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两种姜科药用植物叶面积测定方法比较



全 文 :SA信号的响应 , 通过抗氧化酶活性的升高 、次生产物的增加等方
式 , 增强其自身的防御能力 ,而丹参作为药用植物 ,其药效成分的
增加是保证其质量的目标之一 , 在丹参的生产中 , 如何有效合理
地应用水杨酸 , 还须考虑许多问题 , 因为在增强植物的次生产物
的同时 , 可能对环境产生影响 , 如自毒等问题 [ 21] , 因此 , 应从土
壤 、化感 、生理及分子水平等方面进行更全面深入的研究 ,为丹参
酮类成分与丹酚酸类成分积累的环境诱导机制 ,以及水杨酸在丹
参栽培生产中的合理应用提供科学依据。
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收稿日期:2009-10-27; 修订日期:2010-05-10
基金项目:福建省科技重大专项资助项目(No.2006NZ001)
作者简介:荣 海(1984-),男(汉族),陕西蓝田人 ,现为在读硕士研究生 ,
主要从事森林生态研究工作.
两种姜科药用植物叶面积测定方法比较
荣 海 ,范海兰 ,李 茜 ,李 键 ,洪 伟 ,吴承祯
(福建农林大学林学院 ,福建 福州 350002)
摘要:分析和评价了几种叶面积测定法在姜科药用植物温郁金 Curcumaaromaticacv.Wenyujin和蓬莪术 C.phaeocaulis
Valeton叶面积测定中的应用 ,结果表明:鲜重法 、干重法和系数法(宽度和长宽积)均是测定温郁金和蓬莪术叶面积的较
佳方法;长度拟合效果最差 ,不适宜其叶面积测定。几种测定方法优缺点并存 ,需要根据实际条件选择合适的方法。
关键词:温郁金; 蓬莪术; 叶面积
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2011.01.116
中图分类号:R284.2  文献标识码:B  文章编号:1008-0805(2011)01-0236-03
  温郁金 Curcumaaromaticacv.Wenyujin和蓬莪术 C.phaeo-
caulisValeton均属于姜科(Zingiberaceae)姜黄属(Curcuma)植
物 [ 1] , 为我国传统常用中草药。温郁金块根 、侧根茎和主根茎均
可入药 , 分别称为温郁金 、姜黄和莪术 ,功效各异。蓬莪术根茎入
药 , 和温郁金主根茎一同称为莪术 [ 2]。 中医认为莪术具有行气
破血 、消积止痛之功效 ,现代医学研究则更多的集中在由莪术中
提取出来的挥发油 , 研究证实莪术油能抑制肿瘤细胞异常增殖 ,
故而温郁金和蓬莪术引起了现代医学的重视 ,有着广阔的应用前
景 [ 3~ 7] 。
植物叶片是光合作用和蒸腾作用的主要器官 ,叶面积直接关
系到植物的生长和繁殖等各方面 , 也是研究植物生理生化 、遗传
育种和作物栽培的一个重要指标。因而 ,确定一个较好的植物叶
面积测量方法具有十分重要意义 [ 8 ~ 11] 。叶面积测定的方法有很
多种 , 但关于温郁金和蓬莪术叶面积测定的最佳方法还没有相关
的报道。本文采取常用的干重法 、鲜重法 、系数法(长度 、宽度和
长宽积)和纸重法分别测定植物叶面积 , 以纸重法测得叶面积作
为植物准确叶面积 ,求出其与各个参数的线性回归方程。最后 ,
对比其相关系数 ,并结合各种方法的自身特点 , 评价了各种方法
的优劣 , 为温郁金和蓬莪术的栽培育种及其生物量评价 , 以及进
一步研究 、开发和利用打下基础。
1 材料与方法
1.1 材料 2009-09下旬于种植大田随机选取完整无病的温郁
金和蓬莪术叶片各 40片 ,带回实验室备用。叶片从基部处剪断 ,
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不包括叶鞘和下延部分。
1.2 方法 按照干重法 、鲜重法 、纸重法 、系数法(长度 、宽度和长
宽积)[ 8 , 9 , 12, 13]分别测定莪术叶面积 , 具体操作如下:
①用直尺测量叶片的宽度和长度 ,千分位电子天平称量鲜重。
②将叶片固定在 A3复印纸上 , 准确描出叶片的轮廓 , 沿线剪切 ,
称重。称取完整 A3(29.7 cm×42 cm)的重量 , 按照比例计算出
叶面积 , 作为标准叶面积。
③将叶片烘干至恒重 ,称重得到叶片干重。
④用叶片的长度 、宽度 、长宽积 、鲜重 、干重和纸重法计算得出的
叶面积做直线回归 , 对比其相关系数。
所有数据处理采用 Excel和 DPS进行分析处理。
2 结果与分析
2.1 叶片的数量特征 供试温郁金和蓬莪术叶片的长度 、宽度 、
长宽积 、鲜重 、干重和标准叶面积 SP等基本参数(表 1), 都表现
出随机性 , 具有较好的代表性。由于温郁金和蓬莪术属于同属植
物 , 因而两种植物在基本参数上表现得十分相近 , 温郁金叶片平
均值为长 33.048 cm, 宽 13.563cm,鲜重 7.418 g,干重 2.275 g,
而蓬莪术为长 33.770 cm, 宽 12.038 cm, 鲜重 8.169 g, 干重
2.079g。蓬莪术的叶片长度平均值与温郁金十分相似 , 但宽度
平均值要小一些 , 从叶形上看 , 蓬莪术的叶片相对于温郁金要狭
长一点。
表 1 叶片的基本参数
药材 参数 最大值 最小值 平均值 标准差
温郁金 长度 L/cm 49.000 16.600 33.048 8.033
