冬小麥的葉面積指數(shù)和矯正系數(shù)研究實驗報告

     作物葉面積的測定廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)。其方法主要有葉面積測量儀法、重量法、方格紙法、求積儀法、光電法和量測法等。重量法簡單,但誤差較大;求積儀法和方格紙法準(zhǔn)確,但費(fèi)時費(fèi)工;光電法要求有儀器設(shè)備,不宜在基層應(yīng)用;量測法簡便易行,這種方法用葉長x葉寬x葉面積矯正系數(shù)求得葉面積。前人對葉面積矯正系數(shù)(r)值的報導(dǎo)很多,但r值各有不同,為了求得冬小麥r值的準(zhǔn)確值,劉自華和金文林于1983/84年度在北京進(jìn)行了初步研究。本文報導(dǎo)了1993/94年度用河北省生產(chǎn)上應(yīng)用的四個品種在唐山市對冬小麥葉面積矯正系數(shù)及其葉面積指數(shù)(R)進(jìn)行異地研究的結(jié)果。
1 材料與方法
     供試品種為豐抗8號、京8866、唐麥4號和冀麥28號。三個密度為(1)7-8萬苗/畝;(2)15-16萬苗/畝;(3)20-21萬苗/畝。田間設(shè)計為隨機(jī)區(qū)組,三次重復(fù)。1993年9月24日播種。調(diào)查內(nèi)容及測定方法為次年小麥返青后每7天調(diào)查一次分縈動態(tài),并取樣10株調(diào)查葉片數(shù);春生單株葉面積測定三次,每次取樣10株逐葉用求積儀測定葉面積,并測定各葉片的長和寬,用公式r=葉面積/葉長x葉寬求得各葉片的r值。利用單株莖數(shù)x單莖葉面積求得單株葉面積,用回歸法求出葉面積與單株莖數(shù)和r值的關(guān)系,進(jìn)而推算群體葉面積指數(shù)。
2 結(jié)果與分析
2.1 葉面積矯正系數(shù)的測定
     1994年4月14日、4月29日和5月10日用求積儀分別測得四個品種、三個密度的各葉片的葉面積,并測量各葉片的葉長和葉寬,求得各葉片r值。先對不同密度進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)不同密度間r值無差異。因而將三個密度的四個品種r值分別合并(表1)。表1表明隨葉位從下向上r值由大變小。對四個品種不同葉片的r值進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明品種間無差異,品種與葉片無互作,葉片間差異極顯著(表2)。進(jìn)一步進(jìn)行多重比較,結(jié)果表明,第1、2葉無差異,但與其它各葉均差異顯著;第3、4、5葉無差異,但與第6葉差異極顯著。就此將春生六片葉分為三組:第一組為近根葉,葉序1、2;第二組為莖生葉,葉序3、4、5;第三組為旗葉,葉序6。各組r值平均數(shù)結(jié)果與1983/84年度結(jié)果相似(表3)。說明年度間無差異。

2.2單株莖數(shù)與葉面積的關(guān)系
     同一作物在同一時期,單株莖數(shù)越多,其單株葉面積越大,有正相關(guān)關(guān)系。我們的試驗結(jié)果(表4)證實了這一論斷。從表4中可以發(fā)現(xiàn),雖然前二次調(diào)查的單株莖數(shù)較多,但全株葉面積較小,而抽穗期單株最少,全株葉面積最大。這是由于前二次調(diào)查時近根葉的葉面積較小而上部兩片葉尚未完全展開或伸出,抽穗期調(diào)查時中上部4片綠葉的葉面積全部達(dá)到最大值,而此時無效分桑已完全退化導(dǎo)至單株莖減少。

     抽穗前不同品種不同密度間單株莖數(shù)變異很大,未能找出一個比較統(tǒng)一的方程來描述單株莖數(shù)與葉面積的關(guān)系,將抽穗期的調(diào)查結(jié)果整理后發(fā)現(xiàn),單株莖數(shù)與葉面積有如下關(guān)系:
式中Y為調(diào)查N株的葉面積總和,Yi為第i株的葉面積,xi為第i株的單株莖數(shù),r為當(dāng)時全株葉面積矯正系數(shù)(抽穗期取r=0.76)。將這個理論方程用三個密度四個品種的實測值來檢驗,其適合度良好(表5)。
     為了便于掌握,(1)式可進(jìn)一步簡化為:
經(jīng)顯著性檢驗,兩式值無顯著差異(t=0.6241,t0.05=2.2280)。
2.3 群體葉面積指數(shù)的計算
     用(2)式可以測出大田一定面積內(nèi)的總?cè)~面積、總?cè)~面積,土地面積即為該調(diào)查面積內(nèi)群體葉面積指數(shù)。每塊麥田取代表性樣點(diǎn)P個,每個樣點(diǎn)面積為S,在S面積上有n株,第i株莖數(shù)為xi,則p個樣點(diǎn)的平均葉面積指數(shù)(R)為:

3 討論
     前人已對冬小麥葉片分組進(jìn)行了很多研究,本研究結(jié)果與他們相同。前人對葉片分組主要是研究各組葉片的功能。本研究從葉面積矯正系數(shù)角度將春生六片葉分為三組是為了科研和生產(chǎn)上測定葉面積和葉面積指數(shù)。但是從本試驗與相隔10年的異地試驗中r值對密度和品種無差異,而各葉片間差異顯著的相似結(jié)果這一信息,可以認(rèn)為葉面積矯正系數(shù)與遺傳因素密切相關(guān),各葉片r值受遺傳性支配,受環(huán)境影響不大,各葉片r值不同,說明不同葉片:值是由不同基因決定的。根據(jù)r值可將葉片分為三組這一事實推測,冬小麥春生六片葉的r值是由三組基因決定的。第一組基因控制的返青后伸出的近根葉,第二組基因控制拔節(jié)至孕穗伸出的3-5葉,第三組基因控制旗葉。這三組基因?qū)�r值的表達(dá)是逐步實現(xiàn)的。但尚需進(jìn)行專門的遺傳學(xué)研究結(jié)果來證實。
     用量測法測定冬小麥葉面積所取用的r值,嚴(yán)企松(1963)提出用1/1.2=0.833,多數(shù)人一直取用這個數(shù)值。杜榮賽(1980)提出用5/6。本研究結(jié)果認(rèn)為,全株葉片平均r值為0.78,但各葉片:植不同,完全取用一個數(shù)值是不準(zhǔn)確的。在不同生育時期取用不同r值才能比較準(zhǔn)確地反映當(dāng)時小麥葉面積及其葉面積指數(shù)。我們根據(jù)兩個年度異地試驗結(jié)果認(rèn)為,下部1、2葉r值應(yīng)取0.835。接近1/1.2或5/6,中部3-5葉應(yīng)取0.775,旗葉應(yīng)取0.73。拔節(jié)至孕穗期全株葉片涉及中下二組葉片,r值應(yīng)取平均值0.80為宜,抽穗期涉及中上部4個葉片,r值應(yīng)取0.7‘“寺樣比選用一個r值可靠。
    葉面積指數(shù)(R)值可采用公式計算。這樣只要在P個樣點(diǎn)上,每l個樣點(diǎn)S面積內(nèi)取樣后,逐株計算每株的莖數(shù)后通過公式計算R值即可。用此公式計算R值不必測定各葉片的葉面積,非常簡便。需要特別指出的是本公式只適用于抽穗期。以前各生育時期的Y和R值的簡便測定方法仍是需要繼續(xù)研究的課題。

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