金方倫,金 玲,羅朝斌,詹永發(fā),吳康云
(貴州省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)研究所,貴陽 550006)
蓖麻(Ricinus communisL.)是一種喜高溫、耐旱,對環(huán)境適應(yīng)性強、易種植的經(jīng)濟作物,適合于中國各地種植,既能增加植被覆蓋率、減少水分蒸發(fā)、改善生態(tài)環(huán)境,又可以增加農(nóng)民經(jīng)濟收入、帶動相關(guān)加工業(yè)的發(fā)展,其經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益顯著[1]。貴州高原位于長江以南,緯度適中,海拔適中,生態(tài)環(huán)境和自然資源優(yōu)勢為包括蓖麻在內(nèi)的作物生長提供了良好的條件。了解蓖麻生物學特性,重點了解蓖麻主莖葉片節(jié)位與植株主莖性狀、葉片性狀和葉片產(chǎn)量性狀之間的關(guān)系,有利于發(fā)展蓖麻種業(yè)。蓖麻葉片的質(zhì)量除受品種和生物學特性等內(nèi)部因素的影響外,還受區(qū)域條件、氣候條件、土壤條件、播種技術(shù)和種植管理技術(shù)水平等外部因素的影響。在引種試驗和栽培技術(shù)等的研究上報道較多[1-12],即研究者對蓖麻的引種試驗、物候期觀察、品種選育、產(chǎn)量構(gòu)成要素、施肥技術(shù)、種植密度等方面開展了分析。其中,王晴晴等[13]研究結(jié)果表明,蓖麻株高和莖粗等生物性狀總體上隨施氮量提高逐漸增大,即能夠促進蓖麻莖粗的生長;陳梅等[14]研究結(jié)果表明,100 mg/L的IAA、100~200 mg/L的6-BA、200 mg/L的GA3和100~200 mg/L的KT 對蓖 麻的 地徑和株高均有促進作用,即能夠促進蓖麻莖粗的生長;金方倫等[15,16]研究結(jié)果表明,蓖麻種子浸種時間與主莖葉片數(shù)量、葉片長度和葉柄厚橫徑呈顯著相關(guān),蓖麻種植密度與主莖葉片長度和葉柄長度之間呈極顯著相關(guān),但對蓖麻主莖葉片節(jié)位與葉片性狀和質(zhì)量性狀變化的回歸分析鮮見報到。鑒于此,筆者在貴州省土壤、氣候條件下,對蓖麻主莖葉片節(jié)位與主莖性狀、葉片性狀和質(zhì)量性狀進行回歸分析,以期為貴州省發(fā)展蓖麻種業(yè),生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蓖麻葉片等方面的種植技術(shù)提供參考。
試驗在貴州省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)研究所官莊基地蓖麻園進行。試驗材料選用生長一致的滇蓖麻2 號品種,該品種是由云南省農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所選育,并由該所引進。
試驗地位于東經(jīng)106°55′E、北緯27°43′N,海拔880 m,年均溫度14.9 ℃,夏季最高溫度38.4 ℃,最熱月(7 月)平均溫度25.8 ℃;冬季最低溫度-3.0 ℃,最冷月(1月)平均溫度3.0 ℃,≥10 ℃有效積溫4 938 ℃;年降雨l 040 mm,主要分布在夏季。土壤為南方典型黃壤,pH 6.2,堿解氮93.0 mg/kg,速效磷67.9 mg/kg,速效鉀165.0 mg/kg,有機質(zhì)含量6.2%,土層深厚,一般都在1.0 m 以上,灌溉水源主要靠雨水。
調(diào)查3 株蓖麻為一個小區(qū),3 次重復(fù),采用完全隨機設(shè)計。對各處理在6 月中旬和8 月上旬各調(diào)查一次。6 月中旬調(diào)查蓖麻主莖上第5 節(jié)位至第11 節(jié)位上節(jié)間大小和葉片大小等情況;8 月上旬調(diào)查蓖麻主莖上第12 節(jié)位至第18 節(jié)位上節(jié)間大小和葉片大小等情況。
主莖節(jié)間調(diào)查項目:主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間寬橫徑和主莖節(jié)間厚橫徑等指標。
主莖葉片調(diào)查項目:葉片長度、葉片寬度、葉片分裂數(shù)量、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄基腺長度(葉柄基部至基部密盤的長度)、葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量等指標。
