长宽法测定作物叶面积的校正系数研究
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长宽法测定作物叶面积的校正系数研究
[ 3 ]王家保 ,林秋金 ,叶水德 ,等. 5种测量热带果树单叶面积的方法 研究 [ J ]. 热带农业科学 , 2003, 23 (1) : 11 - 14.
[ 4 ]杨劲峰 ,陈 清 ,韩晓日 ,等. 数字图像处理技术在蔬菜叶面积测 量中的应用 [ J ]. 农业工程学 , 2002, 18 (4) : 155 - 158.
作物
玉米 水稻 大豆 甘薯
表 2 计算结果与实测结果的误差统计
相对误差绝对值 ( % )
平均
最大
最小
合格率 (%)
4. 13
11. 40
0. 04
95
4. 08
22. 64
0. 03
94
5. 21
17. 43
0. 21
93
5. 96
14. 55
0. 33
84
F值
303. 0 6 281. 9 1 507. 1 354. 5
收稿日期 : 2006 - 08 - 30 作者简介 :郁进元 (1968—) ,男 ,江苏昆山人 ,工程师 ,从事农水试验
及技术推广工作 。 Tel: ( 0512 ) 57353210; E - mail: yjypgs@ 163. com。
叶面积测定方法比较 [ 2 - 3, 6 - 8 ]或校正系数的直接应 用 [ 8 - 12 ] ,缺乏对校正系数的系统研究 。本试验基于 实测的多种作物的叶片面积与叶片长度 、宽度资料 , 分析了不同形状叶片的校正系数 ,为采用长宽法快 速 、准确地测定叶面积提供参考 。
[ 7 ]李雁鸣 ,胡冰华 ,张建平 ,等. 魔芋 (Am orphophallus rivieri D u rieu) 叶面积测定方法的初步研究 [ J ]. 河北农业大学学报 , 2000, 23 ( 4) : 23 - 25.
[ 4 ]杨劲峰 ,陈 清 ,韩晓日 ,等. 数字图像处理技术在蔬菜叶面积测 量中的应用 [ J ]. 农业工程学 , 2002, 18 (4) : 155 - 158.
作物
玉米 水稻 大豆 甘薯
表 2 计算结果与实测结果的误差统计
相对误差绝对值 ( % )
平均
最大
最小
合格率 (%)
4. 13
11. 40
0. 04
95
4. 08
22. 64
0. 03
94
5. 21
17. 43
0. 21
93
5. 96
14. 55
0. 33
84
F值
303. 0 6 281. 9 1 507. 1 354. 5
收稿日期 : 2006 - 08 - 30 作者简介 :郁进元 (1968—) ,男 ,江苏昆山人 ,工程师 ,从事农水试验
及技术推广工作 。 Tel: ( 0512 ) 57353210; E - mail: yjypgs@ 163. com。
叶面积测定方法比较 [ 2 - 3, 6 - 8 ]或校正系数的直接应 用 [ 8 - 12 ] ,缺乏对校正系数的系统研究 。本试验基于 实测的多种作物的叶片面积与叶片长度 、宽度资料 , 分析了不同形状叶片的校正系数 ,为采用长宽法快 速 、准确地测定叶面积提供参考 。
[ 7 ]李雁鸣 ,胡冰华 ,张建平 ,等. 魔芋 (Am orphophallus rivieri D u rieu) 叶面积测定方法的初步研究 [ J ]. 河北农业大学学报 , 2000, 23 ( 4) : 23 - 25.
实验五、作物生长分析
2. 净同化率（NAR）
表示单位叶面积及单位时间的干物质增长量，它大体相当 于用气相分析法所测定的单位叶面积同化率的数值。是根 据植物干物质增长与植物叶片表面积测定法两者间接计算 出来的。它是从叶片真正同化作用中减去了叶片，茎部和 根系呼吸作用所消耗的部分以及落叶失去的部分。根据实 测值可用下式计算：
1. 相对生长率(RGR)
即lnw与t之间为一直线关系，R便是直线的斜率。如果确 定生长的实测值是满足复利法则，只要看lnw和t是否呈直 线关系则可。 然而，在多数情况下，R并不是一常数（不恒定），而是 随着生长进程而变化。因此有人提出以下关系式：
1 dw R (t ) w dt
积分得： w w e t Rdt 0 o
上式发展了复利法则，对任何生长的曲线都适应。为了求 出t2－t1间的平均生长率 R ，则用下式计算。
1 dw d (ln w) ln w ln w2 ln w1 R w dt dt t t 2 t1
上式R一般用小时-1作单位，但更多的是日-1周-1或年-1。
（3）叶面积仪测定法： （4）长宽系数法：长宽的积、常比实际叶面积为大，
因此要有一个校订系数。
叶片的实际面积 校正系数X＝ 长宽
叶面积指数计算：
叶面积 叶面积指数＝ 土地面积（Fra bibliotek）作物干物质的测定
