一、材料與方法

1. 試驗設(shè)計

本試驗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對其反射率進行測量。同時，對大豆葉面積和地上鮮生物量進行采集和稱重。

2. 高光譜相機測量

使用高光譜相機對大豆田進行遙感測量，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，可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP130M進行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達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

進一步的統(tǒng)計分析表明，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)進行收集和分析，可以進一步提高相關(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。