1)計算公式:葉片凈質(zhì)量=葉片質(zhì)量-葉柄質(zhì)量。
2)利用Microsoft Office 2003 軟件對所測定的數(shù)據(jù)進行回歸分析。
2.1.1 蓖麻主莖葉片不同著生節(jié)位與主莖性狀指標、葉片性狀指標和葉片產(chǎn)量指標的關(guān)系 由表1可以看出,蓖麻主莖葉片不同著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉基腺長度、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間厚橫徑和葉柄厚橫徑之間呈顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān),與其他指標之間呈不顯著正相關(guān)。即蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度等指標的線性密切程度為主莖節(jié)位長度>葉片長度>葉片寬度>葉柄長度=葉片凈質(zhì)量>葉基腺長度>葉片質(zhì)量>葉柄寬橫徑>葉柄厚橫徑>主莖節(jié)間厚橫徑>葉柄質(zhì)量>葉片分裂數(shù)量>主莖節(jié)間寬橫徑>每千克葉片數(shù)量。

表1 蓖麻葉片不同著生節(jié)位與主莖性狀、葉片性狀和葉片產(chǎn)量等指標的相關(guān)系數(shù)
表明蓖麻主莖葉片不同著生節(jié)位對葉片產(chǎn)量性狀的影響主要表現(xiàn)為在一定的范圍內(nèi),隨著著生節(jié)位的增加,蓖麻葉片長度、葉片寬度和葉柄長度等指標的增加,葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量也隨著增加,從而明顯增加蓖麻的葉片產(chǎn)量。
2.1.2 蓖麻主莖性狀指標與葉片性狀指標的關(guān)系由表2 可知,蓖麻主莖節(jié)位長度與葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑和葉基腺長度之間呈極顯著正相關(guān),與葉片分裂數(shù)量和葉柄厚橫徑之間呈顯著正相關(guān);主莖節(jié)間寬橫徑與葉柄寬橫徑之間呈顯著正相關(guān),與葉片分裂數(shù)量呈不顯著負相關(guān),與其他指標之間呈不顯著正相關(guān);主莖節(jié)間厚橫徑與葉片長度、葉柄長度、葉柄寬橫徑和葉柄厚橫徑之間呈極顯著正相關(guān),與葉片寬度之間呈顯著正相關(guān),與葉片分裂數(shù)量呈不顯著負相關(guān),與其他指標之間呈不顯著正相關(guān)。

表2 蓖麻主莖性狀指標與葉片性狀指標的相關(guān)關(guān)系
表明蓖麻主莖節(jié)位長度對葉片性狀的影響程度最大,其次是主莖節(jié)間厚橫徑對葉片性狀的影響程度,最后是主莖節(jié)間寬橫徑對葉片性狀的影響程度。其中,蓖麻主莖節(jié)位長度對葉片長度、葉片寬度、葉柄長度等指標的影響程度較大,其次是葉柄寬橫徑和葉柄厚橫徑的影響程度。
2.1.3 蓖麻主莖性狀指標與葉片產(chǎn)量指標的關(guān)系由表3 可知,蓖麻主莖節(jié)位長度與葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與葉片質(zhì)量之間呈顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈顯著負相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈不顯著正相關(guān);主莖節(jié)間寬橫徑與葉柄質(zhì)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈不顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈不顯著負相關(guān);主莖節(jié)間厚橫徑與葉柄質(zhì)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān)。

表3 蓖麻主莖性狀指標與葉片產(chǎn)量指標的相關(guān)關(guān)系
表明蓖麻主莖節(jié)位長度對葉片凈質(zhì)量的影響程度最大,其次是對葉片質(zhì)量的影響程度;主莖節(jié)間厚橫徑對葉片質(zhì)量的影響程度最大,其次是對葉柄質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量的影響程度。
