植物品種特異性、一致性、穩定性測試攝影技術初探

楊欽方 單飛彪 杜瑞霞 王永行 劉春暉 白立華 楊欽宇 張國權

（1 巴彥淖爾市農牧業科學研究院/農業農村部植物新品種測試（巴彥淖爾）分中心，內蒙古巴彥淖爾 015000；2 內蒙古巴彥淖爾市臨河區氣象局，內蒙古巴彥淖爾 015000；3 內蒙古巴彥淖爾市臨河區曙光鄉政府，內蒙古巴彥淖爾 015000）

DUS 測試是植物品種身份信息鑒定的重要手段，DUS 測試攝影，作為DUS 測試的重要工作內容，其基本要求，攝影方法和技術是DUS 測試工作需要探討的問題。本文基于對DUS 攝影的基本要求，針對DUS 攝影常遇到的問題，提出解決常見問題的攝影方法和技巧。目的在于為進行DUS 自主測試的企業提供關于DUS 測試照片拍攝標準、相機參數選擇、拍攝方法、工具使用、后期處理等方面的參考。

1 DUS測試及DUS攝影技術

1.1 DUS測試的簡介DUS 測試是指依據相應植物測試技術與標準，通過田間種植試驗或室內分析，對待測品種特異性、一致性和穩定性進行評價的過程。DUS測試的主要作用集中體現在以下幾個方面：首先，對待測品種身份信息描述和基本屬性界定，即對待測品種特異性、一致性、穩定性等基本屬性進行評價，判斷其是不是品種，是不是獨一無二的品種。其次，為品種管理鑒定提供技術支撐和重要手段。通過對品種三性測試后，DUS 測試機構為該品種發放“身份證”和市場準入證（DUS 測試報告）。通過對品種一致性測試可判斷種子“純度”。第三，DUS測試是執法維權，打擊假冒侵權案件的行為，DUS特異性測試是品種真實性鑒定的最終裁定[1]。

1.2 DUS測試攝影的重要作用攝影作為記錄品種生長狀態、描述品種表型性狀的重要手段，在DUS測試過程中具有不可替代的作用。攝影可以準確記錄植物的生長狀態，如小麥分蘗期小區照片等可以反映分蘗特點及直立程度。照片可以準確記錄植株個體或群體的DUS 性狀，成為DUS 測試報告的有力佐證，如在玉米DUS 測試過程中花絲這一性狀出現一致性存疑的情況，通過田間種群內部花絲典型照片及異型株花絲的拍攝，可以準確記錄該植物類群典型株及異型株的性狀表達狀態，在出具一致性不合格的測試報告時，照片成為判定依據的佐證。照片可以直觀反映田間異常情況，如遭受自然災害、病蟲害、倒伏、出苗不齊等情況，除了用語言描述外還可以利用照片補充；可更直觀反映異常場景，如在DUS 測試選測性狀——抗病性測試中，照片可直接反映抗性的有無等。

1.3 DUS照片的分類DUS 攝影主要可以分為以下幾類：（1）品種身份證照片。包括苗期或生育期小區照片，典型植株開花時期整株照片，花器照片、葉片照片（某些作物要求）、收獲物照片。（2）品種特異性、一致性照片。例如申請品種與近似品種在某一性狀上的差異性照片，同一植物群體內部出現的典型株與異型株的照片。（3）描述指示類照片，用于指示某一性狀的不同表達狀態的照片，一般用于測試指南或其他測試指導性文件的示例圖片。

2 DUS攝影基本要求及拍攝技巧

2.1 DUS攝影的基本要求DUS 攝影對照片拍攝時期及數量的要求：一般作物的DUS 測試需要以植物品種特異性、一致性、穩定性測試指南為標準進行DUS 測試。拍攝DUS 照片的時期一般選擇在植物形態變化較大的時期以及觀測性狀十分集中的時期[2]。

