趙春燕，趙春曉，方子森，魏鎮(zhèn)澤，王玲芳，郭亮

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.天水市秦州區(qū)林業(yè)局，甘肅 天水 741000）

葉片是植物主要的光合器官,也是進(jìn)行蒸騰的主要途徑,其面積的大小對(duì)自身的生長(zhǎng)發(fā)育、光能利用、干物質(zhì)積累、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益都有顯著的影響。葉面積的大小是研究作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、群體光合效能和制定作物栽培措施與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要參數(shù)[1－3]。葉面積的測(cè)定是植物生長(zhǎng)分析方法中不可或缺的基本技能。

作物葉面積的測(cè)定方法很多，可分為兩大類，即傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法。傳統(tǒng)的葉面積測(cè)定方法主要有重量法，依據(jù)同質(zhì)材料面積和質(zhì)量成比例的原理研發(fā)出了多種具體測(cè)定方法。其精、準(zhǔn)、快速是最大的特點(diǎn)。然而，現(xiàn)代方法因儀器價(jià)格昂貴、大田測(cè)定攜帶不便、光電池不夠靈敏、技術(shù)要求較高等原因，影響了其普及。相對(duì)而言，傳統(tǒng)的多種葉面積測(cè)定方法對(duì)設(shè)備的要求簡(jiǎn)單、技術(shù)要求不高，且各具特色和適用的范圍，仍有廣泛應(yīng)用的價(jià)值。

在傳統(tǒng)方法中，長(zhǎng)寬求積法是指用直尺測(cè)量被測(cè)葉片的最大長(zhǎng)度和最大寬度，以長(zhǎng)寬乘積再乘以矯正系數(shù)k得到葉面積的方法；基于系數(shù)法的回歸分析法更是簡(jiǎn)單，快捷。這兩種方法的前提條件是必須用別的方法確定了所用系數(shù)之后才能應(yīng)用，而且估算系數(shù)會(huì)隨作物種類、品種、生育狀況而有所不同。這兩種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以活株、定點(diǎn)定位測(cè)定，不破壞植株。在研究材料數(shù)量較少或較珍貴的情況下，這兩種方法更為實(shí)用和獨(dú)到?，F(xiàn)就這兩種方法在馬鈴薯葉面積測(cè)定中的研究展開討論，以供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試馬鈴薯品種為大西洋，種薯由亞盛集團(tuán)條山農(nóng)場(chǎng)提供。試驗(yàn)于2008年11月25日～2009年4月28日在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)智能連棟溫室內(nèi)進(jìn)行。采用深溝高畦栽培，常規(guī)管理。共分5個(gè)小區(qū)，3次重復(fù)。每小區(qū)面積3.6 m×13.5 m=48.6 m2，行距0.9 m，株距13.5 cm，播種密度82500株/hm2。底肥:有機(jī)肥料45 t/hm2，過磷酸鈣600 kg/hm2。種肥:硫酸鉀復(fù)合肥600 kg/hm2，尿素150 kg/hm2，磷酸二銨225 kg/hm2，純硫酸鉀150 kg/hm2，硫酸鋅30 kg/hm2。追肥:于現(xiàn)蕾、盛花期兩次分別施用硫酸鉀復(fù)合肥和尿素各150 kg/hm2，于盛花期施用硫酸鋅和硫酸鎂各15 kg/hm2，硫酸錳45 kg/hm2。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 系數(shù)法盛花期在每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)選取連續(xù)的5個(gè)植株，每樣株上隨機(jī)選取2個(gè)有代表性的葉片，每小區(qū)共測(cè)定10個(gè)葉片，總共測(cè)定50個(gè)葉片。

采用剪紙稱重法[9]測(cè)定每個(gè)被測(cè)葉片的實(shí)際面積Si（i=1～50），50個(gè)葉片實(shí)際面積的和用Sa表示；同時(shí)記錄每個(gè)被測(cè)葉片的最大長(zhǎng)度Li（從葉基到葉尖，不含葉柄）和最大寬度Ni（葉片上與主脈垂直方向上的最寬處），Li×Ni為近似葉面積Si′,50個(gè)葉片近似面積的和用Sb表示,用Sa/Sb得到矯正系數(shù)k。

單位面積標(biāo)準(zhǔn)紙重的測(cè)定:選用50張較厚且薄厚均勻的長(zhǎng)方形紙片（本試驗(yàn)采用銅板紙，面積須大于被測(cè)馬鈴薯最大值），量其長(zhǎng)、寬，求出面積S，然后在電子天平(AR1140/C，0.0001 g)上稱重，得出重量W，單位面積標(biāo)準(zhǔn)紙重＝W/S。

實(shí)際面積Si的測(cè)定:把紙緊貼在被測(cè)活體葉片下部，沿葉部輪廓用鉛筆在紙上準(zhǔn)確描劃出被測(cè)葉片的形狀，包括馬鈴薯葉片上的小裂片在內(nèi)。然后用剪刀沿葉形輪廓線剪下紙葉，得到葉片紙模，在電子分析天平上稱得紙模重量Wi，將此重量除以單位面積標(biāo)準(zhǔn)紙重（W/S）,即得到被測(cè)葉片的實(shí)際面積Si。

