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打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水稻叶面积的方法比较

来源: 本站  类别:技术文章  更新时间:2013-10-09 11:22:58  阅读

叶片是植物进行光合作用的场所,叶片的生长对产量的形成起着举足轻重的作用( 范淑秀等2005); 同时,叶面积指数也是反映植物群体生长状况的指标(王勋等2005)。因此,准确、快速地在田间条件下测定植物叶面积,对了解植物的生长、发育状况十分重要。
较为常见的测定植物叶面积的方法有:长宽校正法(张宪政1992)、复印称重法、叶面积仪测定法、方格纸法等。植物苗龄较小时,采用各种方法都比较方便;但随着苗龄的增加,叶片数增多,测定的难度即越来越大,由于几乎所有的方法都需要采集样点上所有植株的全部叶片进行测定,这样做费时费力。另外,叶面积仪测定法需要的仪器设备一般价格比较昂贵,测定较为耗时;应用长宽校正法时,需要在测定不同品种的水稻(Oryza sativa L.)所需的校正系数后才能获得准确的结果;复印称重法是经典的测定方法,但是植物生长后期的叶面积较大时十分费力和耗时。打孔称重法则是基于相近叶位叶片的比叶重(单位面积叶片质量)相对恒定的原理,通过测定采样区植物叶片干重和极少量叶片比叶重来计算叶面积的方法,采用打孔称重法可以大大地降低工作量。此法曾在测定烟草叶面积中应用过,但得出的结论认为不适合于烟草叶面积的测定; 但此方法已成功地用于马铃薯叶面积的测定(Sattelmacher私人通讯)。本文对打孔称重法与较为常用的测定叶面积的方法(长宽校正法和复印称重法) 作了比较,希望能得到一个快速、简便而可靠的测定水稻叶面积的方法。推荐使用仪器:活体叶面积仪
材料与方法
1 打孔称重法与传统方法测定水稻叶面积的相关性在水稻(Oryza sativa L.)‘越富’植株长至孕穗期时随机采集60 片不同叶位和不同大小的叶片,用以下3 种方法测定同一叶片的叶面积。
1.1 长宽校正法 在直立的植株上选取某一叶位的叶片,迅速测定水稻叶片的长度和最宽处叶片宽度;计算公式为:叶面积( c m 2) = 长度× 宽度×0.75,校正系数0.75 是参照通用的水稻校正系数而确定的。
1.2 打孔称重法 用孔径6 mm的单孔打孔器分别从距叶梢和叶柄2 cm处开始顺次打孔,每片叶片共打孔20 次,并注意避开中心叶脉和已经枯萎的部分,将打下的圆形叶片计数并装入纸袋烘干(75℃下烘48 h)、称重(W1,单位:g); 打孔后的叶片装入纸袋烘干、称重(W2,单位:g)。计算公式为:叶面积(cm2)=(W1+W2)× 打孔数×pr2×10-2/W1,其中:r 为打孔器的半径,这里为3 mm。
1.3 复印称重法 将被打过孔的叶片平铺到透明胶片中,分层叠放在保温保湿箱中,复印后,按照复印到纸上的叶片形状剪纸,称重( W 3 ,单位:g)。同时,复印10 张同样灰度的黑纸作为对照,单页纸面积为A (cm2)得每张纸的平均重量为W4 (单位:g)。计算公式为:叶面积(cm2)=W 3×A/ W 4。
2 打孔称重法测定水稻叶面积指数的准确性应用中德“水稻地表覆盖旱作的生态环境效益”合作研究项目中田间种植的不同处理水稻叶片为材料,水稻植株长至幼穗分化期时,从各个小区随机抽取植株5 株,分为上部叶(包括未展开叶和倒一、二、三叶)和下部叶(包括除上部叶外的所有绿叶) 2 个部位,按照试验1 的方法打孔。每个部位共打孔100 个,后将两个部位圆形叶片分别装入纸袋,烘干、称重( M 1 、M 2 ) 。同时,取一定土地面积(这里根据试验需要定为0.3 m2)内所有植株叶片,按照上述方法区分叶片所属部位取样,分别装入纸袋,烘干,称重( M 3 、M 4 ) ,用于计算叶面积指数。同时,另取5 株植株采用复印称重法测定各个小区的叶面积。叶面积计算同试验1。叶面积指数 =(上部叶面积+ 下部叶面积)/0.3 m2= (M3×n×pr2/M1+M4×n×pr2/M2)×10-6/0.3m2。其中:n 为各个部位打孔数(n=100); r 为打孔器半径(r=3 mm)。实验结果
1 3种方法测定水稻叶面积的相关分析
打孔称重法与复印称重法测定的叶面积绝对值非常接近,60 片叶片的面积平均值分别为26.7cm2 和26.1 cm2, 2种方法所测定的叶面积相关系数为0.9634,达极显著水平(图1); 打孔称重法与长宽校正法所测定的叶面积之间的相关系数为0.9635,也达极显著水平(图2)。
2 打孔称重法与复印称重法测定水稻叶面积的准确性
由表1 可知,田间条件下,2 种方法所测定的不同处理叶面积指数的平均值,经统计检验,差异不显著,二者之间的相关性达极显著水平( r =0.9940)。2 种方法能够很好地表征不同处理间叶面积指数的差异。
 
 

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