宽度W/cm 20.400 8.300 13.563 2.696
长 ×宽 L×W/cm×cm 893.520 137.780 466.556 197.023
鲜重 FW/g 18.517 1.835 7.418 4.042
干重 DW/g 4.279 0.652 2.275 0.949
叶面积 Sp/cm2 458.144 23.681 164.745 108.790
蓬莪术 长度 L/cm 45.800 17.600 33.770 6.203
宽度W/cm 16.200 6.500 12.038 2.434
长 ×宽 L×W/cm×cm 732.800 114.400 419.988 149.249
鲜重 FW/g 17.973 1.540 8.169 3.700
干重 DW/g 3.756 0.565 2.079 0.731
叶面积 Sp/cm2 446.954 37.474 205.378 95.963
2.2 叶面积测定分析
2.2.1 温郁金的叶面积测定分析 温郁金供试叶片的长度 、宽
度 、长宽积 、鲜重和干重与标准叶面积 Sp分别拟合 ,求出线性回
归方程和相关系数(见图 1)。
结果表明 , 所有拟合参数与叶面积 Sp均有极显著的线性关
系 , 其中鲜重 WF与叶面积 Sp的相关系数最高 , 拟合效果最好 ,
说明鲜重法是测量温郁金叶面积的一种较好方法 , 回归方程为 Y
=25.75X-26.29(R2 =0.915);宽度 W、长宽积 W×L和干重
DW的回归方程相关系数次之 ,拟合效果良好 , 线性关系明显 ,也
是温郁金叶面积测定的较好方法 , 其方程分别为 Y= 37.43X -
342.9(R2 =0.860)、Y=0.509X- 73.11 (R2 =0.852)和 y=
105.9X-76.21 (R2 =0.853);长度 L的拟合效果最差 , 相关系
数的平方为 0.655,故此法不适宜温郁金叶面积测定。
2.2.2 蓬莪术的叶面积测定分析 蓬莪术供试叶片的长度 L、宽
度 W、长宽积 L×W、鲜重 FW和干重 DW与标准叶面积 Sp分别
拟合 , 求出线性回归方程和相关系数(图 2)。结果表明 , 所有拟
合参数与叶面积 Sp均有极显著的线性关系。其中宽度 W、长宽
积 W*L、鲜重 WF和干重 DW均拟合效果良好 ,线性关系明显 ,
是测定蓬莪术叶面积测定的较好方法 ,回归方程及相关系数分别
为 Y=35.40X - 220.8(R2 =0.806)、Y= 0.592X- 43.35
(R2 =0.848)、Y=24.07X+ 8.691(R2 = 0.861)和 Y=122.6X
-49.58(R2 =0.873);长度 L的拟合效果最差 , 相关系数的平方
只有 0.77, 不建议采用此方法测定蓬莪术叶面积 , 其方程为
Y=13.57X- 253.1(R2 =0.770)。这个结果和温郁金十分相
似。
3 结论与讨论
由线性回归方程和其相关系数可以得出 ,温郁金和蓬莪术叶
片的宽度 、长宽积 、鲜重和干重和标准叶面积 Sp均具有极显著线
性关系 ,故而鲜重法 、干重法和系数法(宽度 W、长宽积 L×W)都
是测定温郁金和蓬莪术叶面积的较佳方法。而长度 L与标准叶
面积 Sp的相关系数最低 ,不适于温郁金和蓬莪术叶面积的测定。
导致其误差较大的一个主要原因是受到叶形影响。温郁金和蓬
莪术叶片均为长圆形 , 叶尖尾尖 , 基部渐狭 [ 1] , 不易准确测量其
长度。
图 1 温郁金叶片长度、宽度 、长宽积 、鲜重和干重与
叶面积 Sp的拟合曲线 [ **表示极显著(P<0.01)]
鲜重法可以大批量测定叶面积 ,但其系数常受到季节变化和
植物生长的影响 ,而且如果保存不善会使叶片失水而导致较大误
差 , 同时鲜重法必须离体测量 , 会损害测量个体。蔡绍珍 [ 14]探讨
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直接称重法测定甘薯叶面积时也认为鲜重法精确度较高 ,测定速
度快 , 简便易操作 ,同时他还指出由于植物生长具有阶段性 ,故而
鲜重法的叶面积系数适宜范围会受到的影响。 干重法也可以大
批量测定叶面积 , 并避免了水分变化的影响 , 但其仍然要求离体
测量 , 而且烘干过程比较麻烦。系数法(宽度 W、长宽积 L×W)
不用离体测量 , 测量方法简单。张秀玲 [ 9]认为以长和宽的乘积
计算叶面积精确 , 简单快速 , 节省时间。但长宽积法当叶片数量
较多时 , 工作量会比较大 , 根据拟合曲线结果 , 宽度 W完全可以
代替长宽积 L×W拟合 , 可以减少一定的工作量 。卢美英 [ 12]在
研究枇杷叶面积测定方法时 , 认为在精度要求一般的情况下 ,完
全可以使用叶面积对长或者宽的直线回归方程 ,代替精度要求较
高时所使用的叶面积对长宽积的回归方程 ,以节省工作量。高祥
斌 [ 10]也认为叶宽于叶面积关系密切 , 通过测量叶宽就可以计算
出叶面积 , 是测量叶面积的一种简便方法。
图 2 蓬莪术叶片长度、宽度 、长宽积 、鲜重和干重
与叶面积的拟合曲线 [ **表示极显著(P<0.01)]
综上所述 ,鲜重法 、干重法和系数法(宽度 W、长宽积 L×W)
都是温郁金和蓬莪术叶面积测定的较佳方法。各种方法都具有
自己的优点 , 同时也存在不足 , 所以在选择合适的叶面积测定方
法时 , 要根据实际情况选择相应的方法。
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