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以近场声全息技术为理论依据，探讨植物在病害胁迫状态下产生超声波声源信号的机理，并通过二维FFT变换重构其三维空间声场模型，建立植物声源信号与病害预测、病害种类、病变部位、病害程度以及与蒸腾量、土壤水分、大气饱和亏、气温、光照等多因子综合的数学机理模型，确定声源信号与病害程度、植物生理状态的量化关系，并以此为依据，探讨对主要农作物如番茄、小麦的病害预测、自动化农药变量喷施的数学模拟模型和最优控制算法，为声全息技术在植物生理及植物保护方面的应用研究提供理论基础。通过实验对数学模拟模型及最优控制算法进行验证，为植物生理信号检测与农作物病害综合精准防治开劈一条新的途径。