掃描儀在測定豚草葉面積時優于葉面積儀

葉片是植物進行光合作用、蒸騰作用和合成有機物質的主要器官,其大小對光能利用、水分蒸發、干物質積累等生理過程有著顯著的影響。測定葉面積的方法多種多樣,主要有九宮格法、系數法、稱重法、葉面積儀法、掃描儀法、數碼相機分析法等。豚草是菊科豚草屬的一種1年生惡性雜草,在我國已經蔓延到20多個省,對生態環境、農業生產及人類健康造成巨大危害。因此對豚草進行研究非常有必要。本文選擇利用掃描儀和圖像處理軟件photoshop7. 0相結合的方法,獲得取樣葉片的葉面積,與傳統坐標紙(計算紙)計數法比較準確性,結果發現這種方法與坐標紙法測定的結果相差無幾。

選擇完整的、大小各異的豚草葉片,并將葉片按順序編號帶回實驗室。在最下一個裂片處將葉柄剪下,用標本夾壓平后用直尺測量葉的長、寬,葉長是指從最下一個裂片到葉尖的距離,葉寬是指垂直中脈的最大寬度。用掃描儀掃描葉片得到掃描圖像,按編號存儲在電腦中,采用圖像處理技術計算葉面積。隨后用復印機將葉片按編號順序無縮放復印在坐標紙上,坐標紙陰影部分即為葉片實際大小,對陰影部分進行計數即得到葉面積。以坐標紙法的結果為標準,對圖像處理技術測得的結果進行分析比較。將豚草葉片的葉長、葉寬、長寬乘積及長寬比等指標作為自變量,與葉面積進行10種回歸曲線擬合,根據決定系數R2得到最優估算函數。

圖像處理技術測定利用掃描儀獲得植物葉片數字圖片,采用Photoshop軟件處理分析并計算葉面積。打開葉片圖像,用Photoshop軟件中“魔棒”工具選取圖片中葉片部分,然后打開菜單中“圖像”,選取“直方圖”選項,記錄顯示參數中的“總像素”數值,依據圖像分辨率計算葉面積。因為單位長度的像素數就是圖像的分辨率,如果知道組成葉片圖像的每個像素的大小,根據總像素就可計算出葉片的面積。數據的整理、統計分析、作表和作圖均采用Excel和SPSS13. 0數據處理軟件。

結果表明：明利用掃描儀加圖像處理技術來測定豚草葉面積的方法是可行的。豚草葉片是典型的深裂至全裂的葉片,測算其葉面積難度大。在本實驗中利用photoshop軟件處理葉片掃描圖像來估算豚草葉面積,與傳統的坐標紙計數法相比,差異不顯著,說明用此方法估算豚草葉面積結果準確可靠。從實際操作來看,方法方便快捷,是一種較好的測定葉面積的方法。

而葉面積儀則不能很好的測定豚草的葉片面積。因為豚草屬于菊科植物，其葉片的形狀是不規則而且羽狀深裂的，因此，根本無法用葉面積測量儀。YMJ-C型葉面積測量儀雖然能夠在很多情況下使用，因為其對葉片面積的大小、厚度沒有要求，但是對于豚草，卻無能為力。另外，葉面積檢測儀有兩種測量方式：手動方式和自動方式，在平常我們使用中，比較常見的是自動方式。