低矮作物叶面积指数(LAI)测量:仪器选型全指南

2026-03-06 16:27:23 点将科技 6

     叶面积指数(LAI)是评价作物生长状况、光合效率及群体结构的核心指标,尤其在低矮作物(如小麦、水稻、蔬菜、牧草等)监测中,准确、快速、无损地获取 LAI 数据,对作物表型分析、水肥管理及产量预测至关重要。目前没有更好的仪器,较适合的选择取决于具体需求、预算和测量场景本文针对低矮作物的生长特点与田间实测需求,对主流 LAI 测量仪器进行对比分析。

     主流的测量方法主要分为线性光量子传感器法、智能手机APP法、图像法和光学仪器法等,各有优劣

一、线性光量子传感器

代表仪器有SunScanLP-80等。原理是利用利用1米长的探杆,在冠层底部多点测量光合有效辐射(PAR)的穿透率,基于冠层吸收的Beer法则和Campbell的椭圆叶面角度分布方程等间接计算LAI。

LAI测量

此类适用于条播、行播的低矮作物(如小麦、水稻、大豆等)的大面积、多点快速调查


1米长的探杆能很好地平均掉行播作物(如小麦、玉米苗期)的行间和株间差异,空间代表性非常好。探杆上共有64个光量子传感器,间距是15.6mm。只需按下传感器上的按钮,就可以获得冠层下方的光合有效辐射分布情况。


客户可以根据预算选择基础版本(读数表+SunScan线性传感器)、专业版(读数表+SunScan线性传感器+BF5冠层上传感器)和无线电版(包含专业版所有配置,并且BF5和SunScan之间无线传输)。



二、光学类冠层分析仪

代表仪器是LAI-2200C。通过鱼眼光学传感器测量冠层上下五个角度的天空散射光透过率,间接计算LAI。

冠层分析仪

此类适合对标国际研究的科研工作,如需要发表高水准论文、进行长期定位观测,且预算充足。优势在于测量结果被国际学术界广泛认可,数据可比性极强。既能测低矮作物,也能测森林等高大树冠。


最初2200C测量需要满足4个假设条件,其中1条是入射到植物叶片表面的光线被全部吸收。故一般选择多云天气、日出前或日落后,才能满足这样的假设。后厂家增加了散射校正,比较好的解决了天气条件限制。



三、图像类冠层分析仪

代表仪器有CI-110、DJ-GC02等等。原理是使用180°鱼眼镜头拍摄冠层图像,通过专业软件分析间隙率来计算LAI和叶倾角等参数。

        植物冠层分析仪  植物冠层分析  

需要了解叶倾角、叶片分布等细节,或研究冠层结构与光能利用关系的项目,可以考虑此类。图像处理(如阈值设定)需要一定经验,可能引入主观误差。对于茎干特别矮小(如10cm以下且叶片较大),测量起来较为困难。


核心优势是能获得冠层彩色图像,可后期处理剔除人影、枯叶等干扰,提供叶倾角、辐射透过率等多维度信息



四、智能手机APP

代表如PocketLAI、 LAISmart等等。利用手机自带的多角度传感器和摄像头,通过特定算法估算LAI。

LAISmart

优点很明显,极致便携、成本极低。适合对精度要求不是最高,但追求效率和便携性的场合。


如PocketLAI,有研究表明:它虽然在高LAI(>5)时可能略有低估,但在资源有限或需要极高便携性的场景下,是一个很好的替代方案。
随着AI的普及应用,轻硬件,智能APP和算法的开发将成为生态科研测量的主流技术。



18911366984
最新产品
联系
点将科技
关闭