光谱远程监测烟草植物病毒感染情况

植物中传播的病毒致使叶片产生斑点，萎黄，甚至坏死，通常在这些病症对植物造成可视损伤时再作治疗，为时已晚。更有效的方式是通过远程监测，对植物叶片的 变化作出及时监控及准确评估，以减少损失。通常远程监测基于以下推断，即环境有害因素对植物光合作用或物理形态的影响会导致植物反射光谱和叶绿素荧光光谱 发生改变。因此监测主要通过反射及荧光光谱的摄取及分析实现。

实验过程:

采用海洋光学USB2000光谱仪， 监测叶片的反射图谱（450-850nm，分辨率1.5nm），光纤探头垂直于叶片表面，漫反射标准WS1作为参比，测试面积直径1cm；采用 USB2000 （600-850nm）检测叶片的荧光辐射，405nmLED灯作为光源，滤波片用于滤除激发光信号。荧光检测前，待测叶片在黑暗中放置10min。数据 处理采用统计学中的t分布检验。

图1 a）未染病叶片b）感染CMV c）感染TOWV d）感染ToMV e）感染PVY病毒

实验结果:

如图1所示为未感染病毒的叶片和感染各式病毒叶片的图片，由于处于发病早期，可视损伤并不明显，但从图2可以明显看出感染了PVY和ToMV病毒叶片的反射图谱在红绿和近红外区域有所不同。图3为归一化的未染病与染病烟草叶片的荧光光谱。

结论:

通过分析叶片反射率和叶绿素荧光检测的综合信息，可以检测出烟叶的基本生理变化，从而实现有效，无损，低成本的烟叶病毒早期监测。