基于不同叶位日光诱导叶绿素荧光信息的水稻叶瘟病早期监测

水稻瘟病可以发生在生长期各个阶段，感染后，水稻叶子上会产生黄色的斑点，叶子变得脆弱而易于折断。先是叶片出现长条形或圆形的褐斑，斑点一般先从叶尖或叶缘开始，逐渐向中央扩大。叶片褪绿，伴有病斑处出现黄化，出现小的白色点状病斑。然后就是植株的叶片干枯、弯曲、枯死，导致穗部开花结实不良，产量大幅下降。同时也会分泌毒素，进而影响水稻的品质，降低稻米的加工和食用价值，是需要预防的主要病变。

基于遥感手段的稻叶瘟无损早期监测，对于抗性育种和植保防控具有重要作用。目前对稻瘟病的研究多使用反射光谱在其显症阶段进行监测，南京农业大学国家信息农业工程技术中心组建科研团队，针对稻叶瘟早期侵染阶段的日光诱导叶绿素荧光光谱监测研究尚未见报道。目的是基于不同叶位的日光诱导叶绿素荧光信息，实现水稻叶瘟病早期阶段感病叶片的准确识别。

基于一年的温室接种试验和大田采样实验，配合使用主动光源、ASD地物光谱仪和FluoWat叶片夹，获取了拔节期和抽穗期水稻植株顶1至顶4叶位的叶片SIF光谱，并人工标注了被测样本的发病等级。研究基于连续小波分析提取对稻叶瘟敏感的小波特征，比较了不同叶位敏感特征及其感病叶片识别精度，基于线性判别分析算法构建了稻叶瘟识别模型。

各叶位感病叶片远红光区域的上行和下行SIF均显著高于健康叶片;基于SIF小波特征的感病叶片识别精度显著高于原始SIF波段，顶1叶的稻瘟病识别精度显著高于其他三个叶位，其识别精度最高可达70%;提取的适用于多叶位的共性敏感小波特征↑WF832,3和↓WF809,3在顶1至顶4叶的精度分别达到69.45%、62.19%、60.35%、63.00%和69.98%、62.78%、60.51%、61.30%。

该研究揭示了稻瘟病胁迫下水稻叶片SIF光谱响应规律，提取对稻叶瘟敏感的SIF小波特征，结果证明连续小波分析和SIF技术用于诊断稻叶瘟的潜力，为实现稻瘟病的田间早期、快速、原位诊断提供了重要参考与技术支撑。

目前，叶瘟病等病变仍然 以预防为主，防治稻瘟病的方法包括以下几个方面：

1.选择抗病性较强的水稻品种进行种植，这可以有效地降低病害的发生率。

2.田间管理，保持稻田的透气通风。减少杂草的生长，以免其为病害的传播提供场所。

3.隔离措施，防止病害的传播。在发现病害的时候，要及时将受感染的植株移除，并对其进行处理。

审核编辑 黄宇