葉綠素儀CCM-200測定茶樹葉片葉綠素的方法研究

周小生，李成林，陳啟文，李葉云*

（1.安徽農業大學茶葉生物化學與生物技術教育部重點實驗室，合肥230036；2.安徽省綠魁茶業有限公司，宣城242131）

葉綠素儀CCM-200測定茶樹葉片葉綠素的方法研究

周小生1，李成林2，陳啟文1，李葉云1*

（1.安徽農業大學茶葉生物化學與生物技術教育部重點實驗室，合肥230036；2.安徽省綠魁茶業有限公司，宣城242131）

〔摘要〕本文以茶樹品種皖茶91為材料，探討便捷式葉綠素儀CCM-200在葉片測定位點、葉位、樣本量、葉脈兩邊、葉片表面潔凈度等方面對測定值精度的影響。結果表明，葉片中部與葉片CCI平均值差異最小，當年生新梢中部成熟葉（第3～5葉）與新梢（第1~7葉）CCI平均值無顯著差異，20個葉片組成一個樣本可以滿足測定的精度和工作量的要求，葉脈兩邊無顯著差異，葉片表面清洗對葉片的CCI值無明顯影響。

〔關鍵詞〕葉綠素儀；影響因素；測定精度

葉綠素是與植物光合作用有關的重要色素，同時也是植物抗逆性、葉片衰老和氮肥管理等的一項重要指標[1]。因此，葉綠素含量的快速測定對農作物和林木的管理者和研究者十分重要，而傳統的葉綠素含量測定需要將葉片研磨、過濾，耗時長，具有破壞性，不利于后續研究和連續測定。近年來，利用葉綠素儀田間快速、無損測定葉片葉綠素相對含量得到了廣泛的應用[2-5]，SPAD-502(Minolta,Japan)和CCM-200（Opti-Sciences，USA）是兩種應用廣泛的葉綠素儀，分別通過測量植物葉片在650nm、940nm和660nm、940nm處不同的吸收率來確定SPAD讀數和CCI值，它們都是一個無量綱的比值，與葉綠素含量正相關[6]。然而，葉綠素儀的測定精度易受到多種因素的影響[3]，楊亦揚[7]等研究了SPAD在茶樹上的使用方法，而對CCI值的影響因素至今無人報道。

本研究探討了葉片測定位點、葉位、樣本量、葉片表面是否清洗、主脈兩邊對CCM-200測定精度的影響，為精確、無損地測定茶樹葉綠素含量提供依據。

1實驗材料與方法

供試的茶樹品種皖茶91種植于安徽農業大學大楊店農業園。

1.2.1位點

隨機選取20片成熟葉，分別測定葉片基部（從葉基部起葉長大約20%～25%處）、中部（約50%～55%處）和葉尖（約70%～75%處）三個部位的CCI值，每個部位主脈兩邊各重復測定3次，盡量避免葉脈和有損傷的部位。

1.2.2葉位

隨機選取20個茶樹新梢，測定芽下第1～7葉中部的CCI值，主脈兩邊各重復測定3次。

1.2.3樣本量

隨機取50片成熟葉，測定CCI讀數，每片葉片中部重復測定3次，然后計算按每10、20、30、40、50片組成一個樣本時的CCI讀數和變異系數。

1.2.4葉片主脈兩邊

選取20片成熟葉，葉尖正對測量者，以主脈為界限，分別測定左右兩邊中部的CCI值，各重復測定3次。

1.2.5葉片表面清洗

隨機選取20片成熟葉，測定葉片中部的CCI值，主脈兩邊各重復測定3次，然后用蒸餾水將葉片表面洗凈、擦干，再次測定CCI值。

試驗數據處理采用Excel2003和DPSv7.05版數據處理軟件。

2結果與分析

表1　葉片不同測定位點的CCI值

由表1可知：茶樹葉片的位點不同，CCI值有所差異，中部CCI值小于基部，同時大于尖部，與葉片CCI平均值（基部、中部、尖部的均值）的變幅最小，相差在1個CCI值單位以內。方差分析表明，基部和尖部差異顯著，但中部和基部、尖部均無顯著差異。因此，選擇葉片中部為測定位點最合理。