作物干物质是作物叶片光合作用的产物，作物生长分 析的重要因素之一作物的净同化率，就是指一日内或 一周内，整株植株或若干植株干物质量的增加量与其 叶面积的比值，所以必须在测定叶面积的同时，要进 行整株干物重的测定，从而了解单位面积内的干物质 的增长速度。干物质的测定同叶面积的测定一样，每 隔一定的时间进行一次。 1. 取样：根据作物生长田块的形状，大小、作物种类 及生长均匀程度定点若干，每点选择有代表性的样株 5株，全田10～20株（兜），洗去泥沙，带回实验室 进行测定。
作物叶面积的测定
（1.5—2.0cm)取下一定面积（A1) 叶片， 用叶片打孔器（1.5—2.0cm)取下一定面积（A 将它与其余的叶片分别烘干，求出打孔取样的干叶重量 （w1)，称出其余部分的干叶重（w2)，即可求出该叶片 ，称出其余部分的干叶重（w 的面积（A 的面积（A）。公式如下： A1× （ w1+ w2） A= ————————— w1
三、材料及用具
三、材料及用具
（一）不同作物的叶片 （二）叶面积测定仪、干燥箱、剪刀、电子天平、游标卡尺、 打孔器、纸、刀片、铅笔。
四、方法与步骤
四、方法与步骤
（一）叶面积仪测定方法 用叶面积仪可以测定任意形状的叶片面积。常见的叶 面积按便携方式可分为便携式（适用于田间测定或无损伤 测定）和台式（室内处理及离体测定大量叶片面积）；按 方式分为扫描式（测定参书简单）和图片式（配合软件系 统可以对大量进行叶片多参数分析及病虫害鉴定）。 由于叶面积仪属贵重精密仪器，使用时请爱护仪器。
（六）长× （六）长×宽积系数测定法 系数k 系数k的确定，用大量叶片以标准方法测定其实际叶 面积，后用长×宽去除，逐叶求出其k值，最后求其k 面积，后用长×宽去除，逐叶求出其k值，最后求其k值平 均数。 此方法可以在活体上测定叶面积，但是得考虑品 种和叶龄对k 种和叶龄对k值的影响。 公式： 叶片面积=叶片长×叶片宽×系数（k 叶片面积=叶片长×叶片宽×系数（k）
作物叶面积测定
张小均
2011年 2011年3月
一、目的
一、目的
了解叶面积测定的意义 学习作物叶面积常用的测定方法
二、内容说明
二、内容说明
叶片是植物接受光能的主要器官，其数量多少和空间分 布情况，对个体和群体受光效率产生很大影响。叶面积是 表示光合效率和呼吸速率的重要指标。测定作物叶面积指 数的动态变化，有助于采取各种有效栽培措施，促进植株 的正常生长发育。
三、材料及用具
三、材料及用具
（一）不同作物的叶片 （二）叶面积测定仪、干燥箱、剪刀、电子天平、游标卡尺、 打孔器、纸、刀片、铅笔。
四、方法与步骤
四、方法与步骤
（一）叶面积仪测定方法 用叶面积仪可以测定任意形状的叶片面积。常见的叶 面积按便携方式可分为便携式（适用于田间测定或无损伤 测定）和台式（室内处理及离体测定大量叶片面积）；按 方式分为扫描式（测定参书简单）和图片式（配合软件系 统可以对大量进行叶片多参数分析及病虫害鉴定）。 由于叶面积仪属贵重精密仪器，使用时请爱护仪器。
（六）长× （六）长×宽积系数测定法 系数k 系数k的确定，用大量叶片以标准方法测定其实际叶 面积，后用长×宽去除，逐叶求出其k值，最后求其k 面积，后用长×宽去除，逐叶求出其k值，最后求其k值平 均数。 此方法可以在活体上测定叶面积，但是得考虑品 种和叶龄对k 种和叶龄对k值的影响。 公式： 叶片面积=叶片长×叶片宽×系数（k 叶片面积=叶片长×叶片宽×系数（k）
作物叶面积测定
张小均
2011年 2011年3月
一、目的
一、目的
了解叶面积测定的意义 学习作物叶面积常用的测定方法
二、内容说明
二、内容说明
叶片是植物接受光能的主要器官，其数量多少和空间分 布情况，对个体和群体受光效率产生很大影响。叶面积是 表示光合效率和呼吸速率的重要指标。测定作物叶面积指 数的动态变化，有助于采取各种有效栽培措施，促进植株 的正常生长发育。
作物叶面积测定
=194.15 （cm2/g）
（3）计算叶面积（S）： S=a×W= cm2·g-1×g= cm2 叶形纸称重法不受叶片短时失水的影响，能 克服称叶样时因失水造成的误差，只要坐标纸质 地均匀，描绘叶形仔细，称量准确，就可获得很 高的精度。另外，在工作繁忙来不及测定时，也 可保存叶形纸样，
本法的缺点是只能进行离体测定。
可由这些自变量通过一定的回归方程计算出因变量叶 面积，同样也可由单叶计算出单株的叶面积。
对于不同品种、不同生育期或不同栽培条件下，回 归方程参数会有所差异，为准确起见，应用时要根据具 体情况分别求出其参数值。
目前测定叶面积的仪器大多是按光电原理设计的，从原 理看大致分为两种类型。
一是利用光电成像转换的原理来测定叶面积。
一是利用独特的机械光电扫描原理来测定叶面积（LI3000A叶面积测定仪）。
充电电源 接口
