制種西瓜產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)及留葉量的相關(guān)性分析

周先林 樊丹 朱艷梅 張淑霞 香迎春

摘要：采用格子法進(jìn)行西瓜葉面積測算，對葉面積與葉長×葉寬，產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)及田間留葉量的相關(guān)性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：西瓜葉面積與葉長×葉寬存在顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.971；西瓜產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)在一定范圍內(nèi)緊密相關(guān)，當(dāng)葉面積指數(shù)為1.8時，產(chǎn)籽量達(dá)到最大值，同時根據(jù)田間最佳葉面積指數(shù)，估算出植株留葉量。

關(guān)鍵詞：西瓜；產(chǎn)籽量；葉面積指數(shù)；留葉量

葉面積指數(shù)(1eaf area index，LAI)作為進(jìn)行植物群體和群落生長分析的一個重要參數(shù)，反映了植物葉面的數(shù)量變化，能定量描述植物群體水平上葉片的生長和葉片密度的變化，為植物群體和群落生長的定量分析提供了途徑。是反映作物長勢與預(yù)報作物產(chǎn)量的一個重要農(nóng)學(xué)參數(shù)。制種西瓜產(chǎn)籽量與種植密度、每株留葉量及主蔓長度等密切相關(guān)。本文利用西瓜群體葉面積的簡單估算方法，對葉面積與葉長×葉寬，產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)進(jìn)行了相關(guān)性分析，并根據(jù)最佳葉面積指數(shù)，估算出植株的留葉量，旨在為制種西瓜的合理密植和田間科學(xué)管理提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

供試西瓜品種為西域神話。由國家瓜類工程技術(shù)研究中心、新疆西域種業(yè)股份有限公司選育。

1.2試驗設(shè)計

試驗在新疆昌吉市佃壩鄉(xiāng)黎明一隊國家瓜類工程技術(shù)研究中心制種基地內(nèi)進(jìn)行。試驗地土質(zhì)為砂壤土，土壤肥力中上等。株行距為20cmx140cm，667m²定植2300株；采用單蔓整枝，1株1瓜，主蔓第2朵雌花留瓜。生長期間，田間栽培技術(shù)按常規(guī)栽培統(tǒng)一進(jìn)行。

1.3測定項目與方法

1.3.1

葉面積指數(shù)測定在果實膨大期隨機(jī)摘取20片葉，測定其葉長和葉寬，使用格子法估算出葉面積，測葉板每格1cm，計數(shù)時葉片邊緣部分超過格子的1/2算1整格，小于12不計，建立葉面積與葉長×葉寬的相關(guān)性方程。同時，隨機(jī)選取20株，每株任選5片葉測定葉長和葉寬，并記錄每株總?cè)~片數(shù)量，根據(jù)葉面積與葉長×葉寬的相關(guān)性方程求出每片葉的面積。按以下公式計算出葉面積指數(shù)：

葉面積指數(shù)(LAI)=單位土地面積上的葉面積/m²/單位土地面積/m²

同時，根據(jù)田間最佳葉面積指數(shù)，對單株最佳留葉量進(jìn)行測算。

1.3.2產(chǎn)籽量測定收獲期測定對應(yīng)20株的單瓜產(chǎn)籽量，按667m²定植2300株計算。分別折算成

667m²產(chǎn)籽量。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2003、SPSS13.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1葉面積與葉長×葉寬的相關(guān)性

將葉長和葉寬的乘積與所測得的實際葉面積進(jìn)行回歸分析(圖1)，得出葉長和葉寬的乘積與葉面積的直線回歸方程：y=0.001+0.331x(r=0.971，t=17.226^**)。從檢驗結(jié)果看，西瓜葉面積與葉長和葉寬的乘積之間關(guān)系密切，達(dá)極顯著水平，可以通過量取西瓜葉長和葉寬的乘積估算葉面積。

2.2產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的相關(guān)性

2.2.1產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的數(shù)量特征對西瓜產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的數(shù)量特征對西瓜產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的數(shù)量特征進(jìn)行描述統(tǒng)計分析(表1)，可知產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的數(shù)量特征在樣品間存在著廣泛的變異。產(chǎn)籽量變異系數(shù)較小，為17.81％，主要集中分布在15.5-23.4kg·667m^-2，此區(qū)間的樣本數(shù)量占總樣本數(shù)量的70.0％：葉面積指數(shù)變異系數(shù)較大，為21.64％，主要集中于1.41～1.92，此區(qū)間的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的75.0％：產(chǎn)籽量和葉面積指數(shù)所選樣本的卡方值均小于x²0.05=1.1，總體服從正態(tài)分布。