2.1.4 蓖麻葉片性狀指標與葉片產(chǎn)量指標的關(guān)系由表4 可知,蓖麻主莖葉片分裂數(shù)量與每千克葉片數(shù)量和葉片凈質(zhì)量之間呈不顯著正相關(guān),與葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量之間呈不顯著負相關(guān);葉片長度與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈顯著正相關(guān);葉片寬度與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈顯著負相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈不顯著正相關(guān);葉柄長度與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈顯著正相關(guān);葉柄寬橫徑和葉柄厚橫徑分別與葉柄質(zhì)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān);葉基腺長度與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈顯著正相關(guān),與葉柄質(zhì)量之間呈不顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈不顯著負相關(guān)。

表4 蓖麻葉片性狀指標與葉片產(chǎn)量指標的相關(guān)關(guān)系
表明蓖麻主莖葉片長度等葉片性狀對葉片凈質(zhì)量的影響程度最大,其次是對葉片質(zhì)量的影響程度,之后是對葉柄質(zhì)量的影響程度。
2.1.5 蓖麻主莖性狀指標之間的關(guān)系 由表5 可知,蓖麻主莖著生節(jié)位與主莖節(jié)間長度之間呈極顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間厚橫徑之間呈顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間寬橫徑之間呈不顯著正相關(guān);主莖節(jié)位長度與主莖節(jié)間厚橫徑之間呈顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間寬橫徑之間呈不顯著正相關(guān);主莖節(jié)間寬橫徑與主莖節(jié)間厚橫徑之間呈顯著正相關(guān)。

表5 蓖麻主莖性狀指標之間的相關(guān)關(guān)系
表明蓖麻主莖著生節(jié)位對主莖節(jié)間長度的影響較大,其次是對主莖節(jié)間厚橫徑的影響。
2.1.6 蓖麻葉片性狀指標之間的關(guān)系 由表6 可知,蓖麻主莖葉片分裂數(shù)量與葉基腺長度之間呈極顯著正相關(guān),與其他指標之間呈不顯著正相關(guān);葉片長度與葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑和葉基腺長度之間呈極顯著正相關(guān);葉片寬度與葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑和葉基腺長度等指標之間呈極顯著正相關(guān);葉柄長度與葉柄寬橫徑和葉柄厚橫徑之間呈極顯著正相關(guān),與葉基腺長度之間呈顯著正相關(guān);葉柄寬橫徑與葉柄厚橫徑之間呈極顯著正相關(guān),與葉基腺長度之間呈顯著正相關(guān);葉柄厚橫徑與葉基腺長度之間呈顯著正相關(guān)。

表6 蓖麻葉片性狀指標之間的相關(guān)關(guān)系
2.1.7 蓖麻葉片產(chǎn)量指標之間的關(guān)系 由表7 可知,蓖麻主莖葉柄質(zhì)量與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān);每千克葉片數(shù)量與葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著負相關(guān);葉片質(zhì)量與葉片凈質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān)。

表7 蓖麻葉片產(chǎn)量指標之間的相關(guān)關(guān)系