ON/OFF
保险管
主机
RS-232C 端口
扫描头
长度编码索
LI-3000A叶面积测定仪
LI-3000A 叶 面 积 仪 ， 利用了矩形近似值的电子 学方法做测量。
当一个叶片通过仪器的 扫描头部时，叶片面积、 叶片长度、平均宽度和最 大宽度都被记录在读数控 制台中。
（3）将需要测量叶面积的叶片称鲜（干）重（W）， 计算叶面积：S=a×W= cm2·g-1×g= cm2
根据已知面积叶片求取叶片的鲜 （干）重面积系数（a） 。 由需要测量叶面积叶片的鲜（干） 重（W）求取叶面积（S）。 S=a×W
对于平展而规则的叶片可用长宽系数法，如禾谷类作 物和豆类叶片等均可应用此法测定。
2、长宽系数法测定叶面积 取5-7株植株，剪下展开的绿叶， 量取每片叶片的长（L）和宽（b）， 运用试验1中求取的校正系数（K），计算植株的叶面
（3）计算叶面积（S）： S=a×W= cm2·g-1×g= cm2 叶形纸称重法不受叶片短时失水的影响，能 克服称叶样时因失水造成的误差，只要坐标纸质 地均匀，描绘叶形仔细，称量准确，就可获得很 高的精度。另外，在工作繁忙来不及测定时，也 可保存叶形纸样，
本法的缺点是只能进行离体测定。
可由这些自变量通过一定的回归方程计算出因变量叶 面积，同样也可由单叶计算出单株的叶面积。
对于不同品种、不同生育期或不同栽培条件下，回 归方程参数会有所差异，为准确起见，应用时要根据具 体情况分别求出其参数值。
目前测定叶面积的仪器大多是按光电原理设计的，从原 理看大致分为两种类型。
一是利用光电成像转换的原理来测定叶面积。
一是利用独特的机械光电扫描原理来测定叶面积（LI3000A叶面积测定仪）。
充电电源 接口
ON/OFF
保险管
主机
RS-232C 端口
扫描头
长度编码索
LI-3000A叶面积测定仪
LI-3000A 叶 面 积 仪 ， 利用了矩形近似值的电子 学方法做测量。
当一个叶片通过仪器的 扫描头部时，叶片面积、 叶片长度、平均宽度和最 大宽度都被记录在读数控 制台中。
（3）将需要测量叶面积的叶片称鲜（干）重（W）， 计算叶面积：S=a×W= cm2·g-1×g= cm2
根据已知面积叶片求取叶片的鲜 （干）重面积系数（a） 。 由需要测量叶面积叶片的鲜（干） 重（W）求取叶面积（S）。 S=a×W
对于平展而规则的叶片可用长宽系数法，如禾谷类作 物和豆类叶片等均可应用此法测定。
2、长宽系数法测定叶面积 取5-7株植株，剪下展开的绿叶， 量取每片叶片的长（L）和宽（b）， 运用试验1中求取的校正系数（K），计算植株的叶面
测量水稻叶面积的方法
测量水稻叶面积的方法
1. 直接测量法：该方法包括叶长和叶宽的测量，然后相乘得到叶面积。
然而，由于水稻叶片的形状是下窄、中宽、上尖，因此实际面积小于长方形面积（长×宽）。
为了更准确地测量叶面积，可以使用水稻叶片面积校正系数。
在栽培学上经过测算，水稻苗期和成熟期叶形偏尖，实际面积约为长方形的75%，其他各生育期均为83%。
2. 叶面积指数测定：在各个生育期，选取长势均匀的3穴水稻，带回室内进行茎叶分开剪切，测量植株每一片叶子的单叶叶面积。
然后根据长宽系数法（单叶叶面积=长×宽×0.75或0.83），计算叶面积指数。
作物研究栽培法 农学系
一、名词解释5*41准确度：试验中所得测定值与真实值的符合程度；2精确度：是指在测定值中所得数值重复性的大小，它能反映偶然误差的程度。
3 叶片开张角：是茎杆与叶耳至叶尖联线的夹角4透光率（T）：某一叶层处的光强和群体冠层顶部自然光强的比值。
（用百分比表示）5 比叶重。
生长分析用于作物群体生长的指标：主要阐述经济产量的积累状况6光能利用率：光能利用率就是作物所贮存的化学能占光能投入量的百分比。
7光能转换率：光合产物中所贮存的化学能占光合作用所吸收的光合有效辐射能的百分比(Ec)。
二、填空20*21、三类（1）作物研究的经验方法（观察、测量、实验方法等）（2）作物研究的理性思维法（逻辑、数学、统计方法等）（3）作物科学理论的评价方法。
2、作物科学研究的一般程序：①提出科学问题；②获取科学事实；③提出科学假设（设想）；④验证假说；⑤形成理论；⑥检验和评价理论。
3、科学的取材和充分的试验材料的准备，是最终获得可靠的、真实的、正确的研究结果的保证。
5、变异系数：一个样本的标准差占该样本平均数的百分率。
用CV表示6、抽样的方法：大致可分为随机抽样、典型抽样和顺序抽样。
7、随机抽样又可分为：简单随机抽样、分层随机抽样、整群抽样、两级或多级抽样。
8、典型抽样：按研究需要，有意识、有目的地从总体内选取有代表性的典型单位（个体）或单位群，以代表总体的绝大多数。
在大容量里选取少部分个体时采用。
9、倒三叶：指从上往下的第三片叶子。
10、器官样品的保存：（1）保湿保存。
