測(cè)量水稻葉面積方法的研究
葉片是植物進(jìn)行光合作用及與外界進(jìn)行水、氣交換的主要器官。在作物栽培中，常用葉面積指數(shù)來(lái)衡量水稻群體生長(zhǎng)狀況，并以此作為確定栽培措施的參考指標(biāo)。水稻高產(chǎn)育種也把水稻葉面積擴(kuò)展快慢及其在冠層的分布作為選育的參考指標(biāo)。因此，準(zhǔn)確測(cè)定水稻葉面積，對(duì)水稻高產(chǎn)栽培及育種的理論研究均有重要意義。
在我國(guó)通常采用長(zhǎng)乘寬參數(shù)法(以下簡(jiǎn)稱參數(shù)法)計(jì)算水稻禾本科作物的葉面積，我們?cè)谒狙芯恐邪l(fā)現(xiàn)用此法計(jì)算的葉面積，與實(shí)際值存在較大的差異。為此，利用手持葉面積儀的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)參數(shù)法計(jì)算葉面積作些對(duì)比分析，探討改良方法。
1、材料與方法
試驗(yàn)于1994年在中國(guó)水稻研究所試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行，播期為5月20日，秧齡30d。氮肥用量為不施氮(No)、每公頃施75千克純氮(N75)和180千克純氮(N180)。供試品種:3個(gè)國(guó)際稻品種(組合)，IR64616H，IR84268H和IR89558-112。其中前二者為已在大面積生產(chǎn)上應(yīng)用的雜交稻組合，后一個(gè)為“超級(jí)水稻”品種。2個(gè)當(dāng)?shù)仄贩N(組合)，協(xié)優(yōu)413和特三矮。重復(fù)3次。在開(kāi)花期每個(gè)處理取2叢(約20~30莖)，然后，將所有綠色葉片采下，按不同處理逐一測(cè)量每一張葉片的面積、長(zhǎng)度、平均寬度和最大寬度。其中，葉面積，葉片長(zhǎng)度和平均寬度用葉面積儀(LI一COR，Nebraska，USA)測(cè)定，葉片最大寬度用尺量得.參數(shù)法計(jì)算葉面積的系數(shù)用1.2。經(jīng)用10cm，和50cm，圓形校正板校正，證實(shí)激光葉面積儀的儀器測(cè)得的葉面積與葉片的實(shí)際葉面積幾乎沒(méi)有差異。
2、結(jié)果與分析
2.1水稻葉型的品種間差異
葉片長(zhǎng)度、平均寬度、最大寬度、長(zhǎng)寬比和平均寬度與最大寬度比見(jiàn)表1。葉片長(zhǎng)度以協(xié)優(yōu)413最大，其次為IR64616H和IR84268H，再次為特三矮，以IR89558一112為最小。葉片最大寬度以IR89558一112最大，其次為協(xié)優(yōu)413，再次為特三矮，以IR6416H和IR84268H為最小.平均葉片寬度的變化與最大寬度的相似。
表1 不同水稻品種葉片特性
根據(jù)各品種葉片長(zhǎng)度與最大寬度比值(長(zhǎng)寬比)，可把本試驗(yàn)供試品種分為三種類型：1.國(guó)際稻傳統(tǒng)類型，IR64一6H和IR84268H的葉片長(zhǎng)寬比值在38一39，葉片較長(zhǎng)而窄。2.國(guó)際水稻研究所提出的新株型，IR89558一112的葉片長(zhǎng)寬比值為23.5，葉片長(zhǎng)度適中，較寬。3.二個(gè)中國(guó)品種(協(xié)優(yōu)413和特三矮)葉片長(zhǎng)寬比值為32~33，葉片較長(zhǎng)且尚寬或葉片長(zhǎng)寬適中。雖然葉片平均寬度和最大寬度與葉片長(zhǎng)寬比呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì)，但不同品種葉片平均寬度與最大寬度比值有一定差異(表1)。這一比值反映了葉片寬度在整個(gè)葉片上的變化大小。
2.2二種水稻葉面積測(cè)定方法的比較
表2兩種葉面積測(cè)定方法測(cè)得的單葉面積
用葉面積測(cè)定儀的儀器和參數(shù)法測(cè)量了約1500張葉片面積的結(jié)果，表明用此二法測(cè)得的葉面積值在不同品種中均表現(xiàn)為參數(shù)法測(cè)值高于儀器測(cè)值(表2)，這說(shuō)明參數(shù)法計(jì)算中所用的1.2系數(shù)偏小。二者間的差異因葉片葉形的差異存在很大的差異，以IR84268H和協(xié)優(yōu)413差異最大，達(dá)17%~18%，IR6416H和IR89558一112差異為8%左右，特三矮為4.2%。
參數(shù)法計(jì)算葉面積中所用的校正系數(shù)(傳統(tǒng)用的1.2)實(shí)際上是對(duì)葉片寬度的校正。如上所述，反映葉片寬度在葉片上的變化因子—平均葉片寬度與最大寬度的比值在品種問(wèn)有一定差異，這就使得在不同葉形品種采用參數(shù)法相同的系數(shù)，造成測(cè)得的葉面積的誤差。
2.3改良參數(shù)法：
表3 葉面積校正系數(shù)（Y）與葉片平均寬度比值（X）的直線回歸
表4 改良參數(shù)法的校正系數(shù)
根據(jù)葉片實(shí)際葉面積和葉片長(zhǎng)寬乘積，算得參數(shù)法的實(shí)際校正系數(shù)，并對(duì)實(shí)際校正系數(shù)與平均葉片寬度與最大寬度的比值作直線回歸，結(jié)果如表3。從大量樣本中獲得的二者關(guān)系呈極顯著的直線相關(guān)。因此，可利用直線回歸方程根據(jù)平均葉片寬度與最大寬度的比值計(jì)算出參數(shù)法的校正系數(shù)，即改良參數(shù)(表4)。
3、結(jié)果和討論：
用參數(shù)法測(cè)量水稻葉面積，方法簡(jiǎn)單，并且易于操作，在我國(guó)應(yīng)用的范圍比較廣泛，傳統(tǒng)的參數(shù)法采用的校正系數(shù)為1.2，這是由水稻葉片的類型決定的，不過(guò)隨著水稻研究的進(jìn)展，不斷有新品種被研制出來(lái)，也就使得葉型發(fā)生了很大的改變，這個(gè)校正系數(shù)也就不滿足計(jì)算新型水稻葉片的需要，不過(guò)隨著新型的葉面積儀的發(fā)明，使得測(cè)量水稻的葉面積特別的方便，也十分的準(zhǔn)確，傳統(tǒng)的參數(shù)法也在逐漸的被人們遺棄。
