菠萝叶片黄化比定量研究与应用OA

叶片黄化是一种典型的表型特征,指植株在生物或非生物胁迫条件下,叶片颜色由绿色逐渐转变为黄色、红棕色和暗褐色的现象。台农17号菠萝叶片黄化程度能够有效表征植株的衰老进程与健康状况。本研究基于菠萝叶片高清RGB图像,采用多种颜色空间模型对叶片黄化区域进行分割,并系统分析不同氮肥水平下菠萝全生育期叶片黄化比(leaf chlorosis ratio,CLR)的动态变化特征。结果表明:在多种分割方法中,Hue-Saturation-Value(HSV)颜色模型对菠萝叶片黄化区域的分割效果最佳。菠萝功能叶片(D叶)黄化比介于1.4%~61.9%之间,且随氮肥施用量的增加显著降低,低氮处理下,叶片黄化比(27.9%)显著高于高氮处理(14.5%)。随着生育进程的推进,D叶黄化比呈持续上升趋势,由快速生长前期的3.7%增加至现红期的25.1%,并在成熟期达到34.7%。不同叶位间叶片黄化比差异显著,其中,中部叶片黄化比(27.1%)显著高于上部(21.8%)和下部(21.0%)叶片。相关性分析表明,叶片黄化比与叶面积、叶鲜质量、叶干质量及叶片氮积累量均呈显著正相关,而与菠萝水心病发病率呈显著负相关。菠萝叶片黄化比能够综合反映氮素营养状况、生物量积累水平及病害发生风险,既可作为氮素诊断和田间管理的重要参考指标,也可作为水心病发生的潜在预测工具。研究结果为菠萝植株健康状况的快速、无损监测提供了新的技术思路,对菠萝栽培管理和施肥决策具有重要的指导意义。