扫描仪在测定豚草叶面积时优于叶面积仪

叶片是植物进行光合作用、蒸腾作用和合成有机物质的主要器官,其大小对光能利用、水分蒸发、干物质积累等生理过程有着显著的影响。测定叶面积的方法多种多样,主要有九宫格法、系数法、称重法、叶面积仪法、扫描仪法、数码相机分析法等。豚草是菊科豚草属的一种1年生恶性杂草,在我国已经蔓延到20多个省,对生态环境、农业生产及人类健康造成巨大危害。因此对豚草进行研究非常有必要。本文选择利用扫描仪和图像处理软件photoshop7. 0相结合的方法,获得取样叶片的叶面积,与传统坐标纸(计算纸)计数法比较准确性,结果发现这种方法与坐标纸法测定的结果相差无几。

选择完整的、大小各异的豚草叶片,并将叶片按顺序编号带回实验室。在最下一个裂片处将叶柄剪下,用标本夹压平后用直尺测量叶的长、宽,叶长是指从最下一个裂片到叶尖的距离,叶宽是指垂直中脉的最大宽度。用扫描仪扫描叶片得到扫描图像,按编号存储在电脑中,采用图像处理技术计算叶面积。随后用复印机将叶片按编号顺序无缩放复印在坐标纸上,坐标纸阴影部分即为叶片实际大小,对阴影部分进行计数即得到叶面积。以坐标纸法的结果为标准,对图像处理技术测得的结果进行分析比较。将豚草叶片的叶长、叶宽、长宽乘积及长宽比等指标作为自变量,与叶面积进行10种回归曲线拟合,根据决定系数R2得到最优估算函数。

图像处理技术测定利用扫描仪获得植物叶片数字图片,采用Photoshop软件处理分析并计算叶面积。打开叶片图像,用Photoshop软件中“魔棒”工具选取图片中叶片部分,然后打开菜单中“图像”,选取“直方图”选项,记录显示参数中的“总像素”数值,依据图像分辨率计算叶面积。因为单位长度的像素数就是图像的分辨率,如果知道组成叶片图像的每个像素的大小,根据总像素就可计算出叶片的面积。数据的整理、统计分析、作表和作图均采用Excel和SPSS13. 0数据处理软件。

结果表明：明利用扫描仪加图像处理技术来测定豚草叶面积的方法是可行的。豚草叶片是典型的深裂至全裂的叶片,测算其叶面积难度大。在本实验中利用photoshop软件处理叶片扫描图像来估算豚草叶面积,与传统的坐标纸计数法相比,差异不显著,说明用此方法估算豚草叶面积结果准确可靠。从实际操作来看,方法方便快捷,是一种较好的测定叶面积的方法。

而叶面积仪则不能很好的测定豚草的叶片面积。因为豚草属于菊科植物，其叶片的形状是不规则而且羽状深裂的，因此，根本无法用叶面积测量仪。YMJ-C型叶面积测量仪虽然能够在很多情况下使用，因为其对叶片面积的大小、厚度没有要求，但是对于豚草，却无能为力。另外，叶面积检测仪有两种测量方式：手动方式和自动方式，在平常我们使用中，比较常见的是自动方式。