测鲜重；（2）光下保存。
测光指标、蒸腾速率；（3）黑暗保存。
测叶绿素、生长素；（4）低温保存。
测叶绿素、提取DNA。
长时间保存用蜡封口。
11、样品的干燥处理：（1）风干；（2）烘干。
在105℃下杀青半个小时到两个小时，再把温度调到70～80℃下烘一到两天。
烘干后放入干燥器里。
12、根系研究的方法：（1）根箱观测法；（2）挖根冲洗法；（3）气培法又叫雾培法；（4）塑料管土柱法；（5）网袋法；（6）三维坐标容器法；（7）同位素示踪法。
圆形与狭长形叶片叶面积计算方法
圆形与狭长形叶片叶面积计算方法1廖林仙，邵孝侯，陈晓峰河海大学农业工程学院，江苏南京（210098）E-mail：liaolinxian@摘要：基于实测的叶面积与叶长、叶宽数据，分别针对狭长形和圆形叶片，探讨了叶片面积的计算方法。
对狭长形叶片，在分析作物的叶面积和叶长宽积之间关系的基础上，确定了玉米、水稻的叶面积计算的修正系数分别为0.73、0.77，与通常采用的0.75相比，玉米的修正系数有所减小，而水稻的修正系数有所增加，采用率定的修正系数计算叶片面积，取得很好的计算结果；对圆形叶片，分别按照d=（L+W）/2和d=（L+2W）/3进行直径等效，进而采用圆形面积计算公式计算叶片面积，结果与实测结果具有较高的一致性，并且采用d=（L+2W）/3近似的结果优于采用d=（L+W）/2近似的结果。
关键词：叶面积，校正系数，等效直径，叶片形状叶片是植物的主要营养器官，叶面积大小是生理生化、遗传育种、作物栽培等方面研究经常涉及的内容之一。
目前常用的叶面积的测定方法有网格交叉法、叶面积仪法、复印称重法、干重法、数字图像处理法等[1-5]。
这些方法各有利弊，如网格交叉法比较准确，但需要消耗大量的时间；叶面积仪器法虽然具有快速、无损的特点, 但对仪器的依赖性大；而复印称重法则需要破坏性取样测定。
因此建立方便、准确、无损的叶面积测定方法，有着极为重要的实用价值。
在应用最多的长宽法方面，已有的研究多侧重于针对某种特定作物的叶面积测定方法比较[2，3，6-8]或校正系数的直接应用[8-12]，缺乏对校正系数的系统研究，而对不同形状叶片叶面积计算方法缺乏深入探讨。
本文基于实测的多种作物的叶片面积与叶片长度、宽度资料，分别针对狭长形与圆形叶片采用长宽法和等效直径近似圆法对叶面积进行了估算，为叶面积的快速、无损测量提供了简便实用的方法。
1. 材料与方法选择完整、大小各异的水稻、玉米、大豆和红薯的叶片若干，采用AM-200型便携式手持叶面积仪测定叶片的面积，同时采用直尺测定叶片的最大长度和宽度。
作物研究法
一、实验目的：掌握叶面积的测定 二、实验内容： （一）叶形纸称重法 (二) 长宽系数法 1．仪器设备 坐标纸；铅笔；分析天平；剪刀； 透明尺。 2．测定方法 由叶片的长乘宽再乘一校正系数 即得叶面积，所以关键是要求出正确的校正系 数（K）。
（一）叶形纸称重法 1．仪器设备：坐标纸、铅笔、剪刀、分 析天平、硫酸纸或坐标纸、镊子、搪瓷 盘。 2 ．测定方法：计算出纸重面积系数 a 值 (cm2 . g-1)，绘出叶形，剪取叶形纸并准 确称得叶形纸重W (g)。 3．计算叶面积(S)计算公式为： S = a· W = cm2 . g-1 × g = cm 仰角
叶向值 LOV ＝ ∑A(Ls／Lt)／n 式中： A——叶片仰角 Lt——叶片长度 Ls——基尖距 n——测定叶片数
作物光合效率综合评价
实验目的：观测和分析作物的叶面积、 叶面积指数、SPAD值、叶向值等多个指 标，并分析它们对光合速率及物质积累 的影响。
方法：
1、剪取有代表性叶片 2、绘出叶形和长方形 3、剪取叶形纸和长方形并准确称重 4、计算K值
（２）几何图形法（选做） 1、剪取有代表性叶片 2、将叶片分解成不同的几何图形 3、计算叶片面积及叶片最长处和最宽处 的长方形面积 4、计算K值
实验三：作物叶片着生状态的 测定
实验方法：
一、作物材料的种植 材料：小麦、大麦或水稻 材料的种植：选用不同株型（紧凑、披 散）同一作物的两至三个品种，种植于 肥力水平一致的田块中，采用相同的栽 培管理措施。
二、各项指标的综合测定分析 测定时期：孕穗期、开花期 测定项目：叶面积、叶面积指数、SPAD 值、叶向值、作物光合速率 收获时对生物产量和经济产量进行测定。
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[ 3 ]王家保 ,林秋金 ,叶水德 ,等. 5种测量热带果树单叶面积的方法 研究 [ J ]. 热带农业科学 , 2003, 23 (1) : 11 - 14.
[ 4 ]杨劲峰 ,陈 清 ,韩晓日 ,等. 数字图像处理技术在蔬菜叶面积测 量中的应用 [ J ]. 农业工程学 , 2002, 18 (4) : 155 - 158.
