手持活体叶面积测量仪速测黄瓜叶面积的方法

手持活体叶面积测量仪速测黄瓜叶面积的方法

摘要以津优1号和津春4号黄瓜品种叶片为材料，以实际叶面积、叶长、叶宽、肩宽和肩高为测算指标，以手持活体叶面积测量仪分析法作统计检验，经计算机择优筛选，获得黄瓜叶面积活体快速估测的一种新方法———等腰三角形法。笔者对此方法的有效性和通用性进行了验证，结果表明：被估测的9 个品种（或组合）的叶面积与实际叶面积间均无显著差异。实际应用中，只需测量出叶长，便可简单地估算出叶面积，实现了黄瓜叶面积活体快速估测。

叶面积测定常用的方法是先用手持活体叶面积测量仪，再应用相关与回归分析手段找出配合较密切的回归方程，然后使用此方程进行估测。但是，由于同种作物的不同品种之间以及叶片不同生长时期的形态特征的差异，使得叶面积测定的经验公式依不同品种而异，甚至不同生长进程的叶片其估测方法也存在较大差异。因此，托普仪器认为，通过手持活体叶面积测量仪寻找出一种适用于黄瓜不同品种的群体叶面积测定的简便方法，对科研和生产应用都具有重要的现实意义。

1 快速估测的基本原理

叶面积任何快速估测方法的确立，都是基于作物叶片的基本形态特征，例如手持活体叶面积测量仪YMJ-D型黄瓜叶片的基本形态为“五角形”，不同品种间幼叶形态差异较小，而成形叶片的差异较大。图1（实际叶片复印缩小而成）反映了两类黄瓜成形叶片的典型特征。

1.1 图形分解法

由于黄瓜叶片形态比较规范，因此，可将其分解为不同特征的图形。图"1a类型的叶面积由三角形-2) 和梯形2)

显然针对这种叶片用叶片手持活体叶面积测量仪YMJ-D，计算叶面积是较为可靠的，但是需要测量的数据较多，尤其是图1-b类型的叶片更是如此。因此实践中可视估测精度要求而有选择地应用。

1.2 等腰三角形法

笔者对黄瓜叶形仔细分析后发现，如果以叶片的长（叶柄至叶尖的长度）作为三角形-

C 4A（-@

D

E # A -@#〕，因此非常简便和实用。

2 材料与方法

2.1 材料

仪器:托普仪器-YMJ-D型手持活体叶面积测量仪。黄瓜品种：于生长盛期分别取两类典型黄瓜品种的叶片为测试材料，津优1号于"5月# 日在本所科研基地气肥试验田取叶。津春4号于#6月( 日在农户夏黄瓜生产田取叶1枚。考虑到不同叶龄叶片形态的差异，取样时注意选择不同叶位的叶片。

2.2 方法

叶片取回后，先用复印机复制出叶片图，然后用YMJ-D测出实际叶面积，用尺测量出叶长、叶宽（中部两角间的长度）、肩宽（近叶柄处两角间的长度）和肩高（叶尖与肩宽的垂线长度）。应用成对分析法进行统计检验。

图1 黄瓜叶形图

图2 黄瓜叶片等腰三角形分解图

3 结果与分析

由表1 可知：津优1 号叶面积估值为实际叶面积的102.98%，津春4号叶面积估值为实际叶面积的99.47%。(成对分析法结果表明：津优1号t=0.1115＜0.05，津春1号)，说明两个品种的估测叶面积与实际叶面积间均无显著差异。因此用等腰三角形法对黄瓜叶面积进行活体估测是客观可行的。

表1 津优1号和津春4号黄瓜实测叶面积S与估测叶面积S1比较

由于不同叶龄的叶片形态存在一定的差异，为进一步提高估测的准确性，笔者将黄瓜的叶片按叶长分为大、中、小类，其中叶长大于19cm的为大叶＜19, 而＞16 的为中叶，＜16 的为小叶。则实际叶面积与叶长平方的比值即为叶面积折算系数（表2）。应用中只需用叶长的平方乘以相应的折算系数可获得更为准确的叶面积估值。值得注意的是，不同的品种会有不同的折算系数，这一点正

好反映了品种间叶片形态上的差异；而同一品种不同叶龄段叶面积折算系数的不同，也反映出叶片在其生长进程中形态上的变化。

＜19, 而＞16 的为中叶，＜16 的为小叶。则实际叶面积与叶长平方的比值即为叶面积折算系数（表2）。应用中只需用叶长的平方乘以相应的折算系数可获得更为准确的叶面积估值。值得注意的是，不同的品种会有不同的折算系数，这一点正好反映了品种间叶片形态上的差异；而同一品种不同叶龄段叶面积折算系数的不同，也反映出叶片在其生长进程中形态上的变化。

4 验证与应用

为了验证本方法对于不同黄瓜品种的有效性，笔者于1999年秋和2000年春共对, 9个黄瓜品种

进行了叶面积取样测定（表3），结果表明：, 9个品种的估测叶面积与实际叶面积之间均无显著差异。

在1999-2000年黄瓜二氧化碳施肥试验中，笔者首次应用此法对黄瓜群体叶面积的动态生长情况进行了跟踪估测，效果非常理想。

5 结论与讨论

1 根据黄瓜叶片形态特点，应用等腰三角形法进行叶面积活体快速估测是客观可行的。在实际操作中，只需简单地测量出叶长，其平方值即为估测叶面积。在对黄瓜群体叶面积的动态生长研究中，只需估测一定数量的单株叶面积，求出单株叶面积的平均值，便可简便快捷地获得群体叶面积的当前估值。

2 在叶面积估测中，常常用到相关与回归方法、系数法等，但这些方法所得结果的明显特征通常是只适用于所测量的品种。本研究表明，等腰三角形法估测黄瓜叶面积其通用性明显增强，且更为简便。

3 此法最适于黄瓜叶面积的动态生长研究和黄瓜群体叶面积的估测，而对精度要求很高的个体叶面积测量则不是理想的方法。图形分解法（本文未列出有关数据）的测量工作较多，其估测精度因品种而异。由于这两种估测方法都不须离体取样，因此是真正意义上的叶面积活体估测。

4 相关与回归分析方法须先取样求出回归方程，其估测精度的高低由离回归均方和（复）相关系数两个参数所决定。本研究中笔者以叶长（H）、叶宽（L）、肩宽（G）和肩高（K）为自变量所求得的最优多元线性回归方程（表4）的叶面积估测（S）精度要高于任何单相关（回归）估测，而在以往的研究中通常都只考虑了单相关（回归）的情况，这一点应引起研究工作者的重视。

表4 津优1号和津春4号黄瓜叶面积估测多元二次最优回归方程