利用葉面積掃描儀如何提高羊茅的產量
大家知道，近幾年關于植物葉面積的測量，從最原始的需要摘下葉子測量，到現在的活體葉面積測量，從最初的葉面積測量儀到現在的葉面積掃描儀，葉面積的測量也比較準備，不過很多研究人員都不知道葉面積的測量對于研究有什么作用，這個是比較可悲的一件事情，通過葉面積的了解，最基本的是我們可以掌握植物的生長狀況，來指導生產，除了這點，掌握植物的葉面積，還有更多的作用，下面我們介紹一個通過葉面積的生長速率來提高羊茅的產草量的方法。
幾年來，我們一直在研究葦狀羊茅，當其處于營養生長階段，產量主要由葉組織構成，特別是再生階段時的光合作用和產量的關系。我們發現，葉片伸長速率與牧草產量的基因型差異成正相關，但單葉的光合作用與牧草產量的基因型差異無關。并發現，寬行播種的葦狀羊茅，每個分秦的重量與分蘗密度相比較是更為重要的產量確定因子。葉片伸長速率(LER)與每個分莫的重量成正相關，在決定葉面積擴展速率(LAE)中，LER比葉寬(LW)要重1.8倍多。此外，基因型間LER和LW成正相關。有關葦狀羊茅的研究表明：LAE具加性遺傳變異，狹義遺傳力低于30%。在先前的一系列實驗和觀察基礎上，1975年開始了輪回選擇程序，培育具有高和低LAE的葦狀羊茅群體。我們的目的是要培育一個分化的群體并且評價輪回選擇方法對于改變遺傳力低，環境影響高的生理特性的效果；此外，我們亦想確定在選擇期間出現的產量和生理因子的變化。
1、方法
1975年4月，把來自廣泛基礎的葦狀羊茅群體的種子，在陪氏培養皿中發芽，然后轉植于紙缽的土中。幼苗在溫室里一直生長到5月底，這時把幼苗連同土塊都轉到密蘇里，哥倫比亞附近的農學研究中心的試驗地里，墨西哥粉砂壤土，施氮(N)114公斤/公頃，檢驗表明P、K豐富。隨機選擇植株，并利用方格網間隔15厘米，給植株以半草叢生長條件，但容許個體植株同一性保留。我們利用限制的輪回表型選擇方法以克服由于低遺傳力和高環境影響所造成的限制。Co群體，評價20個方格網，每個方格網含40個植株。除高(H)和低(L)群體為每個含30個植株的15個方格網外，以后的世代均用同樣的方法處理。
每年讓幼苗生長，需要時補充灌概，直到大約八月十五日，此時除去牧草，留茬到5厘米。然后小區內施45公斤氮/公頃。九月間，每次依據兩個葉片來度量LER。選擇小于前一葉片長度30%的正在伸長的葉片。在10-15天期間，便攜式葉面積測定儀測定4-7次正在伸長葉片的頂尖和前一葉片的軸環間的距離。葉長對時間的回歸系數，經過約化來估計LER。在葉長的最后一次測定時，測定中等長度葉片的LW。當LER和LW一致時計算LAE。每次測定，用兩個葉片所得的數據平均起來進行估計。
讓植株在田間自然狀況下進行春化，一直到一月初，之后從每方格網中自H群體中選取兩株較高的植株，自L群體中選取兩株較低的植株。在溫室里盆栽植株并按群體分開生長，利用強制通風和手工攪拌相互傳粉。每株選取相等數量的種子在溫室里繁衍下代。1979年，建立Co到C；群體和栽培種Mo-96，Ky-31，Kenhy的小區。1980年5月15日和11月6日$lJ割間的營養再生量做為最初再生數據記載收集。
2、結果和討論
盡管LAE性狀的遺傳力低，環境影響大，但用限制的表型輪回選擇方法進行強度選擇仍是有效的。從數據考察(表1)可明顯看出，環境對LAE和其組分LER和LW的影響是大的。1977年的溫度和土壤濕度與其主年份并無明顯差別.所以該年份相對更有利的生長反應，其原因還不清楚。無論如何，與別的年份比較，77年對LER的影響要比對LW的影響大的多.這與別人的研究結果一致。三代后，L群體的LAE僅僅是H群體的LAE的41%。C4群體似乎沒有C3群體分化的歷害。不管怎樣，c.群體的LAE的變異系數仍大約是C。群體的75%，表明這通過選擇進展仍是可能的。
假定群體x環境的相互作用最小，我們比較LAE、LER和LW在群體年份期間的相互關系。LER和LW間有強的曲線關系，表明LAE值低時LW的變化范圍，但當環境和遺傳條件使LER升高時，LW也隨之增加(圖1)。關系也表明：這個遺傳群體的LW達到一個大約10毫米的最大漸近線，而LER在低的環境壓力下似乎達到大約10毫米/天的最小漸近線。LAE三倍的變化，這與LER三倍的變幅的關系比與LWI.5倍的變幅的關系要密切的多。LW的遺傳控制機制沒有詳細的研究，但LW與稈徑成正比。LER在遺傳上的增加與細胞分裂速度的增加和細胞體積的增大兩者都有關。
C0群體的年牧草產量是9.4噸/公頃，這與M0-96和Kenhy的產量相似。Ky-31的產量比C0群體低。四個世代選擇低LAE使營養再生期的產草量減少25%。這種選擇反應是由于分莫密度增加的2.1倍為每個分莫重的2。8倍的減少所抵消。與選擇低LAE相對照，選擇高LAE，分粟密度和每個分莫重量均增加20%，因而使H：群體比C。群體的產量增加39%。Hs和H4群體的產量介乎于C0群體加H2群體之間。這部分可能由于近交衰退所致，但我們已仔細地檢查了雙親血統。用最初自C。群體選擇的80個植株中的18個母本植株(每個9個)的后代代表L‘和H‘群體。H‘，L4和CO群體的光合速率分別為21.8，23.7和24.2毫克CO以平方分米/小時。因此，選擇對單位面積的光合作用即使有影響也微乎其微。H：群體的產量性能似乎比別的群體要好。由于所有群體的變異仍是高的，所以這些群體的植株有各種各樣的分莫密度和分羹重量。別的研究表明各種類型植株間具互補性，這在育種和管理決策中需要考慮。H：群體可能代表了一定栽培和環境條件下，大小分莫對牧草產量的一個理想平衡。
利用活體葉面積儀進行葉面積測量，進而指導生產，最后達到羊茅的產草量，只是葉面積儀的作用的冰山一角，其實說白了，葉面積儀只是一種工具，利用這種工具進行一定面積的測量，對比分析，進而為我們所用才是該儀器的最終目的。