從以上數(shù)據(jù)還可以看出,蓖麻葉片凈質(zhì)量與葉片著生節(jié)位、主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄質(zhì)量和葉片質(zhì)量之間呈極顯著正相關(guān),與每千克葉片數(shù)量之間呈極顯著負相關(guān),與葉基腺長度之間呈顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間寬橫徑和葉片分裂數(shù)量之間呈不顯著正相關(guān)。即蓖麻葉片凈質(zhì)量與主莖節(jié)位長度等指標的線性密切程度為葉片長度>葉柄長度>葉片質(zhì)量>葉柄寬橫徑=葉柄厚橫徑>葉片寬度>主莖葉片著生節(jié)位>主莖節(jié)間長度>葉柄質(zhì)量>主莖節(jié)間厚橫徑>葉基腺長度>主莖節(jié)間寬橫徑>葉片分裂數(shù)量>每千克葉片數(shù)量。
蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間寬橫徑、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片分裂數(shù)量、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量、每千克葉片數(shù)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間的標準誤差分別為1.914 6、0.419 9、0.174 0、0.707 4、5.201 5、6.532 1、5.888 6、0.270 0、0.274 7、25.332 6、19.987 6、4.633 9、34.666 4和17.307 6。
蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間寬橫徑、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片分裂數(shù)量、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量、每千克葉片數(shù)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間的F分別為6.79×10-9、0.055 9、0.021 2、0.117 4、0.000 1、0.000 8、0.000 5、0.125 1、0.158 2、0.011 4、0.668 1、0.199 7、0.175 9 和0.028 5。表明蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度、葉片長度、葉片寬度和葉柄長度等指標之間存在極顯著差異,與主莖節(jié)間厚橫徑、葉基腺長度和葉片凈質(zhì)量之間存在顯著差異,與其他指標之間差異不顯著。
表明在一定范圍內(nèi),隨著蓖麻主莖葉片著生節(jié)位的增加,主莖節(jié)位長度、葉片長度、葉片寬度和葉柄長度等指標增加的幅度較大,其次是主莖節(jié)間厚橫徑、葉基腺長度和葉片凈質(zhì)量增加的幅度,以后其他指標增加的幅度較小。
由表8 可知,蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與其主莖節(jié)間性狀、葉片性狀和質(zhì)量性狀的回歸方程符合二次曲線回歸方程。通過相關(guān)系數(shù)顯著性分析得知,蓖麻主莖葉片著生節(jié)位與主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片分裂數(shù)量、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄基腺長度、葉柄質(zhì)量、每千克葉片數(shù)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量之間存在極顯著正相關(guān),與主莖節(jié)間寬橫徑之間存在顯著正相關(guān)。表明,在一定范圍內(nèi),主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片性狀指標和質(zhì)量性狀指標隨著主莖葉片著生節(jié)位的增加而極顯著提高,而主莖節(jié)間寬橫徑隨著主莖葉片著生節(jié)位的增加而顯著提高。