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江苏农业科学 2007年第 2期
证 。全部观测均在昆山水利技术推广站的试验基地 进行 。
2 结果与分析
2. 1 修正系数
根据各种作物的叶面积和叶片最大长度与宽度
实测资料 ,通过回归分析建立叶面积与长宽积之间
的回归方程 ,确定各种作物的修正系数 。分析结果
见表 1和图 1。玉米 、水稻 、大豆和甘薯叶面积计算
1 材料与方法
选择完整 、大小各异的水稻 、玉米 、大豆和甘薯 的叶片若干 ,采用美国 C ID 公司生产的 C I203型手 持式叶面积仪测定叶片的面积 ,同时采用直尺测定 叶片的最大长度和宽度 ,根据公式计算各种作物的 修正系数 k:
k =A l / (L ×W ) 其中 Al 为叶面积 ( cm2 ) ; L 和 W 分别为叶片的最大 长度 ( cm )和最大宽度 ( cm ) 。
[ 7 ]李雁鸣 ,胡冰华 ,张建平 ,等. 魔芋 (Am orphophallus rivieri D u rieu) 叶面积测定方法的初步研究 [ J ]. 河北农业大学学报 , 2000, 23 ( 4) : 23 - 25.
[ 8 ]陶洪斌 ,林 杉. 打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水 稻叶面积的方法比较 [ J ]. 植物生理学通讯 , 2006, 42 ( 3) : 496 -
[ 5 ]张恒敢 ,杨四军 ,顾克军 ,等. 应用数字图像处理测定作物叶面积 的简便方法 [ J ]. 江苏农业科学 , 2002 (3) : 20 - 25.
[ 6 ]刘贯山. 烟草叶面积不同测定方法的比较研究 [ J ]. 安徽农业科 学 , 1996, 24 ( 2) : 139 - 141.
R2 0. 955 0 0. 993 3 0. 982 6 0. 931 5
修正系数 0. 734 8 0. 774 6 0. 729 6 0. 731 1
F值 1 250. 683 3 14 528. 53 3 3 280. 4 60
注 : 3 3 显示回归方程在 P < 0. 01水平显著 。
的修正系数分别为 0. 734 8、0. 774 6、0. 729 6 和
0. 731 1,显著性分析显示所有回归结果均达极显著
差异水平 ( P < 0. 01) 。玉米的修正系数为 0. 734 8,
与通常采用的 0. 75[ 9 - 11 ]相比有所减小 ,水稻的修正
系数为 0. 774 6,与通常采用的 0. 75相比有所增加 ,
定义相对误差绝对值小于 10%为合格 ,统计得 到玉米 、水稻 、大豆和甘薯 4种作物采用长宽法计算 结果的合格率分别为 95%、94%、93%和 84% ,除了 对甘薯的计算结果较差外 ,其他 3 种作物叶面积计 算结果的合格率均在 90%以上 。
郁进元等 :长宽法测定作物叶面积的校正系数研究
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另取一定数量的叶片 ,同样测定叶片的面积和 最大长度与宽度 ,根据此前确定的修正系数进行验
(上接第 36页 ) 细 ,后期脱水速度相对较快 ,比移栽油菜更易于机械 化收割 。
不同油菜品种的损失率有差异 ,大粒品种易于 分离 ,损失率小 ,小粒品种难分离 ,损失率大 。抗角 裂强的品种割台损失率小 ,不抗角裂的割台损失率 大 。在试验的几个品种中 ,宁油 10 号 (千粒重 4. 8 g)损失率小 ,史力丰次之 (千粒重 4. 1 g) ,扬油 4号 (千粒重 3. 5 g)损失率最大 。
参考文献 :
[ 1 ]冯冬霞 ,施生锦. 叶面积测定方法的研究效果初报 [ J ]. 中国农 学通报 , 2005, 21 ( 6) : 150 - 153.
[ 2 ]柏军华 ,王克如 ,初振东 ,等. 叶面积测定方法的比较研究 [ J ]. 石河子大学学报 :自然科学版 , 2005, 23 (2) : 216 - 218.
叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器 官 ,叶面积大小是生理生化 、遗传育种 、作物栽培等 方面研究经常涉及的内容之一 。因此建立方便 、准 确的叶面积测定方法 ,有着极为重要的实用价值 。 目前常用的叶面积测定方法有网格交叉法 、叶面积 仪法 、复印称重法 、干重法 、数字图像处理法等 [ 1 - 5 ] 。 这些方法各有利弊 ,如网格交叉法比较准确 ,但需要 消耗大量的时间 ;叶面积仪法虽然具有快速 、无损的 特点 , 但对仪器的依赖性大 ;而复印称重法则需要 破坏性取样测定 。长宽法因其测定方法简便 、无损 , 无需昂贵的仪器 ,成为叶面积测定的主要方法 。在 利用长宽法测定叶面积的过程中 ,校正系数是必须 的参数 ,已有的研究多侧重于针对某种特定作物的
498. [ 9 ]杨国虎 ,李建生 ,罗湘宁 ,等. 干旱条件下玉米叶面积变化及地上
干物质积累与分配的研究 [ J ]. 西北农林科技大学学报 :自然科 学版 , 2005, 33 ( 5) : 27 - 32. [ 10 ]张旭东 ,蔡焕杰 ,付玉娟 ,等. 黄土区夏玉米叶面积指数变化规 律的研究 [ J ]. 干旱地区农业研究 , 2006, 24 (2) : 25 - 29. [ 11 ]王得贤. 四种测定单株玉米总叶面积方法的比较 [ J ]. 青海农 林科技 , 1999 ( 4) : 20 - 21. [ 12 ]石春林 ,朱 艳 ,曹卫星. 水稻叶片几何参数的模拟分析 [ J ]. 中国农业科学 , 2006, 39 (5) : 910 - 915.
