监测部位差异对黄龙病近红外预测模型的影响

作     者：邹俊丞 卢占军 乔宁 饶敏 邝敏 钟延文 黄雪媛 ZOU Jun-cheng;LU Zhan-jun;QIAO Ning;RAO Min;KUANG Min;ZHONG Yan-wen;HUANG Xue-yuan

作者机构：赣南师范大学生命科学学院江西赣州341000 赣州海关江西赣州341000 国家脐橙工程技术研究中心江西赣州341000 

基　　金：国家自然科学基金项目(31560602) 江西省科技计划项目(20171BCB23074,20152ACF60003)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2020年第40卷第8期

页      码：2605-2610页

摘      要：基于树叶样本的柑橘黄龙病近红外快速诊断技术已经被证明可行,但目前的研究尚局限于以树叶为光谱采集部位。树皮韧皮部作为病菌及特异性营养组分运送的主干道,在黄龙病的病理机制、病程发展中占据重要地位,能够在疾病的早期阶段提供特异信息,有助于疾病的早期诊断。为了探索以树皮为样本建立黄龙病近红外检测技术的可行性,分析不同采样部位对黄龙病近红外预测模型的影响,设计了树叶、树皮和综合(树叶+树皮)三种采样方案。通过与标准正态分布法(standard normal distribution,SNV)、多元散射校正法(multiple scattering correction method,MSC)、一阶导数法(first derivative)和二阶导数法(second derivative)对比,发现归一化法(normalization)对树皮光谱数据的处理效果最好。分别采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)和主成分回归法(principal component regression method,PCR)建立柑橘黄龙病预测模型,发现预测集均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)都在10^-5量级,并且树叶预测集均方根误差最小(RMSEP of leaves,1.6909×10^-5),树皮均方根误差其次(RMSEP of barks,1.8890×10^-5),综合均方根误差(RMSEP of composite samples,2.5676×10^-5)最大;预测集决定系数(the determination coefficient,r^2)都在0.9以上,并且树叶样本所建模型的决定系数最小(the determination coefficient of leaves,rL^2 ,0.9396),树皮其次(the determination coefficient of barks;rB^2 ,0.9415),综合样本所建模型的决定系数最大(the determination coefficient of composite samples;rC^2 ,0.9603),说明三种采样方案所建立的模型都有很好的精度和预测能力,以树叶为样本所得模型精度虽然最高,但预测能力最弱,而综合采样方案所得模型预测能力虽然最强,但模型精度最低,只有以树皮为样本所得模型的精度(RMSEPB=1.8890×10^-5)、预测能力(r^2 B=0.9415)都能保持在良好水平。通过对比分析树叶、树皮的原始光谱、模型效果,探讨了以树皮为样本建立柑橘黄龙病近红外快速检测技术的可行性,为近红外光谱技术在黄龙病诊断方面的应用提供新的思路。

主 题 词：采样部位 脐橙 黄龙病 近红外光谱模型 无损检测 

学科分类：081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0804[工学-材料学] 070302[070302] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2020)08-2605-06

馆 藏 号：203956268...