宋廷宇++程艷++何自涵++趙茹++吳春燕++張曉明++何啟偉

摘要：

為探究菜豆葉片SPAD值與葉綠素含量的相關性，采用葉綠素計和分光光度法分別測定了4個菜豆品種（“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”）葉片的SPAD值與葉綠素含量，并運用線性、對數、乘冪和指數函數分別擬合了SPAD值與葉綠素a（Chla）、葉綠素b（Chlb）、葉綠素總含量[Chl（a+b）]間的關系。結果表明：四種函數均能很好地擬合菜豆葉片SPAD值與Chla、Chlb、Chl（a+b）間的關系，且均達到極顯著正相關水平；但表征各品種SPAD值與Chla、Chlb、Chl（a+b）間相關性的最優(yōu)函數模型各不相同。就SPAD值與Chla的相關性而言，“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”的最優(yōu)函數模型分別為y11=0.0709x-1.6531（r=0.9157**），y12=0.0792e0.0687x（r=0.8256**），y13=0.0623x-1.3382 （r=0.8267**），y14=1.1838ln（x）-3.2834（r=0.8292**）。就SPAD值與Chlb的相關性而言，“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”的最優(yōu)函數模型分別為y21=1.2284ln（x）-3.8589（r=0.8207**），y22=1.0593ln（x）-3.2009（r=0.7378**），y23=0.0327e0.0723x （r=0.8328**）， y24=1.0115ln（x）-3.0701（r=0.7871**）。而就SPAD值與Chl（a+b）的相關性而言，“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”的最優(yōu)函數模型分別為y31=4.0416ln（x）-13.0430（r=0.9124**），y32=0.1781e0.0597x（r=0.9064**），y33=0.1823e0.0564x （r=0.8798**）， y34=2.1952ln（x）-6.3535（r=0.8319**）。

關鍵詞：菜豆；葉綠素含量；SPAD值；相關性

中圖分類號：S643.101文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）06-0013-04

AbstractTo explore the correlation between SPAD value and chlorophyll content of bean leaf， the leaf SPAD value and chlorophyll content of 4 bean varieties， Thailand bean， Baiyunfeng， Henan South bean and Little Red， were determined by chlorophyll meter and spectrophotometry respectively， and then the relations of SPAD value with chlorophyll a （Chla）， chlorophyll b （Chlb） and the total chlorophyll content [Chl （a+b）] were fitted by the linear， logarithmic and power and exponential function. The results showed that all the 4 functions could well fit the relations of bean leaf SPAD value with Chla， Chlb and Chl （a+b） with very significant positive correlation， but the optimal function model of the relations in different varieties were different. For the correlation of SPAD value with Chla， the optimal function model of Thailand bean， Baiyunfeng， Henan South beans and Little Red was y11=0.0709x-1.6531 （r=0.9157**）， y12=0.0792e0.0687x（r=0.8256**）， y13=0.0623x-1.3382 （r=0.8267**）， y14=1.1838ln（x）-3.2834 （r=0.8292**）， respectively. For the correlation of SPAD value with Chlb， the optimal function model of Thailand bean， Baiyunfeng， Henan South beans and Little Red was y21=1.2284ln（x）-3.8589（r=0.8207**）， y22=1.0593ln（x）-3.2009（r=0.7378**），y23=0.0327e0.0723x（r=0.8328**）， y24=1.0115ln（x）-3.0701 （r=0.7871**）， respectively. For the correlation of SPAD value with Chl（a+b）， the optimal function model of Thailand bean， Baiyunfeng， Henan South beans and Little Red was y31=4.0416ln（x）-13.0430 （r=0.9124**）， y32=0.1781e0.0597x（r=0.9064**）， y33=0.1823e0.0564x（r=0.8798**）， y34=2.1952ln（x）-6.3535 （r=0.8319**）， respectively.

KeywordsBean； Chlorophyll content； SPAD value； Correlation

葉綠素作為綠色植物進行光合作用的基礎物質，其含量直接影響葉片光能利用率的高低，因此研究植物葉片的葉綠素含量意義重大[1]。目前一般采用分光光度法測定植物的葉綠素含量[2]，但此法操作復雜、費時， 取樣時對植株有損傷， 應用上受到一定的限制。而手持便攜式葉綠素計SPAD-502可快速、非破壞性地估測葉綠素含量的相對值[3]，且測定不受時間、氣候等條件限制，近年來被科研工作者廣泛應用于作物上[4-7]。

已有研究表明，葉片葉綠素含量與葉綠素儀所測定的SPAD值有良好的一致性[8-10]。在此基礎上，本研究以4個品種菜豆葉片為材料，采用4種函數擬合SPAD值與Chla、Chlb、Chl（a+b）的關系，以確定適合各品種的最佳數學模型，旨在為應用SPAD-502葉綠素儀估測菜豆葉片葉綠素含量提供參考。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試菜豆品種為“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”，均于2012年3月種植于吉林農業(yè)大學園藝學院蔬菜基地。