(平均为 9. 2)的修正系数 。对于形状更接近圆形的 叶片如大豆和甘薯叶片 ,其修正系数比较接近 ,与狭 长形叶片相比其修正系数较小 。 2. 2 长宽法计算结果
另外分别选取一定数量的叶面积测定结果 ,根 据回归得到的修正系数 ,用长宽法计算得到作物的 叶面积计算值 ,与测定结果比较 ,验证长宽法的可行 性与实用性 。结果如图 2所示 ,对玉米 、水稻 、大豆 和甘薯 4种作物采用上述方法确定的修正系数 ,叶 面积计算结果与采用仪器测定得到的结果之间具有 较好的一致性 ,计算值与测定值之间的决定系数 R2 均在 0. 9以上 。表 2显示了计算值与测定值之间的 误差统计情况 , F统计量结果显示 ,对 4种作物采用 长宽法测定得到的叶面积与仪器测定结果之间具有 较高的一致性 。相对误差分析显示 ,相对于仪器测 定结果 ,长宽法计算得到的玉米 、水稻 、大豆和甘薯 叶面积结果的平均误差分别为 4. 13、4. 08、5. 21 和 5. 96,对狭长形叶片的计算结果优于圆形叶片 ,并且 叶片长宽比最大的水稻 ,计算误差最小 。
3 结论
通过分析玉米 、水稻 、大豆和甘薯等作物的叶面 积和叶长宽积之间的关系 ,确定了 4 种作物长宽法 叶面积计算的修正系数 ,并进行了实测验证 ,结果表 明 :玉米 、水稻 、大豆和甘薯叶面积计算的修正系数 分别为 0. 734 8、0. 774 6、0. 729 6和 0. 731 1。与通 常采用的 0. 75相比 ,玉米的修正系数有所减小 ,水 稻有所增加 。玉米和水稻狭长形叶片的修正系数比 较大 ,而对于形状更接近圆形的叶片 (大豆叶片和 甘薯叶片 ) ,其修正系数较小 。对于狭长形叶片 ,长 宽比较大 (水稻 ) 的修正系数大于长宽比较小 (玉 米 )的修正系数 ,圆形的叶片大豆和甘薯叶片的修 正系数比较接近 。采用长宽法计算的结果与叶面积 仪测定的结果具有较好的一致性 ,并且对狭长形叶 片的计算结果优于圆形叶片 ,叶片长宽比最大的水 稻计算误差最小 。
作物
玉米 水稻 大豆 甘薯
表 2 计算结果与实测结果的误差统计
相对误差绝对值 ( % )
平均
最大
最小
合格率 (%)
4. 13
11. 40
0. 04
95
4. 08
22. 64
0. 03
94
5. 21
17. 43
0. 21
93
5. 96
14. 55
0. 33
84
F值
303. 0 6 281. 9 1 507. 1 354. 5
而关于大豆和甘薯的修正系数未见报道 。
对于狭长形的叶片如玉米和水稻 ,其修正系数
比较大 ,表明其叶片形状更接近于以最大长度和宽
度确定的长方形的形状 , 并且长宽比较大的水稻
(平均为 20. 7)的修正系数大于长宽比较小的玉米
表 1 修正系数计算结果
作物 回归方程 玉米 y = 0. 734 8x 水稻 y = 0. 774 6x 大豆 y = 0. 729 6x 甘薯 y = 0. 731 1x
晴好天气 ,空气相对湿度 65%以下 ,籽粒含水 量在 15% ～20%的条件下 ,角果易炸裂 ,割台损失 增加 1% ～1. 5% ,但脱粒损失减少 2% ～2. 5% ,总 损失率仍明显降低 。
油菜适收期短 ,从黄熟后期到完熟仅 2～3 d,适 收期随气温升高而缩短 ,连续高温晴好天气 ,易形成 高温逼熟角果炸裂 。江都市油菜收获季节多阴雨 , 较高的空气湿度和较高的茎秆 、籽粒含水量都会造 成较高的脱粒损失 。
收稿日期 : 2006 - 08 - 30 作者简介 :郁进元 (1968—) ,男 ,江苏昆山人 ,工程师 ,从事农水试验
及技术推广工作 。 Tel: ( 0512 ) 57353210; E - mail: yjypgs@ 163. com。
叶面积测定方法比较 [ 2 - 3, 6 - 8 ]或校正系数的直接应 用 [ 8 - 12 ] ,缺乏对校正系数的系统研究 。本试验基于 实测的多种作物的叶片面积与叶片长度 、宽度资料 , 分析了不同形状叶片的校正系数 ,为采用长宽法快 速 、准确地测定叶面积提供参考 。
[ 4 ]杨劲峰 ,陈 清 ,韩晓日 ,等. 数字图像处理技术在蔬菜叶面积测 量中的应用 [ J ]. 农业工程学 , 2002, 18 (4) : 155 - 158.
