劍麻單葉農(nóng)藝性狀與鮮葉產(chǎn)量的相關(guān)性研究

黃興，陳濤，習(xí)金根，賀春萍，吳偉懷，梁艷瓊，鄭金龍，李銳，易克賢*

（1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，?？?71101；2.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，南寧530001）

劍麻是中國熱帶地區(qū)最重要的纖維作物之一，屬典型的葉纖維作物［1］。劍麻纖維具有質(zhì)地堅(jiān)韌、強(qiáng)度高、耐摩擦、耐酸堿腐蝕、不易打滑等特性，廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、航海、工礦、汽車、造紙等行業(yè)。近年來，隨著天然纖維增強(qiáng)材料的快速發(fā)展，劍麻纖維復(fù)合材料以其高性能、高強(qiáng)度、耐腐蝕等特性引起各國學(xué)者的廣泛關(guān)注和競相研究，尤其在環(huán)保再生型建筑材料方面有著巨大的應(yīng)用前景［2－5］。劍麻葉片生物量較大，作為主要收獲部位，其農(nóng)藝性狀與劍麻產(chǎn)量間存在必然聯(lián)系，但目前相關(guān)研究報(bào)道較少。本研究擬對劍麻單葉葉長、葉寬、葉厚等農(nóng)藝性狀進(jìn)行測定，并將其與鮮葉重進(jìn)行相關(guān)性分析，以此為基礎(chǔ)推算劍麻農(nóng)藝性狀－產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)，旨在為劍麻生長模型和產(chǎn)量預(yù)測模型的構(gòu)建提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2017年在廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所劍麻試驗(yàn)基地（108°20’E，22°54’N）進(jìn)行，試驗(yàn)材料為劍麻H11648成熟葉片。隨機(jī)選取50株可收獲的劍麻，正常割葉后隨機(jī)選取2片劍麻葉（共100片）進(jìn)行農(nóng)藝性狀測定。葉長為葉基部至頂刺基部的長度，葉寬為葉片背面最寬處，葉厚為葉片中部的厚度。葉長、葉寬通過米尺測定，葉厚采用游標(biāo)卡尺測定，鮮葉重則采用電子天平測定［6］。數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0，圖片繪制采用SigmaPlot12.3。

2 結(jié)果與分析

2.1 劍麻單葉農(nóng)藝性狀的基本統(tǒng)計(jì)分析

劍麻葉片農(nóng)藝性狀測定結(jié)果見表1，對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明不同性狀的變化范圍差異較大（見表2）。其中葉片長度變化范圍（90.00～138.00 cm）遠(yuǎn)大于葉片寬度的（7.60～12.60 cm），但其變異系數(shù)低于葉片寬度。葉片厚度變化范圍較小，僅為0.17～0.22 cm，同時(shí)其變異系數(shù)最低，僅為0.06。不同葉片間鮮重差異較大，變化范圍為225.40～841.82 g，同時(shí)其變異系數(shù)最高，為0.24。針對各農(nóng)藝性狀分別對其不同變化范圍內(nèi)的葉片數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪制柱狀圖，結(jié)果顯示各性狀相應(yīng)柱狀圖均呈近似正態(tài)分布（見圖1），表明本研究所選取樣本群體較為合理，且與樣本總體偏差較小。根據(jù)各農(nóng)藝性狀測定結(jié)果繪制盒形圖，結(jié)果顯示鮮葉重測定結(jié)果中異常值數(shù)量較多，葉長和葉寬居中，葉厚則最少（見圖2）。表明不同葉片間鮮葉重離散程度較大，葉長和葉寬次之，而葉厚離散程度最低，此結(jié)果與不同性狀相應(yīng)變異系數(shù)一致。

表1 劍麻葉片農(nóng)藝性狀測定結(jié)果Tab.1 Agronomic traits for sisal leaves

續(xù)表1

表2 劍麻葉片農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果Tab.2 Statistical analysis of agronomic traits for sisal leaf