DUS 攝影對主體的要求：在測試指南中，每個生育階段都有需要觀測的性狀，性狀的測試根據方法分為以下幾種：群體測量（MG）、個體測量（MS）、群體目測（VG）、個體目測（VS）。拍攝主體數目一般根據該時期性狀測試方法確定，也應考慮性狀的易觀察性，還要盡量減少植株損傷。群體拍攝是以植物小區為拍攝主體完整反映群體狀態的照片，一般來說，群體照片在反映性狀真實表達狀態的同時，也能反映植株群體在該生育時期的一致性，還可以說明田間異常情況的范圍、程度等多種信息。若該時期性狀多為群體目測性狀，且該性狀能夠在照片中清晰反映則最好選擇拍攝群體照片。例如：小麥DUS 測試全生育期共拍攝4 張照片，分別是幼苗期小區（群體）照片、抽穗期小區（群體）照片、乳熟期整株（個體）照片、籽粒（群體）照片。個體拍攝則一般以一個植株或者單個器官為拍攝主體記錄植株或器官狀態。個體拍攝反映信息較有限，但是性狀表達狀態記錄清晰。在個體拍攝時，應選擇能代表此群體絕大多數生長狀態的個體作為典型株進行拍攝，避免因為選擇主體不典型造成與實際不符的情況。

DUS 攝影對照片質量的基本要求：曝光合適，主體突出、完整清晰，構圖合理。由于拍攝時間集中，戶外拍攝環境惡劣，任務量大，質量及效率要求極高。所以需要攝影者在各種環境條件下熟練快速調整相機參數及使用輔助工具。作為農業植物新品種測試與攝影的交叉應用技術，DUS 攝影應以反映植物真實性狀為主要目的，同時兼具藝術性。

2.2 DUS攝影的拍攝技巧相機參數的選擇 由于田間拍攝環境及拍攝主體變化頻繁，照相機自動模式有一定的局限性，自動模式并不完全適用于田間拍攝。在多云或遮陰無風的環境下也可以使用光圈優先模式（A 模式）；晴朗大風的環境條件應先調整保證安全快門速度，選擇快門優先模式（S 模式）；陰天大風的主體抖動應保證快門速度在1/400s 以上，還可以通過調整光圈、感光度、曝光補償等獲得明亮的照片。需要注意的是，由于光圈過大會造成景深較淺，主體離焦點遠處不清晰；感光度過高會造成照片噪點增多、質量下降，實際操作時應注意平衡各參數[3]。

構圖方式選擇 由于DUS 攝影主體一般為植物，構圖方式一般為對稱構圖或中心構圖，主體位置一般比較固定，所以一般選擇固定對焦模式（AFS）。自動識別模式可適用于背景單一、主體突出的拍攝情況。同一作物同一類型的照片需要按照固定構圖方式拍攝。

其他參數的選擇與調節 白平衡模式的選擇，在日出和日落前后應及時使用比色卡預設白平衡，或通過調整色溫值調節照片色溫。使其與肉眼觀察顏色一致，避免照片因偏藍或偏黃造成顏色反映失真，導致DUS 性狀產生視覺上的誤差。

攝影輔助工具的選擇與應用 室內拍攝時，除了用于標注刻度的直尺、拐尺，改變光環境的柔光箱、反光傘、柔光傘、各種背景板及背景布，還會用到翻拍架及其他類型的攝影鏡頭，如微距鏡頭、廣角降頭等。室內拍攝收獲物照片時可以使用翻拍架及快門線以方便批量高效作業，在拍攝時選擇自動模式。

由于DUS 攝影對于植物種群生長狀態及特征性狀記錄和描述的主要作用，當DUS 照片以所需反映的性狀為測量性狀時，應當選擇能代表群體表達狀態的典型株或典型器官進行拍攝，一般應放置直尺標示主體體量大小。直尺或拐尺刻度精確程度與主體體量配套，刻度清晰易讀，材質不反光。直尺或拐尺一般放置于照片上方或左上方，不得遮擋主體[3]。

室外拍攝往往光照強烈，受到植株遮擋或拍攝角度限制，在大逆光有遮擋陰影的情況下，拍攝主體亮暗面曝光往往十分不均衡，拍攝照片不能反映植株或群體的真實情況。所以室外拍攝應攜帶透光柔光傘，柔光傘產生的漫反射光線，可以消除或減弱點光源或太陽光造成的陰影，使拍攝物各個面看上去明亮柔和。柔光傘的傘布一般是白色的尼龍或棉布面料，對于拍攝物體的顏色不產生干預。

