基于光谱分析的果树叶片微量元素含量估测研究——以红富士苹果树为例

【目的】探试利用光谱分析手段估测果树微量元素含量的精度与应用潜力。【方法】首先对果树鲜叶的光谱反射率(Rλ)以及叶片铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)4种元素含量进行测定,并分别对各种元素含量与Rλ及其多种变式数据(1/Rλl、g(1/Rλ)、d1Rλ、d2Rλ、d1[lg(1/Rλ)]、d2[lg(1/Rλ)]l、g(1/BNC)、f′(Rλ)、Dn)的相关性进行了分析,找出了与每种元素含量相关性最强的光谱数据形式。最后采用逐步回归法,分别对每种元素含量及与其相关性最强的光谱变式数据进行了回归分析,得到了入选波长,并利用入选的波长Rλ进行了基于最小误差平方和的偏最小二乘回归建模。【结果】叶片Fe、Mn、Cu、Zn含量与Rλ的相关性均较弱,但分别与四点差分的一阶微分光谱f′(Rλ)及波长间隔设为17,25和15 nm的d1Rλ的相关性最强;用入选波长Rλ建立的估测模型均具有较好的线性趋势,R2均在0.8以上。【结论】利用光谱分析手段估测果树叶片Fe、Mn、Cu、Zn元素含量的精度较高,具有一定的应用潜力。