2.2.2產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的相關(guān)性分析葉片是植物光合作用的主要器官，植株葉片的大小和數(shù)量的多少與光合作用關(guān)系極大，葉面積指數(shù)越大，利用光能就越充分，光合產(chǎn)物就高，反之就少。將西瓜

的葉面積指數(shù)與其產(chǎn)籽量進(jìn)行模擬分析(圖2)，可得出產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)的關(guān)系模型為：y=-31.988x²+114.957x-78.323，r=0.968；經(jīng)F檢驗，F(xiàn)=94.741>F0.01，達(dá)到極顯著水平，表明西瓜產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)具有極顯著相關(guān)關(guān)系。

通過對模擬方程求偏導(dǎo)數(shù)，得出當(dāng)x=1.8時，y曲線達(dá)到最大值，即此時產(chǎn)籽量最高。說明在一定范圍內(nèi)，單位面積西瓜產(chǎn)籽量隨葉面積指數(shù)的增大而提高，當(dāng)葉面積指數(shù)增大到某一點時，產(chǎn)籽量達(dá)到最大值；若葉面積指數(shù)繼續(xù)增大，產(chǎn)量反而降低。這是由于當(dāng)田間葉面積指數(shù)過大時，葉片之間相互遮蓋得不到充足陽光。植株光合作用效率降低，同時自身養(yǎng)分消耗增加，造成單株產(chǎn)籽量降低，導(dǎo)致單位面積產(chǎn)量下降。

2.3葉面積指數(shù)與田間留葉量的相關(guān)性

2.3.1

葉面積指數(shù)與單株最佳葉面積相關(guān)性分析根據(jù)圖2可得出西瓜的最佳葉面積指數(shù)(LAI)=1.8，說明西瓜田間最佳留葉群體總面積約是栽培面積的1.8倍。也就是說該試驗品種在株行距配置為20cmx140cm，667m²定植2300株，單蔓整枝的情況下，667m²保留1.8×667m²=1200.6m²的葉面積為最佳值，由此推算出：

單株最佳葉面積/m²=1.8×單位面積/m²/單位面積種植株數(shù)/株=1.8×667/2300=0.522

2.3.2葉面積指數(shù)與單株留葉量的相關(guān)性分析根據(jù)西瓜田間的單株最佳葉面積，可以用隨機(jī)量取實際單株葉長和葉寬乘積的辦法，由直線回歸方程y=0.001+0.331x，求出單葉面積的估算值，利用以下公式，即可求出單株最佳葉片數(shù)量：

單株最佳留葉量/片=單株最佳面積 /m²/0.001=0.331/m²

根據(jù)在膨瓜期隨機(jī)摘取的20片葉，測定其葉長和葉寬乘積的平均值為0.0403m²，利用以上公式可推算出該品種在試驗栽培密度下的單株最佳留葉量為36片葉。

3討論與結(jié)論

葉面積指數(shù)作為研究植物群體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)之一，研究制種西瓜葉面積指數(shù)可以為合理栽培和科學(xué)管理提供理論依據(jù)。葉片是光合作用的主要器官，植株葉片的大小和數(shù)量的多少與光合作用的關(guān)系極大，合理的葉面積是充分利用光能、保證植物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要條件。本試驗采用格子法估算葉面積，在精度與準(zhǔn)確度上可能與實際葉面積存在一定的誤差。

葉面積指數(shù)的測定方法有多種，間接測量的方法是測量葉面積指數(shù)的重要手段。通過系數(shù)法間接測定西瓜葉面積，再計算葉面積指數(shù)，對研究西瓜葉面積指數(shù)的動態(tài)變化具有重要意義。但由于西

瓜品種不同，葉片的形態(tài)特征不一。不能用統(tǒng)一的回歸方程或系數(shù)測算葉面積。因此，在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體西瓜品種建立葉面積與葉長和葉寬之積的相關(guān)性模型，以指導(dǎo)實際生產(chǎn)。

在一定的葉面積指數(shù)范圍內(nèi)，葉面積的增加與產(chǎn)量形成的關(guān)系成正相關(guān)，即單位面積產(chǎn)量隨葉面積指數(shù)的增加而提高。當(dāng)葉面積指數(shù)超過某一限度時，產(chǎn)量反而下降。本研究結(jié)果表明，葉面積指數(shù)與產(chǎn)籽量間存在極顯著相關(guān)性，當(dāng)葉面積指數(shù)為1.8時，其產(chǎn)籽量最高，推算出單株留葉量為36片葉，說明試驗品種在此葉片密度下能最大限度地利用光能和土地。

本試驗僅對產(chǎn)籽量與葉面積指數(shù)及留葉量的相關(guān)性進(jìn)行了分析，對于葉面積指數(shù)與光合強(qiáng)度的關(guān)系，以及如何進(jìn)一步提高植株的凈同化率(NAR)等問題，有待今后進(jìn)一步研究。

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