基于便携式蜜柚光谱仪的金沙柚叶片氮含量监测模型研究

[目的]旨在检验便携式蜜柚光谱仪(PPS)监测金沙柚叶片氮含量(LNC)的准确性,构建基于PPS的金沙柚LNC光谱监测模型.[方法]通过实施不同施氮量的试验,于幼果期和果实膨大期利用便携式蜜柚光谱仪(PPS)、ASD高光谱仪和RapidSCAN光谱仪测定冠层光谱反射率,计算得到归一化红边指数(NDRE)与归一化植被指数(NDVI),分析比较3种光谱仪测定的冠层植被指数变化规律与相关性,检验PPS的测定精度,构建基于PPS的金沙柚LNC光谱监测模型,采用不同试验点的数据检验模型.[结果]金沙柚LNC、NDVI和NDRE随着施氮量的增加表现为递增趋势;PPS和ASD测定的NDVI、NDRE间拟合的决定系数(R2)依次为0.9095和0.9005,PPS和RapidSCAN测定的NDVI、NDRE间拟合的R2依次为0.9543和0.9002,证明PPS的测定结果与ASD、RapidSCAN具有很高的一致性.幼果期和果实膨大期的光谱监测模型的监测效果比生长中期好;PPS测定的NDVIPPS与NDREPPS相比,NDVIPPS与LNC之间的相关性高于NDREPPS;基于NDVIPPS的幂函数模型能准确地监测LNC,模型构建R2介于0.8210～0.8472之间,模型检验的相关系数(r)、相对均方根误差(RRMSE)和均方根误差(RMSE)依次为0.8952～0.9333、4.4％～8.1％和0.1％～0.2％.[结论]与常规化学测试LNC相比,利用PPS可实时准确获取金沙柚LNC信息,在金沙柚轻简化种植与养分无损监测诊断中具有广阔应用前景.