‘新新2号’(Juglans regia‘Xinxin2’)核桃是我国新疆南疆盆地最主要的经济作物之一,也是特色林果业发展的核桃主栽品种。由于传统的技术消耗大,效率低,破坏植被,还不适用于大面积树体营养状况的诊断,造成核桃树体营养不均衡等现象,甚至严重影响到果实品质与产量。因此,本文以‘新新2号’核桃为研究对象,通过对核桃果实不同生育时期叶片光谱特性、叶片营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)含量与叶片光谱反射率及其光谱变量的相关性分析、敏感波段的筛选以及叶片营养元素含量光谱估算模型的构建的相关研究,为人们对树体适时、高效的营养诊断与合理施肥奠定理论基础。本文主要研究内容与成果如下:通过对‘新新2号’核桃果实不同生育时期光谱特性的研究,发现叶片光谱反射率在果实不同生育时期不同光谱波段上都有一定差异,且呈现特定的光谱现象。‘新新2号’核桃在生长发育过程中,叶片光谱在红边位置呈现“双峰”现象,但整体不是很明显;同时红边位置在705~708 nm移动,呈现了“红移”、“蓝移”等光谱现象。其中,果实坐果期“红移”现象最为明显。通过对‘新新2号’核桃叶片营养元素含量与光谱反射率以及其光谱衍生变量的相关分析,筛选出果实不同时期光谱敏感波段,构建幂函数、指数函数等光谱估算模型。结果表明,‘新新2号’核桃不同时期营养元素含量与光谱变量的敏感指示波段各不相同。果实5个生育时期,叶片N素含量的敏感指示波段分别是706~760 nm,310~450 nm和720~940 nm,335~420 nm和550~640 nm,310~630 nm,710~755 nm。叶片P素含量的敏感波段分别是310~370 nm和750~1 050 nm,720~1 020 nm,310~520 nm,310~390 nm,390~460 nm。叶片K素含量敏感指示波段分别是310~410 nm和710~1 130 nm,310~400 nm、520~566 nm与700~960 nm,310~430 nm和620~706 nm,310~390 nm和480~610 nm,310~360 nm和650~685 nm。果实5个生育时期,叶片中量元素(Ca、Mg)和微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)含量的敏感波段差异悬殊。分别采用独立样本对‘新新2号’核桃果实每个生育时期估算模型进行检验,选取适当的数学表达式的叶片光谱指示波段的变量为自变量,以叶片各营养元素含量为因变量,可以构建具有实际应用与推广价值的‘新新2号’核桃叶片营养元素含量光谱估算模型。结果表明,采用光谱反射率的衍生变量为自变量的数学表达式构建的估算模型,对‘新新2号’核桃果实不同生育时期叶片大量元素含量估算误差较小,精度较高;而采用双波段光谱变量?′(Rλ)为自变量的数学表达式构建的估算模型,对果实不同生育时期叶片中量元素和微量元素含量的偏差相对较小,比大量元素所建立的模型精度低。