【类型】学位论文
【题名】近红外光谱技术田间检测黄龙病及杀虫剂对其准确度影响
【作者】 党威
【关键词】 偏最小二乘法 杀虫剂影响 近红外光谱 柑桔黄龙病 田间检测
【学位授予单位】华南农业大学
【摘要】柑桔黄龙病（Citrus Huanglongbing,HLB）是严重危害世界柑桔产业,持续健康发展的细菌性病害之一。目前有关治愈黄龙病的特效药剂尚未报道出。因此,发展黄龙病的即时准确检测技术,对于减缓黄龙病的迅速蔓延、保障柑桔产业健康发展显得尤为重要。由于传统分子检测技术成本高、周期长、对样本有损耗等缺点,田间急需应用快速、无损、适合大规模生产使用的诊断技术,因此近红外光谱检测技术越来越多的被报道用于黄龙病检测。在已有研究的基础上,本研究采集四种柑桔叶片近红外光谱,利用近红外光谱分析技术结合化学计量学分析方法,建立四品种柑桔的黄龙病定性判别模型,讨论便携式近红外光谱仪用于黄龙病定性判别、分析药剂对叶片近红外光谱的影响及杀虫剂对模型预测准确率的影响,研究结果将为精准黄龙病判别领域的近红外检测技术提供应用参考。主要研究成果如下:1、砂糖桔、年桔、春甜桔、甜橙PLS-DA模型的建立。将采集到的近红外光谱（905～1650 nm）,使用不同预处理方法分别建立PLS-DA模型。结果证明不同品种采用的最佳预处理方法不同,甜橙原始光谱使用一阶导数预处理,RMSEV=0.13159,Rv~2=0.92135,使模型满足相关系数（Rv~2）接近于1且预测均方根误差（RMSEV）接近于0的模型评价标准,为最佳预处理方法;同理,砂糖桔原始光谱最佳预处理方法为一阶导,RMSEV=0.05129,Rv~2=0.98926;春甜桔最佳预处理方法为一阶导,RMSEV=0.16325,Rv~2=0.89361;年桔最佳预处理方法为一阶导与多元散射校校正叠加,RMSEV=0.09045,Rv~2=0.96538。2、近红外光谱模型田间检测试验。本研究将柑桔属四品种黄龙病定性判别模型用于田间验证,结果显示,模型对于与校正集同品种的柑桔叶片,黄龙病正确识别率高于97%,符合田间检测要求。砂糖桔、年桔、甜橙模型特异性较强,只能用于与校正集同品种的柑桔叶片黄龙病判别。春甜桔模型既可用于春甜桔叶片,还可用于甜橙叶片黄龙病感病情况预测,正确识别率高于79%,模型预测值与Nest-PCR检测实际值卡方检验结果P＞0.05,无显著差异。3、药剂对柑桔叶片近红外光谱的影响。本研究选取田间使用频率相对较高的四类杀虫剂代表的原药:联苯菊酯、吡虫啉、螺虫乙酯、毒死蜱。原药稀释液浓度为100mg/L、1000 mg/L、10000 mg/L,使用近红外光谱仪,分别采集含不同药剂的柑桔叶反脉光谱,经二阶导提高光谱分辨率,主成分分析散点得分图显示,对于不同种类原4、药稀释液及不同浓度样本,叶片近红外光谱数据聚集区域明显不同。5、杀虫剂对模型预测准确度影响。使用年桔模型预测分别喷施联苯菊酯、毒死蜱、螺虫乙酯、吡虫啉四种杀虫剂溶液的带菌年桔叶片。结果显示,四种杀虫剂均使模型的正确识别率出现不同程度的降低,同时杀虫剂浓度与模型正确识别率成反比。联苯菊酯、毒死蜱、螺虫乙酯杀虫剂使用后,年桔模型的预测准确率大幅降低,出现了较多假阴性样本;喷施吡虫啉杀虫剂后年桔模型的预测准确率虽有所降低,但仍能达到88%以上,基本满足田间检测需要。
【学位年度】2020
【分类号】S436.66
【导师姓名】曾鑫年
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