La teneur en azote des feuilles des plantes peut servir d'indicateur de l'état nutritionnel des plantes et de leur croissance. La technologie hyperspectrale peut être utilisée pour estimer de manière non destructive et efficace les indicateurs physiologiques et biochimiques des plantes, ce qui peut fournir des données fiables pour évaluer la nutrition et l'état de santé des plantes dans leur processus de croissance et de développement. Pour découvrir le potentiel d'application de la technologie hyperspectrale dans l'estimation des éléments nutritifs des noix de caryer, la présente étude porte sur les noix de caryer (variétés Chanlin et Jiande) comme objet d'étude. Premièrement, 53 noix de caryer ont été collectées de manière aléatoire dans un spectre élevé de 350 à 2500 nm; puis un prétraitement du spectre élevé a été effectué à l'aide de dérivées fractionnaires FOD (Fractional Order Derivative); ensuite, en association avec deux types d'indices spectraux, la relation entre la teneur en azote des feuilles LNC (Leaf Nitrogen Content) des noix de caryer et le spectre élevé a été étudiée; enfin, à l'aide de l'algorithme d'analyse de la population de combinaison de variables VCPA (Variable Combination Population Analysis) les variables de modélisation ont été sélectionnées et des estimations de l'algorithme extrême de renforcement des extrémités XGBoost (eXtreme Gradient Boosting) ont été construites avec les dérivées fractionnaires FOD et les combinaisons du spectre de deux indices d'ondes, ce qui a permis d'obtenir un modèle d'estimation approprié de la teneur en azote LNC chez les noix de caryer dans les conditions expérimentales. Les résultats montrent que par rapport au spectre original, la relation du spectre élevé après prétraitement FOD avec la teneur en azote LNC dans les noix de caryer est renforcée et augmentée de 0,152; pour améliorer la relation entre les caractéristiques spectrales et les composantes cibles FOD, la combinaison de l'indice spectral de différence normalisée NDSI (Normalized Difference Spectral Index) et l'indice spectral de différence DSI (Difference Spectral Index) est plus efficace que les bandes uniques, et augmente respectivement de 0,250 et 0,277; la méthode de sélection de variables VCPA filtre finalement les sous-ensembles de variables spectrales contenant à la fois des variables fortes et faibles, qui sont importantes pour améliorer la précision du modèle d'estimation; le meilleur modèle pour estimer la teneur en azote des feuilles de noix de caryer est le modèle utilisant l'indice spectral de différence combiné à la dérivée de 1,5, la prédiction du modèle avec P2 =0,75, RMSEP=1,32 g/kg. Ainsi, la technologie hyperspectrale peut estimer de manière rapide et non destructive la teneur en azote LNC chez les noix de caryer, les dérivées fractionnaires FOD associées à deux types d'indices spectraux pouvant sensiblement améliorer la relation entre les caractéristiques spectrales et les variables cibles.

noix de caryer; échelle du couvert végétal; télédétection hyperspectrale; azote; dérivée fractionnaire; indices spectraux; analyse de la combinaison de variables; apprentissage automatique