兩種?？浦参锶~面積與葉鮮重的估測方法研究

曾燕蓉，朱方容，林強(qiáng)，潘啟壽，朱光書，崔秋英，邱長玉，李莉

（廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站，南寧 530007）

·試驗(yàn)研究·

兩種桑科植物葉面積與葉鮮重的估測方法研究

曾燕蓉，朱方容，林強(qiáng)，潘啟壽，朱光書，崔秋英，邱長玉，李莉

（廣西壯族自治區(qū)蠶業(yè)技術(shù)推廣總站，南寧 530007）

對桑樹、菩提樹葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積與對應(yīng)的葉面積和葉鮮重之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，建立回歸方程，旨在探尋一種簡便的測算桑樹、菩提樹葉面積和葉鮮重的方法。將采集的葉片樣本按照葉片編號用電子分析天平分別稱其鮮重，再運(yùn)用葉面積測定儀測量葉面積和葉長、葉寬，應(yīng)用成對分析法進(jìn)行相關(guān)性研究。結(jié)果表明，兩種常見?？浦参锷洹⑵刑針淙~片的長、寬、長寬之和、長寬乘積分別與葉面積和葉鮮重之間均呈極顯著相關(guān)。經(jīng)檢驗(yàn)，所建立的回歸方程具較高的可靠性。桑品種試11的葉面積和葉鮮重，以葉片寬來估測精度較高；菩提樹的葉面積以葉長寬之和來估測精度較高，而葉鮮重則以葉片寬來估測精度較高。

桑樹；菩提樹；葉面積；葉鮮重

桑樹（Morus Linn.）和菩提樹（Ficus religiosa Linn.）是兩種較常見?？浦参?，其中桑樹是農(nóng)業(yè)蠶桑生產(chǎn)中家蠶的唯一飼料作物，桑葉產(chǎn)量是蠶繭產(chǎn)量的基礎(chǔ)；菩提樹是城市園林綠化植物，其樹葉具有觀賞和生態(tài)效能。葉面積是評價植物光合產(chǎn)量和生態(tài)效能（包括固碳量、釋氧量、蒸騰釋水量、蒸騰吸熱量、滯塵能力和吸收SO2等毒物能力）的基礎(chǔ)。準(zhǔn)確、快速的估測桑樹和菩提樹的葉面積是選育優(yōu)良桑樹品種、制定和調(diào)整階段養(yǎng)蠶計劃以及評估和檢測植株生態(tài)效應(yīng)、園林綠化效果等的重要研究手段。

關(guān)于桑樹葉面積估測研究中，孫日彥等［1］研究了應(yīng)用桑葉長寬估測葉面積的方法，但對具體品種、桑葉長寬與葉面積的相關(guān)性未作深入研究；壟壘等［2］提出可運(yùn)用桑葉鮮重來計算桑葉面積及桑園葉面積指數(shù)，但未針對任何品種展開具體研究；菩提樹葉面積估測相關(guān)研究的文獻(xiàn)目前暫未查到。前人研究發(fā)現(xiàn)植物的葉長、葉寬、葉長寬乘積都與葉面積具有高度相關(guān)性［3-5］，當(dāng)研究需要測量植物的葉面積發(fā)展動態(tài)時為非破壞性取樣測定葉面積，不需要離體取樣以減少取樣誤差［6］，可采取簡便有效的方法就是不破壞枝葉而直接測量植株的葉片長和寬，并將葉長和葉寬代入回歸方程式，即可計算出相應(yīng)的葉面積［7-10］，但是相應(yīng)的回歸方程式需要預(yù)先制定、驗(yàn)證并且樣品數(shù)量確保足夠以保證回歸方程式的可靠性。另有研究表明，運(yùn)用鮮重法可快速測定葉面積［11-13］。

本試驗(yàn)對桑樹、菩提樹葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積與對應(yīng)的葉面積之間，以及這些葉片大小指標(biāo)與葉鮮重之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，建立回歸方程，旨在探尋一種簡便、快速、無損的測算桑樹和菩提樹葉面積和葉鮮重的方法，為蠶桑生產(chǎn)中桑葉產(chǎn)量的測定、桑樹栽培技術(shù)的研究以及菩提樹生態(tài)效益研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以廣西蠶業(yè)科學(xué)研究院種子園內(nèi)桑樹品種試11的葉片與菩提樹的葉片為供試材料，試11桑葉是全葉，葉形呈心臟形，葉尖為長尾狀，葉緣鋸齒，葉基為心形［14］；菩提樹屬?？崎艑伲‵icus L.），供試的1號株的葉片為全葉，三角狀長卵形，葉尖長尾狀，全緣無齒，葉基圓形至截形。