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江苏农业科学 2007年第 2期
证 。全部观测均在昆山水利技术推广站的试验基地 进行 。
2 结果与分析
2. 1 修正系数
根据各种作物的叶面积和叶片最大长度与宽度
实测资料 ,通过回归分析建立叶面积与长宽积之间
的回归方程 ,确定各种作物的修正系数 。分析结果
见表 1和图 1。玉米 、水稻 、大豆和甘薯叶面积计算
1 材料与方法
选择完整 、大小各异的水稻 、玉米 、大豆和甘薯 的叶片若干 ,采用美国 C ID 公司生产的 C I203型手 持式叶面积仪测定叶片的面积 ,同时采用直尺测定 叶片的最大长度和宽度 ,根据公式计算各种作物的 修正系数 k:
k =A l / (L ×W ) 其中 Al 为叶面积 ( cm2 ) ; L 和 W 分别为叶片的最大 长度 ( cm )和最大宽度 ( cm ) 。
[ 7 ]李雁鸣 ,胡冰华 ,张建平 ,等. 魔芋 (Am orphophallus rivieri D u rieu) 叶面积测定方法的初步研究 [ J ]. 河北农业大学学报 , 2000, 23 ( 4) : 23 - 25.
[ 8 ]陶洪斌 ,林 杉. 打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水 稻叶面积的方法比较 [ J ]. 植物生理学通讯 , 2006, 42 ( 3) : 496 -
[ 5 ]张恒敢 ,杨四军 ,顾克军 ,等. 应用数字图像处理测定作物叶面积 的简便方法 [ J ]. 江苏农业科学 , 2002 (3) : 20 - 25.
[ 6 ]刘贯山. 烟草叶面积不同测定方法的比较研究 [ J ]. 安徽农业科 学 , 1996, 24 ( 2) : 139 - 141.
R2 0. 955 0 0. 993 3 0. 982 6 0. 931 5
修正系数 0. 734 8 0. 774 6 0. 729 6 0. 731 1
F值 1 250. 683 3 14 528. 53 3 3 280. 4 60
注 : 3 3 显示回归方程在 P < 0. 01水平显著 。
的修正系数分别为 0. 734 8、0. 774 6、0. 729 6 和
0. 731 1,显著性分析显示所有回归结果均达极显著
差异水平 ( P < 0. 01) 。玉米的修正系数为 0. 734 8,
与通常采用的 0. 75[ 9 - 11 ]相比有所减小 ,水稻的修正
系数为 0. 774 6,与通常采用的 0. 75相比有所增加 ,
定义相对误差绝对值小于 10%为合格 ,统计得 到玉米 、水稻 、大豆和甘薯 4种作物采用长宽法计算 结果的合格率分别为 95%、94%、93%和 84% ,除了 对甘薯的计算结果较差外 ,其他 3 种作物叶面积计 算结果的合格率均在 90%以上 。
郁进元等 :长宽法测定作物叶面积的校正系数研究
— 39 —
另取一定数量的叶片 ,同样测定叶片的面积和 最大长度与宽度 ,根据此前确定的修正系数进行验
(上接第 36页 ) 细 ,后期脱水速度相对较快 ,比移栽油菜更易于机械 化收割 。
不同油菜品种的损失率有差异 ,大粒品种易于 分离 ,损失率小 ,小粒品种难分离 ,损失率大 。抗角 裂强的品种割台损失率小 ,不抗角裂的割台损失率 大 。在试验的几个品种中 ,宁油 10 号 (千粒重 4. 8 g)损失率小 ,史力丰次之 (千粒重 4. 1 g) ,扬油 4号 (千粒重 3. 5 g)损失率最大 。
参考文献 :
[ 1 ]冯冬霞 ,施生锦. 叶面积测定方法的研究效果初报 [ J ]. 中国农 学通报 , 2005, 21 ( 6) : 150 - 153.
[ 2 ]柏军华 ,王克如 ,初振东 ,等. 叶面积测定方法的比较研究 [ J ]. 石河子大学学报 :自然科学版 , 2005, 23 (2) : 216 - 218.
叶片是植物进行光合作用和蒸腾作用的主要器 官 ,叶面积大小是生理生化 、遗传育种 、作物栽培等 方面研究经常涉及的内容之一 。因此建立方便 、准 确的叶面积测定方法 ,有着极为重要的实用价值 。 目前常用的叶面积测定方法有网格交叉法 、叶面积 仪法 、复印称重法 、干重法 、数字图像处理法等 [ 1 - 5 ] 。 这些方法各有利弊 ,如网格交叉法比较准确 ,但需要 消耗大量的时间 ;叶面积仪法虽然具有快速 、无损的 特点 , 但对仪器的依赖性大 ;而复印称重法则需要 破坏性取样测定 。长宽法因其测定方法简便 、无损 , 无需昂贵的仪器 ,成为叶面积测定的主要方法 。在 利用长宽法测定叶面积的过程中 ,校正系数是必须 的参数 ,已有的研究多侧重于针对某种特定作物的
498. [ 9 ]杨国虎 ,李建生 ,罗湘宁 ,等. 干旱条件下玉米叶面积变化及地上
干物质积累与分配的研究 [ J ]. 西北农林科技大学学报 :自然科 学版 , 2005, 33 ( 5) : 27 - 32. [ 10 ]张旭东 ,蔡焕杰 ,付玉娟 ,等. 黄土区夏玉米叶面积指数变化规 律的研究 [ J ]. 干旱地区农业研究 , 2006, 24 (2) : 25 - 29. [ 11 ]王得贤. 四种测定单株玉米总叶面积方法的比较 [ J ]. 青海农 林科技 , 1999 ( 4) : 20 - 21. [ 12 ]石春林 ,朱 艳 ,曹卫星. 水稻叶片几何参数的模拟分析 [ J ]. 中国农业科学 , 2006, 39 (5) : 910 - 915.