室外拍攝時可以選擇中性灰背景布或背景板。拍攝植株體量較大時，應注意背景架（布）放置方向最好選擇背光方向或全天遮陰處，避免陽光全天色溫及強度變化太大對拍攝物體產生影響。拍攝物體體量較小時可以在柔光傘下將植株放置于攝影背景板上進行拍攝[4]。

攝影背景布可以選擇植絨布、無紡布、PVC 板，或者攝影背景紙、海綿紙等。植絨布有質地細膩、吸光不產生陰影等優點，但價格相對高昂，室外使用或放置植株容易污染，不易清理。無紡布價格較低，但室外使用頻繁移動或風吹容易破損，不易反光且質地較粗糙，近距離拍攝效果不佳。PVC 板價格最高，質地細膩光滑，易于清潔耐用，易反光，在柔光箱下微距拍攝可以使用，因其不能折疊攜帶且郵寄不便（市面在售的PCR 背景板不超過2m×2m），對于玉米整株等體量大的主體并不適用。攝影背景紙價格低廉，面副大、質地細膩，不易反光，但室外使用長期光照容易污染、發黃、退色、破損，一般不在室外使用。海綿紙價格低廉，一般粘貼于攝影背景板上，由于質地較細膩，不易污染，不反光，用于小體量物體拍攝比較好，但在微距鏡頭下質地較粗糙，不推薦使用。海綿紙面積較小，易出現折痕，較易破損，室外拍攝時可以隨時更換，以保證拍攝質量。

在拍攝肉眼難以分辨的細節時可以使用微距鏡頭，使用微距鏡頭最好將植株或器官帶回室內用翻拍架或三腳架連接電腦與快門線拍攝，拍攝時十分輕微的抖動都會造成圖像模糊。無電腦拍攝時應將主體在視窗放大數倍用手動模式對焦。拍攝時注意快門速度不能慢于人體極限1/160s。拍攝小區照片及較大整株照片時，應選擇廣角鏡頭。但廣角鏡頭存在變形的問題，尤其是在較近距離拍攝帶直尺的圖像時可以使用定焦鏡頭進行拍攝，定焦鏡頭可以減少鏡頭畸變；沒有定焦鏡頭，可以使用照相機的矯正功能來矯正圖片。

攝影環境的選擇 由于室內相對室外光線強度及色溫變化幅度小且變化可控，所以在進行DUS照片拍攝時，對于拍攝環境的選擇一般遵循以下原則：主體可以從植株取下且不影響后續測試的，盡量取下室內拍攝。不能取下室內拍攝的應盡量選擇相對固定的拍攝時間、拍攝背景和拍攝角度；可以取下但因一些因素（人力時間成本、植株或植株部位脫離植株引起性狀變化）不便進行室內拍攝的，可以攜帶小型柔光箱或攝影背景板進行拍攝。

2.3 DUS測試照片的后期處理照片拍攝完畢后可以使用Photoshop 軟件批處理功能，按照“作物類型-照片類型-品種名稱或田間編號”的格式統一分類及命名，例如：玉米-身份證照1-BYNER2018001。在不遮擋拍攝主體的位置處（一般拍攝時預留）添加電子標簽，以白色為背景，位置一般位于正下方或右下方。注明測試編號或其他說明。添加完畢后按照作物及照片類型存放及電子檔案歸檔。不允許對照片其他部分進行處理，禁止改變主體反映的性狀表達狀態。

3 總結

攝影作為DUS 測試工作的重要組成部分，對于品種性狀直觀描述有著不可取代的作用，DUS 攝影是植物新品種DUS 報告的重要內容，申請者及審核部門可以通過DUS 測試身份證照片佐證測試結果；DUS 測試照片也是構建品種區域種質資源信息庫的重要信息來源；近年來，農業農村部科技發展中心倡導企業進行自主DUS 測試，DUS 測試報告需要提供覆蓋全生育期完整清晰的身份證照片以準確客觀反映品種特征。通過通俗易懂的DUS 攝影要求和攝影技術經驗的探討與總結，為相關企業及專業測試機構提供一定的參考，對于推進自主DUS 測試，打造精品DUS 測試中心提供了技術支持，為品種管理、保護審定等提供可靠的技術支撐，為現代種業優質快速發展提供技術保障。