選擇生長狀況良好、大小較一致、完好無缺損、未受病蟲為害與機(jī)械損害的試11品種桑樹的第10～12葉片和菩提樹1號株的第7～8葉片各30片作為樣本，編號，以便測定時方便記錄。

1.2 試驗(yàn)方法

經(jīng)設(shè)備驗(yàn)證，葉面積測量儀（YMJ-C型，浙江托普儀器有限公司）測量葉面積精確度較高，誤差較小，且操作簡單，速度快，能滿足試驗(yàn)要求。先將采集的植物葉片樣本按照葉片編號用電子分析天平分別稱其鮮重，然后利用葉面積測定儀進(jìn)行測定，采集葉面積、葉長、葉寬等數(shù)據(jù)。采用Excel軟件整理數(shù)據(jù)，使用回歸分析、相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)法［15］分析數(shù)據(jù)及作表、作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片大小指標(biāo)間的相關(guān)分析

桑樹試11葉片、菩提樹1號株葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積與對應(yīng)葉面積的相關(guān)分析表明，葉長與葉面積間、葉寬與葉面積間、葉長寬之和與葉面積間、葉長寬乘積與葉面積間為極顯著高度正相關(guān)，品種不同、檢測項(xiàng)目不同回歸方程式也不相同（表1）。

表1 葉片長寬與葉面積的相關(guān)分析統(tǒng)計結(jié)果

2.2 葉片大小與葉片鮮重的相關(guān)分析

2.2.1 葉面積與葉鮮重的相關(guān)分析 由表2可知，桑品種試11及菩提樹1號株的葉面積與葉鮮重之間為極顯著高度正相關(guān)。分析認(rèn)為，桑樹和菩提樹品種內(nèi)葉片葉形穩(wěn)定、葉片結(jié)構(gòu)相似，單位面積葉片鮮重相似，因此葉面積與葉鮮重之間具有極顯著相關(guān)性。

表2 葉面積與葉鮮重的相關(guān)分析統(tǒng)計結(jié)果

2.2.2 葉長、葉寬與葉鮮重的相關(guān)分析 表3表明試11品種桑樹和菩提樹1號株的葉片長、寬、長寬之和、長寬乘積均與相應(yīng)葉鮮重呈極顯著高度正相關(guān)，葉片的長寬之和、長寬之積與葉鮮重的相關(guān)性最高。分析認(rèn)為，桑樹和菩提樹品種內(nèi)葉片葉形穩(wěn)定、葉片結(jié)構(gòu)相似，葉面積與葉鮮重之間具有極顯著相關(guān)性，上述2.1葉片大小指標(biāo)間的相關(guān)分析可知葉片的長寬之和、長寬乘積與面積的相關(guān)性均較高于長、寬與面積的相關(guān)性，因此葉片長寬之和、長寬之積與葉鮮重的相關(guān)性也較大。

表3 葉片長寬與葉片鮮重的相關(guān)分析統(tǒng)計結(jié)果

2.3 用回歸方程估測葉面積和葉鮮重的可靠性檢驗(yàn)

隨機(jī)選擇試11品種桑樹、菩提樹的生長狀況良好、完好不缺損、沒有遭受機(jī)械損害和病蟲為害的葉片各10片，進(jìn)行逐一編號，將相應(yīng)的面積、長、寬、葉鮮重等葉片各指標(biāo)參數(shù)，分別代入所得的相應(yīng)回歸方程式，計算獲得理論葉鮮重或理論面積等估測值，最后利用實(shí)測值與對應(yīng)估測值進(jìn)行相關(guān)性分析，驗(yàn)證利用葉片的長、寬值估測面積、葉鮮重的方法的可靠性。

由表4可知，以葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積估測面積時，實(shí)測值與估測值之間均呈極顯著高度相關(guān)；統(tǒng)計10片葉估測值與實(shí)測值的偏差的平均值（均差），桑品種試11的葉片，以葉寬來估測葉面積值的均差最小、精度最高；其次以葉長寬之和來估測葉面積，其均差也較小；菩提樹的葉片，以葉長寬之和及以葉長寬乘積來估測葉面積值與實(shí)測值的誤差為最小，精度最高；其次以葉鮮重來估測葉面積，均差也較小，也有較高的精度。

由表5可知，以葉面積、葉長、葉寬、葉長寬之和、葉長寬乘積等估測葉鮮重時，桑品種試11的葉片和菩提樹葉片的各指標(biāo)估測值與實(shí)測值之間均為極顯著高度相關(guān)。桑品種試11及菩提樹的葉鮮重，以葉面積和以葉寬來估測較準(zhǔn)確，估測值與實(shí)測值的均差最小，誤差率最低。

