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冬小麦的叶面积指数和矫正系数研究实验报告

2019.5.17

作物叶面积的测定广泛应用于农业科研和生产。其方法主要有叶面积测量仪法、重量法、方格纸法、求积仪法、光电法和量测法等。重量法简单,但误差较大;求积仪法和方格纸法准确,但费时费工;光电法要求有仪器设备,不宜在基层应用; 量测法简便易行,这种方法用叶长x叶宽x叶面积矫正系数求得叶面积。前人对叶面积矫正系数(r)值的报导很多,但r值各有不同,为了求得冬小麦r值的准确值,刘自华和金文林于1983/84年度在北京进行了初步研究。本文报导了1993/94年度用河北省生产上应用的四个品种在唐山市对冬小麦叶面积矫正系数及其叶面积指数(R)进行异地研究的结果。

1 材料与方法

供试品种为丰抗8号、京8866、唐麦4号和冀麦28号。三个密度为(1)7-8万苗/亩;(2)15-16万苗/亩;(3)20-21万苗/亩。田间设计为随机区组,三次重复。1993年9月24日播种。调查内容及测定方法为次年小麦返青后每7天调查一次分萦动态,并取样10株调查叶片数;春生单株叶面积测定三次,每次取样10株逐叶用求积仪测定叶面积,并测定各叶片的长和宽,用公式r=叶面积/叶长x叶宽求得各叶片的r值。利用单株茎数x单茎叶面积求得单株叶面积,用回归法求出叶面积与单株茎数和r值的关系,进而推算群体叶面积指数。

2 结果与分析

2.1 叶面积矫正系数的测定

1994年4月14日、4月29日和5月10日用求积仪分别测得四个品种、三个密度的各叶片的叶面积,并测量各叶片的叶长和叶宽,求得各叶片r值。先对不同密度进行比较,发现不同密度间r值无差异。因而将三个密度的四个品种r值分别合并(表1)。表1表明随叶位从下向上r值由大变小。对四个品种不同叶片的 r值进行方差分析,结果表明品种间无差异,品种与叶片无互作,叶片间差异极显著(表2)。进一步进行多重比较,结果表明,第1、2叶无差异,但与其它各叶均差异显著;第3、4、5叶无差异,但与第6叶差异极显著。就此将春生六片叶分为三组:第一组为近根叶,叶序1、2;第二组为茎生叶,叶序3、4、5;第三组为旗叶,叶序6。各组r值平均数结果与1983/84年度结果相似(表3)。说明年度间无差异。

2.2单株茎数与叶面积的关系

同一作物在同一时期,单株茎数越多,其单株叶面积越大,有正相关关系。我们的试验结果(表4)证实了这一论断。从表4中可以发现,虽然前二次调查的单株茎数较多,但全株叶面积较小,而抽穗期单株最少,全株叶面积最大。这是由于前二次调查时近根叶的叶面积较小而上部两片叶尚未完全展开或伸出,抽穗期调查时中上部4片绿叶的叶面积全部达到最大值,而此时无效分桑已完全退化导至单株茎减少。

抽穗前不同品种不同密度间单株茎数变异很大,未能找出一个比较统一的方程来描述单株茎数与叶面积的关系,将抽穗期的调查结果整理后发现,单株茎数与叶面积有如下关系:
式中Y为调查N株的叶面积总和,Yi为第i株的叶面积,xi为第i株的单株茎数,r为当时全株叶面积矫正系数(抽穗期取r=0.76)。将这个理论方程用三个密度四个品种的实测值来检验,其适合度良好(表5)。

为了便于掌握,(1)式可进一步简化为:

经显著性检验,两式值无显著差异(t=0.6241,t0.05=2.2280)。

2.3 群体叶面积指数的计算

用(2)式可以测出大田一定面积内的总叶面积、总叶面积,土地面积即为该调查面积内群体叶面积指数。每块麦田取代表性样点P个,每个样点面积为S,在S面积上有n株,第i株茎数为xi,则p个样点的平均叶面积指数(R)为:

3 讨论

前人已对冬小麦叶片分组进行了很多研究,本研究结果与他们相同。前人对叶片分组主要是研究各组叶片的功能。本研究从叶面积矫正系数角度将春生六片叶分为三组是为了科研和生产上测定叶面积和叶面积指数。但是从本试验与相隔10年的异地试验中r值对密度和品种无差异,而各叶片间差异显著的相似结果这一信息,可以认为叶面积矫正系数与遗传因素密切相关,各叶片r值受遗传性支配,受环境影响不大,各叶片r值不同,说明不同叶片:值是由不同基因决定的。根据r值可将叶片分为三组这一事实推测,冬小麦春生六片叶的r值是由三组基因决定的。第一组基因控制的返青后伸出的近根叶,第二组基因控制拔节至孕穗伸出的3-5叶, 第三组基因控制旗叶。这三组基因对r值的表达是逐步实现的。但尚需进行专门的遗传学研究结果来证实。

用量测法测定冬小麦叶面积所取用的r值,严企松(1963)提出用1/1.2=0.833,多数人一直取用这个数值。杜荣赛(1980)提出用5/6。本研究结果认为,全株叶片平均r值为0.78,但各叶片:植不同,完全取用一个数值是不准确的。在不同生育时期取用不同r值才能比较准确地反映当时小麦叶面积及其叶面积指数。我们根据两个年度异地试验结果认为,下部1、2叶r值应取0.835。接近1/1.2或5/6,中部3-5叶应取0.775,旗叶应取 0.73。拔节至孕穗期全株叶片涉及中下二组叶片,r值应取平均值0.80为宜,抽穗期涉及中上部4个叶片,r值应取0.7‘“寺样比选用一个r值可靠。