利用地面和无人机植被指数选择抗真菌面包小麦品种


发布时间:

2023-07-23

来源:

植物表型资讯

作者:

PhenoTrait

摘要;由于环境气候变化引起的真菌病害严重影响了地中海区域小麦的产量和品质。而利用高通量植物表型分析( HTPP )技术,如航空和地面RGB图像以及快速冠层和叶片传感器,小麦表型分析工具可以快速评估作物状态和选择耐性小麦品种。由于精准选择耐病小麦品种的重要性,本研究着眼于地中海地区真菌病害对小麦产量的影响,利用HTPP方法,包括成像和主动多光谱传感器,用于改善作物管理从而提高小麦健康状况,并支持商业化的田间表型分析方案。通过评估西班牙北部5个地点的40个面包小麦品系(小麦Triticum aestivum L.),在真菌病害 (观察壳针孢属、褐锈病和条锈病)下比较杀菌剂处理区域和未处理的区域的植物生长状态,并利用无人机( UAV )上搭载的便携式传感器、野外相机和成像传感器测量叶片色素和冠层植被指数。结果显示黄酮类化合物和氮平衡指数( NBI )在部分地点处理间存在显著差异,冠层活力和颜色指标在所有地点处理间存在显著差异,而绿色面积( GA )、作物衰老指数( CSI )和三角形绿色指数( TGI )等指标在评价不同小麦品种的杀菌剂处理效果存在显著差异,地面RGB植被指数与无人机RGB植被指数具有高度相关性,然而,植物冠层光谱仪NDVI传感器( R2分别为0.61 ~ 0.7和0.45 ~ 0.55)与空中AgroCam GEO NDVI ( R2分别为0.25 ~ 0.35和0.12 ~ 0.21)相比可以更有效地评估粮食产量和蛋白质含量,从实际的考虑出发,我们认为使用植物冠层光谱仪NDVI更方便受外界环境因素的影响更小,地面和空中的RGB无人机HTPPs得到的生产量结果高度相似,证明了HTPPs技术在筛选抗真菌病害面包小麦品种的潜力。

 

图1实验地点的气候条件

 

图2 δ13C和δ 15N在( p < 0.001) Elorz和Ejea之间存在显著差异

 

图3 NDVI与籽粒产量和籽粒蛋白质含量之间的关系

 

图4地面RGB指数NGRDI与籽粒产量和籽粒蛋白质含量的关系

 

 图5 粮食产量比值与NDVI比值之间最高值的回归关系

 
 

 

来 源

Yassine H, Joel S, Maria L B, et al. Using Ground and UAV Vegetation Indexes for the Selection of Fungal-Resistant Bread Wheat Varieties [J]. Acoustics,2023,7(7).

 

编辑

王瑞丹
 

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