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小麥條銹病屬于低溫、高濕、強光型真菌性病害，且屬于跨區域氣傳性病害，發病廣、流行性強、發病幾率高，是我國乃至世界上發生最廣、為害最大的重要病害之一。一旦暴發，若不及時測報與防治，將會造成災難性后果，所以長期以來預防、監測條銹病的發生、發展是栽培學家、育種學家、病理學家們研究的重點與難點。
傳統的條銹病的監測主要基于田間取樣、調查，綜合其它信息進行預測預報，但對大面積病害的發生，傳統的方法不但耗時、費力，而且預報滯后增加了損失程度，從而在一定程度上影響了預報的精確度。高光譜遙感屬于一種無損測試技術，它能以足夠的光譜分辨率區分出那些具有診斷性光譜特征的地表物質，而這是傳統寬波段及多波段遙感數據所不能達到的，因而在遙感地物定量分析上具有廣闊的應用前景，國內外學者利用高光譜技術在對作物氮素、葉綠素、水分、生物量、葉面積指數等方面的估算、反演上做了大量細致而深入的工作，同時對作物在脅迫條件下的冠層光譜特征也進行了相應的研究。
但利用高光譜技術對冬小麥條銹病特征方面的研究報道鮮有所聞，本文中的試驗是利用地面遙感平臺，試圖通過對冬小麥條銹病的光譜特征與條銹病情指數調查分析，進行定性與定量的研究，為用高光譜遙感大面積監測冬小麥條銹病提供理論依據。
一、拔節期的發病與對照區光譜特征
條銹病最明顯的特征是植株葉片褪綠、變黃、從光譜曲線來看，病害初期，特征也比較明顯，如下圖1所示特別在550~660 nm黃光區，發病處理的光譜曲線明顯要比對照區小麥葉片高。在600 nm處，發病區的反射率5.184%比對照區反射率3.543%高出3個百分點，這也是我們看到條銹病發病時植株葉片褪綠、變黃的原因。由于初期病害對小麥體內的生理生化及葉面積影響輕微，在近紅外波段兩者差別不大。通過田間調查，此時的病葉率（發病葉片占總調查葉片數的比）5%左右，處于病害防治點時期，在理論上可以通過黃光區的異常對條銹病進行相關的診斷，從而達到及時發現、及時治理，減少產量損失。
圖 1 拔節期發病區與對照區光譜曲線比較
二、灌漿期、成熟區的發病與對照區光譜特征
隨著生育期的推進，圖2、圖3所示，條銹病病害光譜有著較大的差別，綜合上圖，條銹病害光譜有如下的特征：
1）任何時項下，550~660 nm黃光區，病害冬小麥冠層光譜反射率都高于正常生長冬小麥冠層光譜反射率都高于正常生長冬小麥。并且在1350 nm后，發病區冠層光譜反射率均位于對照區光譜上方。
2）任何時項下，近紅外波段760 nm處，拔節期后的病害冬小麥冠層光譜反射率都要大大低于對照區冬小麥。
圖 2 灌漿期發病區與對照區光譜曲線比較
3）整個生育期，于760~1300 nm反映葉片細胞結構變化的波段范圍內，條銹病病害葉面積指數等特征谷處變得平坦，整體上冠層反射率位于對照區冬小麥冠層光譜反射率下方。
4）在1450/1950 nm水分敏感波段處，條銹病病害由于水分損失嚴重，從而吸收谷不如正常生長條件下的冬小麥。
綜上，條銹病光譜特征是葉綠素、水分、葉面積指數等多種冠層光譜特征主導因子共同作用的結果，對這些因子間相互關系及它們對光譜特征貢獻問題，將進一步研究闡明。
圖 3 成熟期發病區與對照區光譜曲線比較
三、總結
冬小麥受到條銹病侵染時，其冠層光譜反射率在綠光區、黃光區和近紅外區有著明顯的特征差異，綠光區、近紅外平臺處及黃光區的反射率隨著病情的加重分別呈明顯的上升、下降與上升趨勢，這與植物葉片的光合色素含量及細胞結構改變有著緊密聯系。并且，條銹病的紅遍發生藍移。
條銹病菌孢子落在冬小麥葉片后形成侵染菌絲并長出吸胞，伸入附近細胞內，從麥葉中吸取養料和水分，使小麥體內養分被吸收，葉綠素被破壞，大量鮮黃色孢子堆突破麥葉，使水分蒸騰量大大增加，細胞葉綠素與水分含量的下降使得葉片的光合作用能力隨之下降#細胞結構發生變化，在光譜曲線上表現為綠峰反射率上升，黃光區的反射率上升及近紅外反射率下降的趨勢。
本試驗研究表明在條銹病害田間病葉率為5%時的最佳防治時期內，高光譜可以對冬小麥條銹病害做出早期診斷。并在此基礎上建立了遙感監測條銹病DI的單波段紅邊位置模型與多波段-長.下的組合診斷模式的定量模型。這對于利用高光譜遙感對冬小麥條銹病進行早期診斷及生育中后期的危害程度監測提供了理論依據及反演模型。
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