圖1 不同農(nóng)藝性狀劍麻葉片數(shù)量分布Fig.1 Leaf length，width，thickness and fresh weight distribution

圖2 劍麻農(nóng)藝性狀盒形圖Fig.2 Variability of agronomic traits for sisal leaf

2.2 劍麻單葉農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性

分別對劍麻葉片4種農(nóng)藝性狀進(jìn)行兩兩之間的相關(guān)性分析，結(jié)果表明，僅葉寬與葉厚間相關(guān)性不顯著，其余性狀間的相關(guān)性均達(dá)到顯著或極顯著水平，即r0.05≥0.195（見表3）。鮮葉重與葉長、葉寬、葉厚呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.8816、0.5446、0.3497（r0.01≥0.254）。此外，葉長與葉寬間相關(guān)系數(shù)為0.4287，達(dá)極顯著水平。綜上，葉長與鮮葉重相關(guān)系數(shù)最高，為0.8816。因此在劍麻生長模型和產(chǎn)量預(yù)測模型的構(gòu)建中，葉長與鮮葉重應(yīng)作為優(yōu)先指標(biāo)參與相應(yīng)模型的構(gòu)建。

表3 劍麻葉片農(nóng)藝性狀間的相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlations between each pair of agronomic traits for sisal leaf

2.3 劍麻葉長－鮮葉重線性回歸模型

根據(jù)所有劍麻葉片葉長和鮮葉重測定值繪制散點(diǎn)圖（圖3）并進(jìn)行相關(guān)系數(shù)分析，得到線性回歸方程y＝12．213x－928．18，R＝0．8816。此回歸方程呈高度線性相關(guān)，表明其可初步用于劍麻生長模型構(gòu)建和產(chǎn)量預(yù)測。

圖3 劍麻葉長－鮮葉重線性回歸散點(diǎn)圖Fig.3 Scatter plot and the linear regression equation of leaf length and fresh weight in sisal

3 討論

本研究對劍麻葉片4種主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并探討了各性狀間的相關(guān)性。結(jié)果表明，葉長、葉寬、葉厚3種農(nóng)藝性狀均與鮮葉重呈正相關(guān)，而葉長與鮮葉重相關(guān)系數(shù)最高，可優(yōu)先應(yīng)用于生長模型構(gòu)建和產(chǎn)量預(yù)測。目前水稻、玉米等作物中均有相關(guān)報(bào)道，并成功將與產(chǎn)量直接相關(guān)的農(nóng)藝性狀應(yīng)用于生長和產(chǎn)量模型［7－8］。麻類作物中的苧麻、黃麻、亞麻中也均已開展相關(guān)研究，然而劍麻中尚無相關(guān)報(bào)道［9－11］。與水稻、玉米等糧食作物相比，劍麻產(chǎn)量由葉片構(gòu)成，因此構(gòu)建其生長或產(chǎn)量預(yù)測模型復(fù)雜程度較低。

此外，葉長這一農(nóng)藝性狀可在非離體條件下進(jìn)行測定，且簡便易行。在麻片未收割前以非離體測定的葉長數(shù)據(jù)為依據(jù)，并采用本研究獲得的回歸方程進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測，可有效掌握麻株生長狀況，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行追肥，可有效實(shí)現(xiàn)麻田的穩(wěn)產(chǎn)甚至增產(chǎn)。目前在水稻、玉米、小麥、棉花、馬鈴薯等作物中均已構(gòu)建出可應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的作物生長模型，對作物種植管理決策具有重要意義［12－14］。劍麻中尚缺乏相關(guān)研究報(bào)道，本研究結(jié)果將為劍麻生長模型和產(chǎn)量預(yù)測模型的構(gòu)建提供基礎(chǔ)，同時(shí)為麻田高效合理地施肥、追肥提供理論依據(jù)。

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