表2　不同葉位茶樹葉片的CCI值

由表2可知：隨著葉位的下降、葉片成熟度的增加，CCI值隨之增大。第3～5葉CCI平均值與第1～7葉CCI平均值差異最小，相差在2個CCI值單位以內，方差分析表明兩者無顯著差異，而第1～2葉CCI平均值、第6～7葉CCI平均值與第1～7葉CCI平均值都有顯著差異。因此，選擇3~5葉為測定葉位最合理。

表3　不同葉片數量組成一個樣本對CCI值的影響

由表3可知，由10、20、30、40、50片葉片組成的樣本量，CCI值有所差異但變化不大，在2個CCI值單位以內，但變異系數隨著樣本量的增加逐漸減小，20個樣本以后，變異系數變化不大。因此，20個葉片組成一個樣本可以滿足測定精度和工作量的要求。

表4　葉脈兩邊的差異

表4表明，主脈兩邊的CCI值比較接近，相差在一個CCI值單位以內，方差分析表明主脈左右兩邊的CCI值差異不顯著，變異系數也比較接近。由此可見，當樣品量較大時（n>20），選擇葉片主脈的任何一邊進行CCI值的測定，對結果的精確度無顯著影響。

表5　葉片表面是否清洗對CCI值的影響

從表5可知，葉片表面是否清洗對測量的結果影響不顯著，清洗后CCI值略有降低，相差在一個CCI值單位以內，方差分析表明無顯著差異，變異系數也幾乎沒有變化。清洗后CCI值的降低可能與葉片表面覆蓋了灰塵而導致CCI值變化有關。

3討論

盡管CCM-200與SPAD-502有所不同，但研究表明兩者在茶樹上的應用方法基本一致：葉片測定部位為中部，測定葉位為新梢中部成熟葉，樣本量對CCI值影響不明顯，但樣本量太小會增大變異系數，葉片表面清洗對CCI值影響不明顯。本文葉片CCI測定值的變異系數比SPAD要大，究其原因應是取樣茶園茶樹長勢不一致所致，與CCM-200本身測量精度無關。葉綠素儀也有它的局限性，在試驗中發現，CCM-200對葉質較厚的茶樹葉片，特別是越冬期葉片，以及葉綠素含量高的葉片，測定結果不夠準確，數值穩定性較差。

〔參考文獻〕

[1]MostafaGHASEMI,KazemARZANI,AbbasYADOLLAHI,Shiva GHASEMI,SaadatSARIKHANIKHORRAMI.EstimateofLeafChlorophyllandNitrogenContentinAsianPear(PyrusserotinaRehd.)by CCM-200[J].Ghasemi,M.etal./NotSciBiol,2011,3(1):91~94.

[2]王愛玉,張春慶,吳承來,高明偉.玉米葉綠素含量快速測定方法研究[J].玉米科學,2008,16(2):97~100.

[3]羅新寧.基于SPAD的棉花氮素營養診斷及氮營養特性研究[M].烏魯木齊:新疆農業大學,2010.

[4]蘇云松,郭華春,等.甘薯、薯蕷和魔芋葉片SPAD值與葉綠素含量的相關性研究[J].西南農業學報,2009,22(1):64~66.

[5]王文杰,李雪寶,，王慧梅,祖元剛,小池孝良.便捷式測定儀在測定葉片衰老過程中氮和葉綠素含量上的應用[J].林業科學,2006,42(6): 20~25.

[6]NickKnighton.AcomparisonofOpti-SciencesCCM-200chlorophyll meterandtheMinoltaSPAD502chlorophyllmeter.http://www.optisci. com/datasheet/ccmvsspad.pdf.

[7]楊亦揚,馬立鋒,等.葉綠素儀SPAD在茶樹氮素營養診斷中的適用性研究[J].茶葉科學,2008,28(4):301~308.

〔中圖分類號〕Q-331

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1006-5768(2012)01-0038-03

〔收稿日期〕2011-08-28

〔作者簡介〕周小生（1987-），男，安徽樅陽人，碩士研究生，Email：yaozhou5499@sina.com。*通訊作者：lyy@ahau.edu.cn

〔項目基金〕安徽省茶葉產業技術體系項目資助