(平均为 9. 2)的修正系数 。对于形状更接近圆形的 叶片如大豆和甘薯叶片 ,其修正系数比较接近 ,与狭 长形叶片相比其修正系数较小 。 2. 2 长宽法计算结果
另外分别选取一定数量的叶面积测定结果 ,根 据回归得到的修正系数 ,用长宽法计算得到作物的 叶面积计算值 ,与测定结果比较 ,验证长宽法的可行 性与实用性 。结果如图 2所示 ,对玉米 、水稻 、大豆 和甘薯 4种作物采用上述方法确定的修正系数 ,叶 面积计算结果与采用仪器测定得到的结果之间具有 较好的一致性 ,计算值与测定值之间的决定系数 R2 均在 0. 9以上 。表 2显示了计算值与测定值之间的 误差统计情况 , F统计量结果显示 ,对 4种作物采用 长宽法测定得到的叶面积与仪器测定结果之间具有 较高的一致性 。相对误差分析显示 ,相对于仪器测 定结果 ,长宽法计算得到的玉米 、水稻 、大豆和甘薯 叶面积结果的平均误差分别为 4. 13、4. 08、5. 21 和 5. 96,对狭长形叶片的计算结果优于圆形叶片 ,并且 叶片长宽比最大的水稻 ,计算误差最小 。
3 结论
通过分析玉米 、水稻 、大豆和甘薯等作物的叶面 积和叶长宽积之间的关系 ,确定了 4 种作物长宽法 叶面积计算的修正系数 ,并进行了实测验证 ,结果表 明 :玉米 、水稻 、大豆和甘薯叶面积计算的修正系数 分别为 0. 734 8、0. 774 6、0. 729 6和 0. 731 1。与通 常采用的 0. 75相比 ,玉米的修正系数有所减小 ,水 稻有所增加 。玉米和水稻狭长形叶片的修正系数比 较大 ,而对于形状更接近圆形的叶片 (大豆叶片和 甘薯叶片 ) ,其修正系数较小 。对于狭长形叶片 ,长 宽比较大 (水稻 ) 的修正系数大于长宽比较小 (玉 米 )的修正系数 ,圆形的叶片大豆和甘薯叶片的修 正系数比较接近 。采用长宽法计算的结果与叶面积 仪测定的结果具有较好的一致性 ,并且对狭长形叶 片的计算结果优于圆形叶片 ,叶片长宽比最大的水 稻计算误差最小 。
作物
玉米 水稻 大豆 甘薯
表 2 计算结果与实测结果的误差统计
相对误差绝对值 ( % )
平均
最大
最小
合格率 (%)
4. 13
11. 40
0. 04
95
4. 08
22. 64
0. 03
94
5. 21
17. 43
0. 21
93
5. 96
14. 55
0. 33
84
F值
303. 0 6 281. 9 1 507. 1 354. 5
而关于大豆和甘薯的修正系数未见报道 。
对于狭长形的叶片如玉米和水稻 ,其修正系数
比较大 ,表明其叶片形状更接近于以最大长度和宽
度确定的长方形的形状 , 并且长宽比较大的水稻
(平均为 20. 7)的修正系数大于长宽比较小的玉米
表 1 修正系数计算结果
作物 回归方程 玉米 y = 0. 734 8x 水稻 y = 0. 774 6x 大豆 y = 0. 729 6x 甘薯 y = 0. 731 1x
晴好天气 ,空气相对湿度 65%以下 ,籽粒含水 量在 15% ～20%的条件下 ,角果易炸裂 ,割台损失 增加 1% ～1. 5% ,但脱粒损失减少 2% ～2. 5% ,总 损失率仍明显降低 。
油菜适收期短 ,从黄熟后期到完熟仅 2～3 d,适 收期随气温升高而缩短 ,连续高温晴好天气 ,易形成 高温逼熟角果炸裂 。江都市油菜收获季节多阴雨 , 较高的空气湿度和较高的茎秆 、籽粒含水量都会造 成较高的脱粒损失 。
收稿日期 : 2006 - 08 - 30 作者简介 :郁进元 (1968—) ,男 ,江苏昆山人 ,工程师 ,从事农水试验
及技术推广工作 。 Tel: ( 0512 ) 57353210; E - mail: yjypgs@ 163. com。
叶面积测定方法比较 [ 2 - 3, 6 - 8 ]或校正系数的直接应 用 [ 8 - 12 ] ,缺乏对校正系数的系统研究 。本试验基于 实测的多种作物的叶片面积与叶片长度 、宽度资料 , 分析了不同形状叶片的校正系数 ,为采用长宽法快 速 、准确地测定叶面积提供参考 。