花铃期受涝棉花的高光谱-光合特征及关系模型

来源：农业工程学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：吴启侠,谭京红,朱建强,刘凯文,李晋波,

摘要：为探索高光谱监测涝害棉花叶片光合参数的可行性，利用灌排可控的试验田模拟花铃期受不同程度涝害情形，分析了涝害对棉花倒四叶光合参数及高光谱参数的影响规律，评价了利用叶片光化学反射指数 （photochemicalreflectance index, PRI） 和荧光比值指数 （fluorescence ratio indices, FRI） 拟合光合参数的效果。结果表明：花铃期受涝倒四叶净光合速率下降的主导限制因素随涝害持续时间而变化，涝害3 d是叶片固定碳的能力下降，涝害3～6 d以气孔限制为主，涝害≥6 d由叶片气孔限制和非气孔限制共同造成。花铃期受涝1 d时实际光化学效率、表观光合电子传递速率 （apparent photosynthetic electron transfer rate, ETR） 和 光 化 学 淬 灭 系 数 就 显 著 降 低 ， 非 光 化 学 淬 灭 系 数（photochemical quenching coefficient, NPQ） 显著升高，受涝3 d时初始荧光显著升高，最大光化学效率到受涝6 d时才显著降低。天线热耗能和非光化学耗能增加率、光化学耗能降低率分别与受涝天数呈显著对数、一元二次、幂函数关系。涝害 3 d左右时倒四叶 PRI显著下降、而 FRI=R600/R690、FRI=R740/R800显著提高。综合考虑决定系数、归一化均方根误差和光谱参数对涝害的敏感性，建立的基于PRI的用于拟合净光合速率、气孔导度、初始荧光、最大光化学效率动态的模型可用于监测花铃期涝害棉花倒四叶光合参数动态。

关键词：作物, 光合, 叶绿素, 涝害, 棉花, 光化学反射指数, 荧光比值指数