從表8 可以看出,蓖麻葉片長度與在主莖著生節(jié)位的關(guān)系呈擬合曲線,回歸方程為y=-0.236 1x2+5.444 8x+45.298 0(R2=0.858 7,R=0.926 7),即葉片著生節(jié)位為11.53 節(jié)位時,擬合方程中葉片長度達到最大值76.69 cm;蓖麻葉片質(zhì)量與在主莖著生節(jié)位的關(guān)系呈擬合曲線,回歸方程為y=-1.859 9x2+31.204 0x+47.099 0(R2=0.742 8,R=0.861 9),即葉片著生節(jié)位為8.38 節(jié)位時,擬合方程中單葉質(zhì)量達到最大值177.98 g;蓖麻葉片凈質(zhì)量與在主莖著生節(jié)位的關(guān)系呈擬合曲線,回歸方程為y=-0.840 0x2+15.455 0x+18.060 0(R2=0.717 4,R=0.847 0),從中可以得到主莖葉片著生最好節(jié)位為9.20 節(jié)時,擬合方程中葉片凈質(zhì)量達到89.15 g的最大值。可見,在蓖麻主莖上從植株基部到頂部的第9 節(jié)位的葉片凈質(zhì)量最大,這為合理采葉提供了參考,對進一步了解蓖麻生物學特性有重要意義。
蓖麻產(chǎn)葉量與其植物學性狀或農(nóng)藝性狀特征指標相關(guān),即蓖麻產(chǎn)葉量與主莖性狀(葉片在主莖上著生節(jié)位、節(jié)間長度、節(jié)間寬橫徑和節(jié)間厚橫徑等)、葉片性狀(葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑和葉柄厚橫徑等)和葉片產(chǎn)量性狀(葉片質(zhì)量、葉柄質(zhì)量、每千克葉片數(shù)量和葉片凈質(zhì)量等)等中的一個指標相關(guān)或多個指標共同相關(guān)或各指標不同的相關(guān)程度等。
研究結(jié)果證明,蓖麻主莖葉片著生節(jié)位是影響主莖節(jié)位長度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉基腺長度、每千克葉片數(shù)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量等指標的主要因素,是影響主莖節(jié)間厚橫徑和葉柄厚橫徑等指標的次要因素,也是影響主莖節(jié)間寬橫徑、葉片分裂數(shù)量和葉柄質(zhì)量等指標的因素;蓖麻葉片著生節(jié)位、主莖節(jié)位長度、主莖節(jié)間厚橫徑、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉柄厚橫徑、葉柄質(zhì)量、每千克葉片數(shù)量和葉片質(zhì)量等指標是影響葉片凈質(zhì)量的主要因子,葉基腺長度是影響葉片凈質(zhì)量的次要因子,主莖節(jié)間寬橫徑和葉片分裂數(shù)量等指標也是影響葉片凈質(zhì)量的因子。在一定節(jié)位范圍內(nèi),主莖節(jié)位長度、葉片長度、葉片寬度、葉柄長度、葉柄寬橫徑、葉基腺長度、每千克葉片數(shù)量、葉片質(zhì)量和葉片凈質(zhì)量等指標隨著主莖葉片著生節(jié)位的增加而極顯著提高,而主莖節(jié)間厚橫徑和葉柄厚橫徑等指標隨著主莖葉片著生節(jié)位的增加而顯著提高。其中,蓖麻葉片不同著生節(jié)位越高,越有利于主莖節(jié)間寬橫徑和主莖節(jié)間厚橫徑等指標的生長,這與王晴晴等[13]研究施氮肥能夠促進蓖麻生長,即能夠促進蓖麻莖粗的生長結(jié)果相似;陳梅等[14]研究表明,100 mg/L IAA 對蓖麻的地徑有促進作用,即能夠促進蓖麻莖粗的生長;金方倫等[15]研究結(jié)果表明,蓖麻種子浸種時間越長,越有利于主莖葉片數(shù)量、葉片長度和葉柄厚橫徑等指標的增長。這是由于蓖麻葉片在主莖上的著生節(jié)位不同所引起的,蓖麻主莖葉片著生節(jié)位不同,主莖內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)和生長的時期等方面都有差別,導(dǎo)致蓖麻葉片大小有所不同,進一步引起葉片質(zhì)量的變化。加上蓖麻的葉片大小直接關(guān)系到蓖麻的光合利用效率,間接影響葉片質(zhì)量。
影響葉片質(zhì)量變化的因素除品種、樹體強弱和主莖粗細等內(nèi)部因素外,還有播種前土地整理水平、播種時期選擇、播種技術(shù)、肥水管理水平及植株管理水平等種植技術(shù)和環(huán)境條件等因素也會直接影響葉片的大小,也能間接影響葉片的生長發(fā)育,必然影響葉片的凈質(zhì)量。研究表明,土地生態(tài)條件、物候期、選育種、產(chǎn)量構(gòu)成要素、施肥水平、種植密度、種植模式和播種技術(shù)水平等因素都不同程度地影響蓖麻葉片質(zhì)量的變化[17-23]??梢?,蓖麻主莖葉片著生節(jié)位是影響蓖麻葉片凈質(zhì)量的重要特征之一。