1. Simple assessment of needleleaf and broadleaf chlorophyll content using a flatbed color scanner
- Author
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Eitel, Jan U.H., Vierling, Lee A., Long, Dan S., Litvak, Marcy, and Eitel, Karla C.B.
- Subjects
Plants -- Food and nutrition ,Leaves -- Observations ,Chlorophyll -- Observations ,Flatbed color scanner ,Flatbed gray-scale scanner ,Earth sciences - Abstract
Total chlorophyll a and b content [(Chl.sub.ab]) of leaves is an important indicator of the photosynthetic capacity, nutritional condition, and health status of plants. Developing low-cost, easily accessible methods for estimating foliar [Chl.sub.ab] of needleleaf species would enable a broad range of forestry applications. We evaluated data acquired using an off-the-shelf flatbed color scanner to assess its utility in quantifying needleleaf [Chl.sub.ab]. Red and green digital numbers (DN) of the scan image were obtained from needle leaves of oneseed juniper (Juniperus monosperma (Engelm.) Sarg.) and pinon pine (Pinus edulis Engelm.) in addition to two broadleaf species for comparison purposes. Values of laboratory-determined [Chl.sub.ab] (range 1.5-64.0 µg * [cm.sup.-2]) were then predicted using the DN values from the scanner-imaged needle leaves as a regression estimator. The red or green DN values of the scanner-imaged needle leaves were curvilinearly related to [Chl.sub.ab] with an [r.sup.2] of 0.67 (RMSE = 4.72 µg * [cm.sup.-2], p < 0.001) for juniper needles and an [r.sup.2] of 0.54 (RMSE = 5.51 µg * [cm.sup.-2], p < 0.001) for pine needles. Although our results suggest that flatbed scanner derived [Chl.sub.ab] estimates are not suitable for applications where highly accurate [Chl.sub.ab] estimates are required, the technique is likely to be a useful tool for forest practitioners in managing tree nutrition and health. Resume: La teneur totale en chlorophylle a et b (Chlab) des feuilles est un important indicateur de la capacite photosynthetique, des conditions nutritives et de l'etat de sante des plantes. Le developpement de methodes peu couteuses et facilement accessibles pour estimer la teneur en Chlab foliaire des especes coniferiennes ouvrirait la porte a une vaste gamme d'applications en foresterie. Nous avons examine les donnees acquises a l'aide d'un lecteur optique couleur a plat standard afin d'evaluer l'utilite de cet appareil pour quantifier la teneur en Chlab foliaire. Les valeurs numeriques du rouge et du vert (DN) de l'image numerisee ont ete obtenues a partir des aiguilles de genevrier monosperme (Juniperus monosperma (Engelm.) Sarg.) et de pin du Colorado (Pinus edulis Engelm.), ainsi que de deux especes feuillues a des fins de comparaison. Les valeurs de Chlab mesurees en laboratoire (etendue 1,5-64,0 µg*[cm.sup.-2]) ont ensuite ete predites a l'aide des valeurs DN provenant des images des aiguilles produites par le lecteur optique et utilisees comme estimateur de regression. Les valeurs DN du rouge et du vert de l'image numerisee des aiguilles etaient reliees de fa?on curviligne a la teneur en Chlab avec un r2 de 0,67 (ecart-type = 4,72 µg * [cm.sup.-2], p < 0,001) pour les aiguilles de genevrier et un r2 de 0,54 (ecart-type = 5,51 µg*[cm.sup.-2], p < 0,001) pour les aiguilles de pin. Bien que nos resultats indiquent que les estimations des teneurs en Chlab derivees d'un lecteur optique a plat ne conviennent pas pour des applications qui exigent des mesures tres precises de la teneur en Chlab, la technique a des chances de devenir un outil utile pour les praticiens forestiers qui s'occupent de la nutrition et de la sante des arbres., Introduction Total chlorophyll a and b content [(Chl.sub.ab]) of leaves is an important indicator of the photosynthetic capacity, nutritional status, and overall health of vascular plants (Eitel et al. 2008). [...]
- Published
- 2011
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