光譜遠程監(jiān)測煙草植物病毒感染情況

植物中傳播的病毒致使葉片產(chǎn)生斑點，萎黃，甚至壞死，通常在這些病癥對植物造成可視損傷時再作治療，為時已晚。更有效的方式是通過遠程監(jiān)測，對植物葉片的 變化作出及時監(jiān)控及準確評估，以減少損失。通常遠程監(jiān)測基于以下推斷，即環(huán)境有害因素對植物光合作用或物理形態(tài)的影響會導致植物反射光譜和葉綠素熒光光譜 發(fā)生改變。因此監(jiān)測主要通過反射及熒光光譜的攝取及分析實現(xiàn)。

實驗過程:

采用海洋光學USB2000光譜儀， 監(jiān)測葉片的反射圖譜（450-850nm，分辨率1.5nm），光纖探頭垂直于葉片表面，漫反射標準WS1作為參比，測試面積直徑1cm；采用 USB2000 （600-850nm）檢測葉片的熒光輻射，405nmLED燈作為光源，濾波片用于濾除激發(fā)光信號。熒光檢測前，待測葉片在黑暗中放置10min。數(shù)據(jù) 處理采用統(tǒng)計學中的t分布檢驗。

圖1 a）未染病葉片b）感染CMV c）感染TOWV d）感染ToMV e）感染PVY病毒

實驗結果:

如圖1所示為未感染病毒的葉片和感染各式病毒葉片的圖片，由于處于發(fā)病早期，可視損傷并不明顯，但從圖2可以明顯看出感染了PVY和ToMV病毒葉片的反射圖譜在紅綠和近紅外區(qū)域有所不同。圖3為歸一化的未染病與染病煙草葉片的熒光光譜。

結論:

通過分析葉片反射率和葉綠素熒光檢測的綜合信息，可以檢測出煙葉的基本生理變化，從而實現(xiàn)有效，無損，低成本的煙葉病毒早期監(jiān)測。