文章标题：白背飞虱危害水稻虫量的叶片光谱监测

文章作者：孙嘉怿，刘向东
关 键 词：白背飞虱；种群数量；光谱反射率；植被指数；回归模型
文章摘要：

摘  要  【目的】 利用水稻叶片光谱反射率建立白背飞虱Sogatella furcifera虫量的监测模型，为稻飞虱的光谱监测提供方法支持。【方法】 在水稻分蘖期和孕穗期分别人工接种不同数量的白背飞虱3龄若虫，使水稻受到不同程度的危害；在暗室利用ASD手持式光谱辐射仪测定白背飞虱为害1-4周后水稻倒4单叶和全部叶片的光谱反射率；采用相关性分析方法确定叶片光谱反射率和植被指数与白背飞虱虫量的关系；运用逐步回归建模方法组建基于植被指数的白背飞虱虫量监测模型。【结果】 稻株倒4单叶和全部叶片的光谱反射率不能很好表征水稻分蘖期受20头/株以内白背飞虱为害1-2周和孕穗期受30头/株以内白背飞虱为害1周的虫量大小，但为害3-4周时叶片反射光谱均有稳定波段区域与虫量显著相关。分蘖期倒4单叶和全叶在440和680 nm处反射率可区分16头/株白背飞虱为害3周时的虫量，680和760 nm处反射率可区分12头/株白背飞虱为害4周时的虫量；孕穗期全叶680和760 nm处反射率可区分30头/株白背飞虱为害3周时的虫量，倒4单叶在760 nm处反射率可区分12头/株白背飞虱为害4周时的虫量。在白背飞虱为害分蘖期和孕穗期稻株3和4周时，倒4单叶在400-1 000 nm范围内的差值（DVI）、比值（RVI）和归一化（NDVI）植被指数与虫量相关程度高的光谱波段区域较为稳定，并且DVI与虫量的相关性强于RVI和NDVI。分别建立了基于倒4单叶DVI的分蘖期和孕穗期稻株为害3和4周时的白背飞虱虫量的逐步回归模型，模型均方根误差在两水稻生育期分别约为4和5-8头/株。【结论】 稻叶光谱反射率对白背飞虱为害虫量的表征能力受水稻生育期和为害时长的影响。稻株受白背飞虱为害2周后，倒4单叶和全叶的光谱反射率在稳定波段区域内均与白背飞虱虫量存在显著相关性，叶片光谱的差值植被指数与白背飞虱虫量相关稳定，可用于建立虫量监测模型。