光谱成像技术助力黄瓜霜霉病早期检测：新型植被指数的关键作用

为解决黄瓜霜霉病（Pseudoperonospora cubensis）检测难题，研究发现特定植被指数可用于早期检测，意义重大。

　　黄瓜霜霉病（Pseudoperonospora cubensis）严重威胁黄瓜种植户。为减轻这种可怕病害，往往需要多次施用合成农药，这常引发有毒残留问题，还会对环境和健康造成危害。光谱成像作为一种现代手段，可用于早期检测各类胁迫热点，有助于迅速缓解这些问题。随着病害发展，植物病原体在受感染的宿主植物内部引发不同的生化和组织病理学变化。研究人员依据病害进展过程中光谱响应动态变化构建的不同植被指数，来无损检测感染早期的胁迫问题。在该研究中，10 种不同的植被指数和 2 种交互指数，与不同病害进展阶段（淡绿期（LG）、淡黄期（LY）、深黄期（DY）、黄化坏死期（Y&N）和坏死期（N））的不同生化参数（总叶绿素、总碳水化合物和类胡萝卜素）进行了相关性分析。当与总叶绿素浓度进行相关性分析时，光化学反射指数（PRI）在所有病害进展阶段和早期病害阶段（LG、LY、DY）的 R²值分别为 0.896 和 0.861，而比值光谱指数 3（RSI 3）在早期病害进展阶段的 R²值为 0.785。在病害进展早期，PRI 与类胡萝卜素动态变化的相关性分析中，得到的 R²值为 0.862。除了早期的比值光谱指数 2（RSI 2）和归一化差分光谱指数 3（NDSI 3）（R²值为 0.512）外，总碳水化合物浓度动态变化与所检测的植被指数的 R²值较低。因此，选定的植被指数或许能相互关联，以无损方式早期检测黄瓜霜霉病，并进行干预，从而实现有效且针对早期热点的管理操作。这项初步研究在病害评估方面应用前景广阔，借助先进技术，其成果可直接应用或适当修改，造福黄瓜种植户、育种者以及科研工作。