1.2.2 回歸方程法以葉長(zhǎng)、葉寬為主要參數(shù)建立回歸方程:

式中yi為第i片馬鈴薯葉面積（cm2）；xi為第i片馬鈴薯葉片的葉長(zhǎng)或葉寬（cm）；a、b為系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 植株葉面積系數(shù)K的計(jì)算

2.1.1 測(cè)得的長(zhǎng)Li、寬Ni以及長(zhǎng)寬積Si值在被測(cè)的5個(gè)小區(qū)內(nèi)，用直尺測(cè)出50片葉的長(zhǎng)度Li（從葉基到葉尖，不含葉柄）和葉寬Ni（葉片上與主脈垂直方向上的最寬處），測(cè)量結(jié)果見表1。求出長(zhǎng)與寬的乘積Si′，即Si′=Li×Ni，計(jì)算結(jié)果見表2。

表1 五個(gè)小區(qū)測(cè)得的葉片的長(zhǎng)Li×寬Ni（cm×cm）

表2 五個(gè)小區(qū)測(cè)得的葉片的長(zhǎng)寬積Si'（cm2）

2.1.2 剪紙稱重法測(cè)定植株實(shí)際葉面積將選定葉樣按其實(shí)際形狀大小、用質(zhì)量相同的紙剪成紙模。將所有葉模放入60℃烘箱中烘烤12 h,除去紙樣水分。冷卻后用電子分析天平（FA1604，0.0001 g）將紙模分別稱重，得出50個(gè)紙模重量Wi（表3）。

2.1.3 系數(shù)法測(cè)定植株近似葉面積經(jīng)測(cè)量與計(jì)算，試驗(yàn)所用標(biāo)準(zhǔn)紙樣及紙模的數(shù)據(jù)見表4。由表3、表4可求得實(shí)際葉面積Sa（cm2）值。然后，根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)計(jì)算近似面積Sb，并將Sa除以Sb，算得矯正系數(shù)k，記為k=Sa/Sb，求得k為0.7264，將各片葉的長(zhǎng)寬積乘以k，即得到各葉以系數(shù)法估測(cè)的葉面積。

2.2 葉面積與各因子間回歸方程的建立和顯著性分析

表3 五個(gè)小區(qū)測(cè)得的紙模重量W（g）

表4 試驗(yàn)所用標(biāo)準(zhǔn)紙樣及紙模的數(shù)據(jù)指標(biāo)

以馬鈴薯葉長(zhǎng)（x1）、葉寬（x2）、葉長(zhǎng)×葉寬為主要參數(shù)，建立了與葉面積（y）的回歸方程y=a x+b，計(jì)算結(jié)果見表5。由表5可知，葉長(zhǎng)、葉寬與葉面積之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.9152、0.9464，葉長(zhǎng)和葉寬與葉面積的復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.9868，均在0.01水平下達(dá)到了顯著性。3個(gè)回歸方程均可用于測(cè)算馬鈴薯的葉面積，其中以葉長(zhǎng)×葉寬與葉面積的回歸方程測(cè)算結(jié)果最為精確，葉寬的次之，葉長(zhǎng)的相對(duì)較差。

表5 不同指標(biāo)與葉面積的回歸方程及顯著性檢驗(yàn)

回歸方程的相關(guān)系數(shù)均大于相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)臨界值，達(dá)到了極顯著水平?？梢娪眠@種方法來模擬計(jì)算葉面積，相關(guān)性極強(qiáng)，效果很好。

3 小結(jié)與討論

該試驗(yàn)僅測(cè)定了馬鈴薯品種大西洋，其長(zhǎng)寬求積法測(cè)定葉面積的矯正系數(shù)為0.7264。其他品種是否適宜，還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)研究確定?；貧w方程方法中的系數(shù)a、b隨著馬鈴薯品種的不同而變化，同樣需要通過試驗(yàn)確定。

葉長(zhǎng)、葉寬以及葉長(zhǎng)×葉寬與葉面積均呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)和復(fù)相關(guān)系數(shù)分別為0.9152、0.9464、0.9868，一元回歸方程均達(dá)極顯著水平，3個(gè)回歸方程均可作為測(cè)算馬鈴薯葉面積的回歸方程。在具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)所要求的精確度進(jìn)行選擇。利用前兩個(gè)回歸方程測(cè)定馬鈴薯的葉面積可節(jié)省50%的工作量，其中葉寬與葉面積的回歸方程精度更高一些。如果精度要求較高時(shí)，可選用葉長(zhǎng)×葉寬與葉面積的回歸方程，一般性定性測(cè)定可選擇葉寬與葉面積或葉長(zhǎng)與葉面積的回歸方程進(jìn)行估測(cè)。

系數(shù)法和回歸方程法是兩種無損傷的估算葉面積的方法，和重量法、葉面積儀法、網(wǎng)格法等測(cè)定方法相比，具有簡(jiǎn)便、快捷和無損傷的特點(diǎn)，是兩種較好的活株測(cè)定馬鈴薯葉面積的方法。在實(shí)踐中，只需測(cè)量葉寬或葉長(zhǎng)，大大節(jié)約了測(cè)量的時(shí)間。

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