精准农业依赖于空间异质的肥料，生物活性化合物，杀虫剂等的应用，是现代农业科学的主要趋势之一。
这种农业的必要条件是对田地和温室中植物状况的快速和远程分析。为了解决这个问题，广泛使用基于窄光谱带中的反射光的测量的各种光谱指数。其中一个指数，目前是Lobachevsky大学研究人员关注的焦点，是光化学反射指数 - PRI。
光化学反射率指数通过测量黄绿光谱范围内的两个波长(531和570nm)处的反射光来确定，其使用特殊检测器或多光谱相机进行。
“光化学反射指数的一个独特之处在于其对光合机构状态的弱应力相关变化的敏感性。这开启了利用光化学反射指数对不利因素如何影响的早期和远程诊断的潜在可能性。然而，PRI的使用存在许多严重的局限性，其中之一是指数对光照条件的高灵敏度，如果在太阳光照条件下进行测量，这一点尤为重要，“弗拉基米尔·苏霍夫说。 UNN植物电生理学实验室。
Lobachevsky大学生物物理系研究生Ekaterina Sukhova开展的研究项目解决了这个问题。该项目得到了俄罗斯科学基金会的支持(项目编号17-76-20032，主管弗拉基米尔·苏霍夫)。研究结果发表在遥感监测领域的一个主要科学期刊上 -遥感，2019,11(7)：810。
为此，罗巴切夫斯基大学的科学家提出了一个可能降低光化学反射指数对光照条件敏感度的想法。它基于使用来自具有已知光谱特性的源的黄绿色测量光脉冲对植物的周期性照射。
反射光的强度计算为黄绿光的每个脉冲期间和这种脉冲之前的反射光之间的差异(图1)，这允许消除其他光源对测量结果的影响。Ekaterina Sukhova的研究证明，使用黄绿光脉冲消除了其他光源对光化学反射率指数测量的扭曲效应，从而提高了确定PRI的准确性。
此外，在许多农业植物的诱导光强度的条件下测定光化学反射指数，并与普遍接受的光合应力指标 - 叶绿素荧光的非光化学猝灭进行比较(图2)。
“两个指标似乎密切相关，这可以通过使用黄绿光脉冲测量的光化学反射指数来评估农业植物光合作用的严重程度来证实。光化学反射的变化幅度与研究中的植物的胁迫强度线性相关的指数是一个特别有效的指标，“Ekaterina Sukhova评论道。
总的来说，罗巴切夫斯基大学的研究人员获得了两项重要成果。首先，研究表明，使用黄绿光的周期性脉冲可以减少测量光化学反射率指数的误差，其次，科学家们发现，光照中PRI的变化是一个更可靠的指标。植物的光合作用压力大于其绝对大小。
“这些结果为测量光化学反射指数的新方法提供了基础，该指标涉及研究中植物对象的脉冲照射。这种方法的实施为远程监测农业植物状态开辟了新的前景。这种方法将成为精准农业的重要工具，“Ekaterina Sukhova继续说道。
目前，Lobachevsky大学的科学家和俄罗斯科学院应用物理研究所的同事正在努力进一步开发所提出的方法，并使其适用于测量光化学反射指数的空间分布。
“特别是，基于所研究物体照明的黄色 - 绿色光脉冲的PRI成像系统已经开发并正在测试中。预计已经开发的原型将成为商业评估系统的基础。基于测量光化学反射指数空间分布的植物状态，“Ekaterina Sukhova总结道。
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