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本文于2005、2006年在江苏大学设施农业实验室进行棉花样本培育后，使用便携式光谱仪对不同程度病害前后的叶片与冠层光谱分别进行了测量和分析，并针对采用化学防治时不同病情各自所需的施药量进行了田间试验。主要结果如下：(1)以棉田中常见的两种危害比较严重的病害(炭疽病、轮纹病)棉花和正常棉花为研究对象，利用穴盘和营养钵育苗后移栽的方法在塑料大棚中进行样本培育工作。通过人工诱导致病的方法进行接种实验，得到了病害棉花样本。(2)利用光谱仪分别在室内和田间自然环境下测定病害前后的叶片和冠层光谱，分析了棉花光谱在350～2500nm范围内的变化规律，经过相关分析找出了各自的敏感波段区域，并通过选择敏感波段及波段组合与病情严重程度进行回归分析，建立了棉花炭疽病和轮纹病的病情预测模型。(3)通过研究表明，单叶水平下，在可见光与近红外波段，光谱反射率同病情严重程度呈正相关性，而中红外波段内则呈负相关性。在敏感波段范围内，选择560nm波段的反射率和980nm与560nm波段组合成比值植被指数作为参数，分别采用二次和指数曲线拟合炭疽病情，可以取得较好的效果，校正方程的相关系数分别为0.9862和0.9900。选择980nm波段的反射率和980nm与560nm波段组合成比值植被指数作为参数，分别采用二次和幂型曲线拟合轮纹病情同样可以取得较好的效果，校正方程的相关系数分别为0.9919和0.9956。冠层水平下，可见光与近红外波段内的光谱反射率同病情分别呈正相关性和负相关性。通过多元逐步回归分析，对于炭疽病和轮纹病均采用前5个波长点为变量，建立5元回归方程，并能取得较好的预测效果，校正方程的相关系数分别为0.9976和0.9981。(4)采用速克灵药剂防治棉花炭疽病和轮纹病的田间药效试验中，利用随机区组单因素试验统计方法，获得了5个病害等级各自所需的施药量。试验结果表明，与传统的大田施药方法相比，通过先对病情严重程度的划分，然后根据实际病情进行施药，可以缩减农药的使用量，减少农药对环境的污染。本文为实现棉花炭疽病和轮纹病的高光谱遥感预测以及为实现棉田的精确喷药技术提供了理论基础，具有重要的学术意义和实用价值。