表5 用葉長、葉寬與葉面積估測單片葉鮮重的驗(yàn)證分析

3 討論

桑樹和菩提樹的葉片形狀品種內(nèi)基本一致，葉形變化不大。經(jīng)驗(yàn)證，桑樹試11、菩提樹葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積和面積之間都表現(xiàn)極顯著相關(guān)，葉長寬之和、葉長寬乘積與葉面積的相關(guān)系數(shù)均大于葉長、葉寬與葉面積的相關(guān)系數(shù)；以葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積等參數(shù)對面積進(jìn)行估測，估測值和實(shí)測值間為極顯著高度正相關(guān)，與文獻(xiàn)［16-17］中新高梨植株葉片的長、寬、長×寬和面積都呈正相關(guān)，所得回歸方程均能估測葉面積的結(jié)果一致，回歸方程法適用于葉形較穩(wěn)定的葉片，葉片面積對長、寬的相關(guān)系數(shù)均小于對長寬積的相關(guān)系數(shù)的結(jié)論一致。

研究植物當(dāng)年生枝條葉片的大小和數(shù)量的關(guān)系表明，以單葉片的面積或干重表示葉片的大小，均得到相同的結(jié)果，植物葉片的面積、大小與干重之間均呈顯著相關(guān)［18］。研究發(fā)現(xiàn)，據(jù)桑葉公斤葉面積，能計算出單位面積桑葉產(chǎn)量的葉面積指數(shù)，桑葉的葉鮮重、面積、葉面積指數(shù)之間表現(xiàn)顯著相關(guān)［19］。利用葉片鮮重和面積的關(guān)系，將鮮重法應(yīng)用于葉面積的測定，這是植物葉片面積測定的一種新方法［20］，本試驗(yàn)是對該方法深入、細(xì)致的研究。本試驗(yàn)桑樹品種試11和菩提樹的葉片葉面積、葉長、葉寬、葉長寬之和、葉長寬乘積分別與葉片鮮重之間均表現(xiàn)高度相關(guān)性；經(jīng)驗(yàn)證，桑樹品種試11和菩提樹葉片大小與葉片鮮重的回歸方程可靠性極高，研究結(jié)果與文獻(xiàn)［18-20］的結(jié)果一致。

桑樹品種試11的葉片為心臟形、葉尖長尾狀、葉基心形；菩提樹的葉片為三角狀長卵形、葉尖長尾狀、葉基圓形至截形。由于葉片寬為葉片最寬處的距離；葉片長為葉尖頂端到葉基線的垂直距離，包含了長尾狀葉尖的長度，葉尖雖長，但葉尖的面積及葉鮮重很??；而且桑樹葉片的葉基至葉柄處為心形凹缺，又減少了部分葉片面積和葉鮮重。因此，用葉寬估測葉面積和葉鮮重的精度較高，用葉長數(shù)據(jù)來估測葉面積和葉鮮重，會增加誤差。

4 結(jié)論

本研究表明，桑樹、菩提樹葉片的長、寬、長寬之和、長寬乘積、面積與葉鮮重間具有極顯著高度相關(guān)性，提出估測葉面積和葉鮮重的簡易方法：可在不破壞植物枝葉的前提下，測量植株各葉片的葉長和葉寬，依回歸方程式，就可計算出相應(yīng)葉面積；僅簡單測量植物葉片的葉長、葉寬等數(shù)據(jù)即可估算葉鮮重。其中，估測桑葉的葉面積和葉鮮重，以葉寬測量值來估測，估測值誤差率較小，精度較高；估測菩提樹的葉面積以葉長寬之和或以葉長寬乘積來估測，精度較高；而葉鮮重以葉片寬度來估算，誤差較小，精度較高。

桑樹品種不同、檢測項(xiàng)目不同則對應(yīng)的回歸方程也不同，所以必須根據(jù)具體的植物品種經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定相應(yīng)的回歸方程式。本試驗(yàn)只研究了桑樹品種試11和菩提樹的葉面積，葉片為全緣葉，為了更好的提供科研參考、服務(wù)生產(chǎn)實(shí)踐，今后可針對桑樹葉面積指數(shù)與產(chǎn)葉量關(guān)系展開類似研究，同時需開展裂葉的葉片鮮重與葉面積的相關(guān)性研究，探索葉面積指數(shù)與產(chǎn)葉量的變化規(guī)律，為高產(chǎn)栽培技術(shù)研究提供參考依據(jù)。

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信息］曾燕蓉（1983—），女，碩士，農(nóng)藝師，主要從事桑樹育種、桑樹生理以及桑樹飼料開發(fā)與生態(tài)應(yīng)用研究工作。E-mail：zengyanrong712@163.com

信息］朱方容（1962—），男，本科，推廣研究員。E-mail： gxzfr@126.com