產(chǎn)的效率和可持續(xù)性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提供更多技術(shù)支持。