1.2測定方法

于2012年6月分別選各品種15個無病蟲害、無生理病斑、無機械損傷的樣本葉片，直接用SPAD-502葉綠素計測定SPAD值，每片葉測量3個點，求平均值；然后將對應的葉片迅速摘下放入保鮮袋中， 帶回實驗室，采用丙酮-乙醇提取法[11]測定Chla、Chlb 和Chl（a+b）。

1.3數據處理

采用Microsoft Excel 2003、DPS 7.05軟件進行數據處理和統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1四個品種菜豆葉片的SPAD值與葉綠素含量

四個品種菜豆葉片的SPAD值及Chla、Chlb、Chl（a+b）含量測定結果見表1?？梢钥闯?，隨SPAD值增加，葉綠素含量大體上也呈增加趨勢，即SPAD值的增加基本上與化學法測定的葉綠素含量的增加趨勢保持一致。

2.2菜豆葉片SPAD值與Chla之間的相關性

以SPAD值為自變量x，Chla含量為因變量y1，分別采用線性、對數、乘冪、指數函數對兩者關系進行擬合，所得擬合方程見表2?？梢?，四個品種菜豆葉片SPAD值與Chla含量均可用4種函數很好地擬合，且兩者間關系均達極顯著正相關水平；其中“泰國架豆”4個函數模型的相關系數均明顯高于其他品種。根據相關系數大小，確定適用于“泰國架豆”、“白云峰”、“河南南豆”、“一點紅”的最優(yōu)函數方程分別為線性方程y11=0.0709x-1.6531 （r=0.9157**），指數方程y12 =0.0792e0.0687x （r=0.8256**），線性方程y13=0.0623x-1.3382 （r=0.8267**），對數方程y14= 1.1838ln（x）-3.2834（r=0.8292**）。

2.3菜豆葉片SPAD值與Chlb含量之間的相關性

以Chlb含量作為因變量y2，用4種函數擬合其與SPAD值（x）的關系，擬合結果如表3所示，4種函數對不同品種中兩者關系的擬合效果均很好，相關系數r均達極顯著正相關水平。其中，“泰國架豆”、“白云峰”、“一點紅”的最優(yōu)擬合函數模型均為對數方程，分別為y21=1.2284ln（x）-3.8589 （r=0.8207**）、y22=1.0593ln（x）-3.2009 （r=0.7378**）、y24= 1.0115ln（x）-3.0701（r=0.7871**）；而“河南南豆”的最優(yōu)擬合函數模型為指數函數，即y23=0.0327e0.0723x（r=0.8328**）?？梢钥闯?，“河南南豆”的相關系數均大于其他三個品種。

2.4菜豆葉片SPAD值與Chl（a+b）含量之間的相關性

由表4可以看出，4種函數擬合的不同品種SPAD值與其Chl（a+b）含量（y3）之間相關性均達極顯著正相關水平。“泰國架豆”和“一點紅”的最佳擬合函數模型均為對數函數，分別為y31=4.0416ln（x）-13.0430 （r=0.9124**）和y34=2.1952ln（x）-6.3535 （r=0.8319**）；“白云峰”與“河南南豆”的最佳擬合函數模型則都是指數函數，分別為y32=0.1781e0.0597x （r=0.9064**）和y33=0.1823e0.0564x （r=0.8798**）。由相關系數可見，四個菜豆品種葉片SPAD值與Chl（a+b）相關性最差的是“一點紅”，相關性最好的是“泰國架豆”。

3討論與結論

SPAD葉綠素計是通過測量葉片在兩種波長（630、940 nm）范圍內的透光系數來確定葉片當前葉綠素的相對含量，可以在無損狀況下實時測定和記錄葉片的葉綠素相對含量，且不受氣候等環(huán)境條件的限制，因此，該儀器被廣泛應用于農業(yè)生產 [12，13]。本試驗即采用此儀器測定菜豆葉片的葉綠素相對含量，不僅操作簡單、方便，并且可以不破壞葉片，有利于接下來的葉片處理[13]。

本研究分別運用線性、對數、指數、乘冪函數擬合4個品種菜豆葉片葉綠素相對含量與絕對含量間的一致性，結果表明，4種函數擬合的兩者間均達極顯著正相關水平，但品種間有差異，其中，“泰國架豆”SPAD值與Chla、Chlb、Chl（a+b）的相關系數最高，“一點紅”的最低，“白云峰”與 “河南南豆”間差異較小，就Chla、Chlb及Chl（a+b）三者而言，SPAD值與Chl（a+b）的相關性最好，而Chlb的相關性相對較低。

參考文獻：

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