稻纵卷叶螟为害下水稻分蘖期的光谱特征及生物量分析(3)
在这样的情况下，一种更便捷有效的预测方法就显得极其需要，所以现在把高光谱技术就应用到了水稻病虫害的监测这方面。现观国内外研究现状，高光谱遥感的优势在于高分辨率、信息丰富等，从而让高光谱在农作物病虫害监测中有广阔的应用发展前景。利用高光谱遥感获取受害作物的光谱信息，研究分析初始的光谱数据、植被指数、导数光谱及红边参数等的变化规律，找出农作物受害后监测诊断的敏感波段，然后建立病虫害诊断模型，这些研究都是将高光谱监测应用到实际中的热门。1987年，Nuessly等从2000m高空拍取的相片中提取出了受麦蚜为害不同程度的区域及危害的面积，得出照片可以监测蚜虫的为害，提出了光谱可见光区域可监测虫害的观点。卫星和机载遥感用于监测棉蚜和棉叶螨，表明近红外波段可精确预测以上两种害虫为害[8]。Sudbrink等[9]用冠层光谱监测了粉纹夜蛾和甜菜夜蛾对棉花的为害。熊勤学等[10]把稻飞虱危害水稻后水稻的光谱特性进行了分析，结果显示正常年份、受害年份的植被指数之间存在着显著性的差异，进而得到结论稻飞虱的危害程度可以通过植被指数来表达。Yang等[11]的实验研究结果表明褐飞虱危害水稻后，水稻的NDVI、R75和R890数据都与褐飞虱虫害等级之间有一定的关系；而稻纵卷叶螟为害水稻后光谱特征表明R757和Rnir—Rred也能够反映稻纵卷叶螟虫害等级。石晶晶等[12]研究发现，基于支持向量机 (SVM)法，可以将收稻纵卷叶螟危害初期叶片与健康叶片分别开来。吴曙雯[13]等测定了四个不同稻叶瘟程度的水稻冠层光谱，研究了各种程度下不同光波段的反射光谱变化特征。黄建荣[14]等人通过研究建立了水稻冠层光谱反射率与稻纵卷叶螟虫害程度的诊断模型，结果表明光谱反射率的诊断模型模型对稻纵卷叶螟进行监测，对分蘖期、孕穗期和扬花期水稻叶片的受害程度准确率分别达到了90%、76%和69%。孙启花[15-16]等人在大田里测定了不同受害等级即不同卷叶率等级小区内水稻的光谱反射率，在实验室中测定每个小区健康叶片的发射率，而后建立了危害诊断模型，结果表明，受害叶片在738—100nm波段的反射率，健康叶片在512—606nm和699—1000nm波段的反射率，还有红边振幅和红边面积都能够较为准确的反应卷叶率等级，从而得到结论可以用这些光谱特征来诊断水稻受害严重程度。
1 材料和方法
1.1 试验区田块、水稻、虫源的准备
1.1.1 试验田及水稻选择
本试验地点设定在南京市江宁区秣陵镇双金南京农业大学生态园，生态园内中种植有大面积的水稻，还有很多经济作物，周围环境良好，适合试验场地的选择。土壤在插秧前经过大型耕田机的耕翻和灌水，施加底肥为有机猪粪，亩均使用量约为1000kg，田间灌溉用水来自生态园外的渠水（该渠水与秦淮河相通）。 在本试验田块周围均种植水稻，为了防止周围水稻田中虫害对本试验结果造成影响，本试验田块设置了罩笼并喷洒农药去虫。试验田及周围大田种植相同的水稻品种南粳46，本实验不考虑水稻品种对试验结果的影响。
1.1.2 供试虫源
本试验所用的稻纵卷叶螟幼虫来自广西南宁网捕成虫产卵孵化，再将孵化的幼虫接入水稻幼苗上培养至2—3龄，然后通过接入试验田。具体做法如下：
a. 2016年6月初在南京农业大学卫岗校区农业气象观测站准备小型网室，根据试验所需的虫量，准备了3个长80cm，宽50cm，高150cm上下分为两层的尼龙网室（尼龙纱网为80目），将用于培养稻纵卷叶螟的水稻幼苗以株距约为1.0cm的密植插秧方法插入整理箱，水稻幼苗来自南京市江宁区秣陵镇双金南京农业大学生态园。