一種利用ImageJ軟件對棉花葉面積進行測量的方法*

張 選，彭小峰，劉素華，彭 延

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第三師農(nóng)業(yè)科學研究所，新疆圖木舒克 843900）

葉片是棉花的營養(yǎng)器官和蒸騰器官，對棉花植株生長至關(guān)重要。植物進行光合作用、蒸騰作用、呼吸作用及產(chǎn)量構(gòu)成因素的重要指標之一是葉面積大小，葉面積的大小、發(fā)育狀況和受蟲害程度對作物的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響[1]，也是對作物進行合理栽培管理監(jiān)測的重要部位[2]，生產(chǎn)中常用葉面積指數(shù)來衡量作物群體的生長狀況，并以此作為確定栽培措施的參考指標。

對于測定葉面積所用的傳統(tǒng)方法如打孔稱重法、干重法、鮮重法等，這些方法簡單、易操作，但費時費工，測定結(jié)果的準確性和精確性較低；而現(xiàn)如今利用的高科技儀器測定葉面積的方法，如光電葉面積儀法、激光葉面積儀法、數(shù)字圖像處理法等，操作復(fù)雜，對操作者素質(zhì)要求較高[3]。

以往采用葉面積測量都是將葉片在田間取樣，用濕毛巾將葉片包住，到實驗室以后使用打孔器打孔，烘干后稱量，進行計算得到數(shù)據(jù)。在學會使用ImageJ軟件以后發(fā)現(xiàn)對試驗研究有較大的幫助。對棉花葉片葉面積測量，只需要一把尺子，一張白紙，在田間地頭拍照后在電腦上就可以得到數(shù)據(jù)。使用Image J 軟件對棉花活體葉面積測定的方法簡易快捷，能更好的為田間為棉花長勢的監(jiān)測與產(chǎn)量估算提供指導。

1 材料與方法

1.1 測定用具

棉花葉片、ImageJ軟件和電腦、手機或照相機。

1.2 測定方法

在田間取好葉片后，在白色的A4紙上用1把尺子做刻度后旁邊將葉片平鋪（注意葉片不能有褶皺，被遮擋后數(shù)據(jù)不準確，可將葉片切開），再用手機或者照相機拍照（圖1）。

圖1 在田間取樣拍照

在電腦上打開ImageJ 軟件并對取樣照片進行選取。

點擊菜單欄“File-Open”，選擇要進行處理的圖片，把拍好的圖片導入到Image J軟件中（圖2）。

圖2 棉花葉片拍照后導入至Image J 軟件

再點擊菜單欄“Image－Measure-Calibration-Spatial Calibration Wizard”對圖片選擇面積計算，使用軟件標尺畫線（圖3）。

圖3 軟件標尺畫線的圖片

選擇菜單欄Measure-Count/Size，選擇“AutonmaticDark Objects”，點擊“Count”，自動選擇圖片區(qū)域（圖4），此時也可選擇Manual手動選擇區(qū)域。

圖4 選擇圖片區(qū)域

圖5 設(shè)置數(shù)值

圖6 選擇區(qū)域圖

選擇菜單欄SelectMeasurements-Area 對話框Filter Ranges，選中Area，設(shè)置“Start”為5（圖5），此數(shù)值可根據(jù)葉片面積估算值填入，該設(shè)置可以排除不需要計算的面積，從而準確的計數(shù)棉花葉面積，點擊“OK”復(fù)選框選擇“View”，然后點擊“OK”。可以得到棉花葉片的輪廓圖，選擇區(qū)域并有數(shù)字標注，即在葉片面積數(shù)值上點一下，相對應(yīng)的葉片可出現(xiàn)圓形圖，此數(shù)值對應(yīng)的葉片的葉面積（圖6），給出測量棉花葉片的面積數(shù)值（圖7），棉花葉面積結(jié)果在表格中一目了然，點擊Area 下面的數(shù)據(jù)，即可在圖片中顯示對應(yīng)的葉片，簡單易操作。

圖7 計算結(jié)果

2 小結(jié)

在利用軟件ImageJ分析細胞光密度、長寬、面積和計數(shù)[3]等功能時，發(fā)現(xiàn)如果利用該軟件對收獲小麥、黃豆、綠豆等進行計數(shù)后測量千粒重，可以提高作物種子計數(shù)準確性，使人為計數(shù)的誤差減少，并提高速度。ImageJ軟件可以測量各種植物小葉片的葉面積，如小麥、紅棗、花生、蘋果、梨等。