一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法
【技术领域】
[0001]本发明提供一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，属于农作物病害预测预报技术领域。
【背景技术】
[0002]我国是一个农业大国，玉米病害是主要灾害之一，玉米植株受到病虫害的入侵，叶片的叶肉组织受损，引起光合作用的组织受损，导致玉米不能正常生长，产量下降，品质下降，据估计，玉米遭受病害以后造成的平均损失为总产量的10?15%。
[0003]我国目前玉米病害的主要靠卫星遥感技术进行预测预报，卫星遥感技术分辨率低、价格昂贵、时效性差，由于受到作物叶片冠层立体结构、土壤覆盖物、气象条件的影响，精确度降低，可靠性和实用性差，适合大面积的玉米病害的预测，对于小面积的地块发生、流行、大发展，达到准确预测预报十分困难。
[0004]现在农业生产上玉米大斑病主要通过观察叶片发病情况确定是否进行防治，用肉眼观察的方法在发病初期一般不易观察到，错过最佳防治期，传统预测预报往往会发生一些滞后现象，造成玉米大斑病大发生，造成大面积减产，用药量大危害环境，造成大气及水的污染加重。
[0005]传统方法对玉米大斑病发病期进行准确预测预报变得十分困难，由专业技术人员用眼观察、用手摸初步估计确定，采集田间发病的植株叶片到实验室进行测定，采用光学显微镜、透射电子显微镜观察病株病原孢子体形态、大小来诊断病情的时期，工序复杂，检测样本时间长。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种能克服现有玉米大斑病显微镜检测存在的田间采样繁琐，检测时间长，提供一种便携式田间快速、无损、随机多点，准确并计算出玉米大斑病发病率。
[0007]激光快速检测玉米大斑病的原理:激光可见光具有照射到玉米叶片上具有反射、折射、吸收和散射现象，在同一地力和自然条件下，同一个生育期中同一玉米的叶片的叶绿素含量基本相同，叶片反射、折射、吸收和散射光一致，玉米叶片受到大斑病株的，叶肉细胞中叶绿色减少，叶片折射、吸收可见光减少，反射光增加，通过对比曲线的反射率，发病率等于发病单位数占总调查数的比率，可分为五级，一级小于5%，防治最佳期，防治效果明显，二级5?10%，发病轻，对产量影响小，三级10?20%，发病中等，对产量影响大，四级20?40%，发病重，对产量影响较大，五级40?50%，发病严重,对产量影响特别大,判断玉米大斑病的发病率程度。
[0008]其技术方案为。
[0009]包括光学数据采集器、激光照射器、激光发生控制器、数据分析器，光学数据采集器是由光学镜头和电荷耦合器件，它能把光学影像转换为数字信号，激光发生控制器上设有波长调节旋钮，数据分析器把光学数据采集器的数据经过分析计算，在屏幕上生成图形自动分析比较并存储，激光发生控制器产生的某一波长的光由激光照射器照射到被测玉米叶片的指定区域上。
[0010]所述的一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，调节激光发生控制器的波长调节旋钮，使可见光的波长在500nm?650 nm和700nm?760 nm之间。
[0011]所述的一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，选择玉米植株叶片，将激光照射器2在玉米同一个叶片的不同的位置移动,用波长500nm?650 nm和700nm?760 nm范围内不同可见光照射，在数据分析器5观察玉米叶片的可见光的曲线的反射率，发病部位的反射率高于对照区部位，当发病部位与对照区之比在5%左右时，玉米大斑病的初发期，为最佳防治期，在5?10%时，玉米大斑病的流行期，超过20%时为大发生期。
[0012]所述的一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，波长500nm?650 nm和700nm?760 nm范围内不同可见光的敏感区600nm和750 nm。
[0013]本发明与现有技术相比，具有如下优点。
[0014]1、利用激光照射玉米叶片，玉米叶片受到病害后，叶绿素组织遭受破坏，光合作用减弱，养分水分吸收、运输、转化等机能衰退，最后导致叶绿素荧光、可见光、近红外、中红外光谱特征发生变化，在可见光的范围内，反射光形成的反射率增加，曲线差异明显。
[0015]2、便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，操作方便，准确可靠，及时检测出玉米大斑病的发病率，为田间防治提供可靠的理论依据。
[0016]、数据分析器采用计算机和分析软件组成，通过比较曲线的反射率，分析发病率程度。
[0017]【附图说明】。
[0018]图1是本发明实施例的主视结构示意图。
[0019]其中图中:1、光学数据采集器2、激光照射器3、激光发生控制器4、调节旋钮5、数据分析器。
[0020]【具体实施方式】。
[0021]一种便携式非接触激光快速检测玉米大斑病的方法，包括光学数据采集器1、激光照射器2、激光发生控制器3、数据分析器5组成，光学数据采集器I是由光学镜头和电荷耦合器件，它能把光学影像转换为数字信号，激光发生控制器3能产生波长500?760 nm可见光，激光发生控制器3上设有波长调节旋钮4，使激光发生控制器3发射确定波长可见光，数据分析器5由计算机和分析软件组成，数据分析器5把光学数据采集器I采集到的数据，经过小波变换和矩阵变换，采用最小二乘法建立起玉米大斑病激光光谱反射率和激光波长的定量分析模型，经过分析计算在屏幕上生成图像并存储，横坐标为激光波长值，纵坐标为激光光谱反射值，计算出玉米大斑病反射率值与玉米未发病值之间相关系数，计算出发病率。
[0022]在玉米的生育期中，代表田块确定后，可根据玉米大斑病的特性和种类进行田间的选点取样进行检测，可采用棋盘式、双对角线式、Z字型、抽行型等形式取样，每棵取样的玉米检测上、中、下三个部位的叶片，激光发生控制器3产生的某一波长的光由激光照