南宫NG28

  在气象变动日益严格的布景下，农业出产面对着诸多挑战，油菜作为沉要的农作物之一，其健全情况受到宽泛关注。近几年，西班牙的Mónica Pineda团队在利用多光谱荧光成像等技术气象评估油菜健全的利用钻研中获得了多项成就，为油菜种植的可持续发展提供了有力支持。有关论文颁发在Plants、Agronomy等期刊杂志上（原文附后）。

● 气象变动对油菜健全的挑战

  气象变动导致的温度升高、降水模式扭转等成分，对油菜的成长发育产生了深远影响。钻研仿照了分歧的代表性浓度蹊径（RCP，RCP越大，温度、CO2浓度越高）钻研分歧前提下油菜的健全状态和病害产生差距。

分歧RCP代表的气象前提

● 应对气象变动，精准农业再添利器
  传统病害检测依赖肉眼观察，往往错过最佳防控机遇。而Mónica Pineda团队的几项钻研，创新性地选取多光谱荧光成像技术，通过捉拿叶片在紫表光引发下发出的蓝（F440）、绿（F520）、红（F680）和远红（F740）荧光信号，精准鉴别植物生理状态的轻微变动。

● 油菜健全评估：

  钻研批注，在分歧的代表性浓度蹊径（RCP）情景下，油菜的生理指标产生了显著变动。RCP4.5下，第25天起头F440、F520高于对照，叶脉尤其显著。但到第32天，F520与对照差距不显著。RCP8.5下，F440、F520与对照有显著差距。F680/F740与叶绿素含量成反比，对照处置期间无变动，处置组则有显著升高，但到第32天两个处置组根基一致。

分歧气象前提处置的油菜叶片和多光谱荧光成像了局。F440蓝色荧光；F520绿色荧光通常产生在细胞壁上，F680/740与叶绿素含量成反比。

• AI赋能：油菜黑腐病早期诊断

  钻研批注，气象变动除了会侵害植物健全，还可能加剧病原体的出现，早期检测病害技术对于应对将来气象变动下的病害挑战至关沉要。检测传感器技术+AI技术结合利用，是一种聚焦病害检测，推进精准农业的新技术。在Mónica Pineda团队的另一项气象变动前提下油菜黑腐病的评估步骤钻研中，结合生化步骤和推算机视觉技术，分析了油菜与黑腐病菌（Xanthomonas campestris pv. campestris，Xcc）的相互作用。钻研发现，气象变动使Xcc症状提前出现，并加剧了氧化应激和色素组成的变动。Xcc习染加快了气象前提下已诱导的叶片衰老。通过推算机视觉和深度进建算法，钻研者可能利用多光谱荧光成像等传感器技术，早期无损鉴别受习染的油菜，分类正确率超过85%。

  通过ROI选区（上图圆圈）、使用ROI直方图数据（多光谱荧光成像系统可直接导出该数据）及其数据特点参数，优化数据，并通过4种深度进建算法，筛选出获得显著体现病害与对照组差距的参数（p＜0.05），病害鉴别精度均高于85％

● 多光谱荧光成像技术的优势

  “气象变动下，植物与病原体的博弈在升级。多光谱荧光成像与AI的结合，不仅是技术突破，更是农业可持续发展的关键一环。”钻研掌管人Mónica Pineda强调。该技术可能通过捉拿油菜叶片在分歧波长下的荧光信号，急剧、无损地评估油菜的生理状态。与传统的检测步骤相比，它不仅拥有高活络度和高分辨率的特点，还能实现大面积的急剧检测，为油菜种植者提供实时、正确、早期的健全信息。而通过推算机视觉和分类算法，结合多光谱荧光成像技术，能够成立一种早期病害检测评估模型，为油菜病害的早期防治提供了有力支持。是走出尝试室、走向旷野的沉要技术伎俩，将大大提高病害诊断、健全评估等效能，从而提供农业出产效能。

● 多维分析：红表热成像与高光谱成像的协同利用

  除了多光谱荧光成像技术表，红表热成像和高光谱成像技术也阐扬了协同作用。在RCP情景下，温度升高可能是气象变动引起蒸腾削减的了局，而高光谱成像丈量的植被指数（VIs）显著降落，批注植物活力降低。通过提出新的植被指数，并结合红表热成像和高光谱成像技术，钻研人员可能更全面地评估油菜的生理状态和健全情况。

分歧前提下的油菜叶红表热成像了局（左）及西蓝花叶高光谱成像获得的植被指数（VIs）（右）

南宫NG28占有以上提到的所有技术产品，欢迎通过官网或者公家号联系南宫NG28，获取更多技术征询。

参考文件

[1] Pineda Mónica, and Matilde Barón. "Health status of oilseed rape plants grown under potential future climatic conditions assessed by invasive and non-invasive techniques." Agronomy 12.8 (2022): 1845.

[2] Pineda Mónica, and Matilde Barón. "Assessment of Black Rot in Oilseed Rape Grown under Climate Change Conditions Using Biochemical Methods and Computer Vision." Plants 12.6 (2023): 1322.

[3] Pineda Mónica, Matilde Barón, and María Luisa Pérez‐Bueno. "Diverse projected climate change scenarios affect the physiology of broccoli plants to different extents." Physiologia Plantarum 176.2 (2024): e14269.