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本文通过2002~2004年度在河北农业大学教学试验基地进行的冬小麦田间实验,采用数码相机获取冬小麦离体叶片的图像及应用图像色彩处理技术和数学统计学方法,结合实验室常规化学测验,研究了应用数字图像技术对小麦叶片进行生理指标估测的可行性,获得了可用的颜色参数。主要研究结果如下: 1.对9个供试品种旗叶进行的取像以及叶绿素测定结果表明,R、G、B的均值分别为140.88,144.99,137.31,r、g、b的平均值分别为0.3328、0.3426、0.3245.说明旗叶对光合可见光中绿光的反射多于红光和蓝光,而吸收少于红光和蓝光。 2.分析结果表明,在灌浆中期,利用颜色参数对旗叶的叶绿素含量进行无损估测具有可行性。颜色参数G/R值和R/L值在整个测定时期与叶绿素含量显著相关。5月24日可用的颜色参数为:L值、R值、G值、B值、R/L值、G/R值、RGB百分数、I值、H值;5月27日为:g值、R/L值、G/L值、G/R值、S值。 3.对不同品种光合指标与颜色参数的研究表明,颜色参数S值与旗叶和倒2叶的光合速率、蒸腾速率和气孔导度呈显著相关,说明可用S值对小麦灌浆期间旗叶和倒2叶的上述生理指标进行无损估测;此外,G/B值与灌浆期间旗叶和倒2叶的胞间CO2浓度显著相关。 4.回归分析表明,不同时期小麦叶片的氮素含量与颜色参数值的相关不显著。但部分测试时期旗叶氮素含量(22/4)可用S值进行无损测试;倒2叶(15/4)可用b值、B/L值和S值测试;倒4叶(15/4)可用R值、RGB百分数和Ⅰ值测试。不同供试品种倒3叶的氮素含量与颜色参数的相关特征的规律性不明显,其中济南17、豫麦70和中优9507的倒3叶氮素含量分别与部分颜色参数显著相关。 5.在生育中后期,颜色参数b值和S值与旗叶、倒2叶和倒3叶的磷素含量均存在显著相关,表明可运用数字图像技术对小麦叶片的磷素含量进行估测。此外,可用G/L值、G/B值、H值对旗片部分测试时期磷素含量无损测试:可用R值、G/L值和G/R值对倒2叶部分测试时期磷素含量无损测试。 6.叶片不同时期的钾素含量与颜色参数的相关程度不显著。部分测试时期,倒2叶和倒3叶的钾素含量分别与部分颜色参数显著相关。此外,对不同供试品种的倒3叶钾素含量与颜色参数的关系研究表明,华麦9号,济南17,陕农65和皖麦19的倒3叶氮素含量与部分颜色参数显著相关。其中,华麦9号与G/L值显著相关;济南17与G值显著相关;陕农65与b值、r值、G/B值、S值显著相关;皖麦19与G值显著相关。 7.对叶片颜色参数与叶片氮、磷、钾素含量的综合效应的分析表明,倒2叶氮、磷、钾素含量与b值、B/L值、G/B值、R/B值、S值达0.01显著水平:倒3叶与r值、b值、R/B值、达到0.01显著水平,与B/L值达0.05显著水平。 8.研究表明,千粒重与倒3叶部分测试时期(22/4和29/4)的G值、L值和