3个荔枝品种的叶面积回归分析

袁志永　余金昌　田海娟　黄小凤　韦阳连

摘 要：以桂味、水晶球和妃子笑3个荔枝品种的成熟叶片为材料，对其叶周长、叶长、叶宽、叶长宽乘积和叶面积之间的相关性进行回归分析。结果表明，桂味、水晶球和妃子笑均可通过叶长、叶宽和叶长宽乘积等指标进行叶面积估算。此外，桂味和妃子笑还能通过叶周长进行叶面积估算，但水晶球不能。3个荔枝品种的最佳叶面积估测指标均为叶长宽乘积。

关键词：荔枝；叶面积；回归分析

中图分类号：S667.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.05.020

Abstract：The correlations between leaf area and leaf perimeter， leaf length，leaf width，leaf length×leaf width were analyzed by measuring the mature leaves of three lichi cultivars， Guiwei，Shuijingqiu and Feizixiao. The results showed that the leaf area of three cultivars above could be estimated by leaf length，leaf width and leaf length×leaf width. In addition， the leaf area of Guiwei and Feizixiao could be estimated by leaf perimeter， but Shuijingqiu couldn't. In all these estimate indicators， leaf length×leaf width was the best one.

Key words：lichi； leaf area； regression analysis

荔枝（Litchi chinensis Sonn.）是起源于我国的世界级名果，其形、色、香、味俱佳，被誉为“果中之王”，作为南方亚热带地区广泛栽培的特产果树，荔枝在我国主要分布于广东、广西、海南和福建等4省[1]。我国荔枝栽培源远流长，栽培品种多样，1998年出版的《中国果树志》（荔枝卷）中记载的荔枝品种就有208种，这些品种根据成熟果实中部果皮上的龟裂片和裂片峰的主要特征可分为3大类型：果皮龟裂片尖突类型、果皮龟裂片隆起类型和果皮龟裂片平坦类型[2]。

叶片是果树进行光合作用的重要器官，其面积大小与植物的光合效率、呼吸、水分蒸发量、干物质积累、收获量及肥料效应等密切相关。对果树而言，叶面积大小是决定果树产量和果实品质的关键要素[3]，它在指导果树合理密植、调整群体结构、变量施肥和精确喷灌以获得高产等方面具有重要意义[4]。目前，叶面积的测量方法较多，常用的有图像处理法[5]、称重法[6-7]、方格坐标纸法[8]、回归方程法[9]等。本研究以果皮龟裂片尖突类型中的3个荔枝品种（妃子笑、桂味和水晶球）叶片为研究对象，对其叶面积与各项叶形指标的相关性进行回归分析，以期找到不同荔枝品种叶面积测算最为精确的回归方程，为其栽培生产提供一种测算叶面积的简单方法。

1 材料和方法

1.1 材 料

以东莞市果农荔枝林中栽培的桂味、水晶球和妃子笑的叶片为供试材料。在树冠的不同部位随机选择大小不一、生长健壮、无缺损的成熟叶片作为测量样本，每品种各取30片叶片，分别编号，带回实验室进行叶形指标的测量。

1.2 方 法

先用电子分析天平对编号的各片叶片进行鲜重测量，再用便携式叶面积仪（Yaxin-1241，北京雅欣理仪科技有限公司）对其进行测定，测定指标为叶长、叶宽、周长和叶面积，最后用Excel、SPSS等软件对各项数据进行整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 叶形指标和样本差异

对3个荔枝品种的各项叶形指标进行均值比较发现（表1），除了叶周长外，3个荔枝品种的叶面积、叶长、叶宽、叶长宽乘积的大小顺序依次为：妃子笑>水晶球>桂味。以LSD法对上述叶形指标进行一维方差分析，结果显示，妃子笑、水晶球、桂味三者的叶面积、叶长、叶宽和叶长宽乘积等指标均呈极显著差异，表明3个荔枝品种的叶片大小差异极显著。

2.2 叶面积与各叶形指标的相关性分析

用SPSS软件对3个荔枝品种的叶面积与各叶形指标进行相关分析。由表2可知，3个品种的叶面积与叶周长等4个指标之间均存在极显著的正相关关系。不同的荔枝品种，其叶面积与4个叶形指标的相关性大小不同，各品种叶面积与4个叶形指标的相关性大小顺序分别为：桂味，叶长宽乘积>叶长>叶周长>叶宽；水晶球，叶长宽乘积>叶长>叶宽>叶周长；妃子笑，叶长宽乘积>叶周长>叶长>叶宽。

2.3 叶面积回归方程的建立

分别以叶周长、叶长、叶宽和叶长宽乘积为变量对3个荔枝品种的叶面积进行回归分析，建立回归方程。由表3可知，除了水晶球基于叶周长建立的叶面积回归方程的拟合效果较差，R2=0.296 8外，其余的回归方程的拟合效果均较好，R2为0.787 3～0.988 6，桂味、水晶球和妃子笑均以基于叶长宽乘积建立的叶面积回归方程的拟合效果最佳，R2分别为0.988 6、0.981和0.966 8，表明叶长宽乘积是进行叶面积回归估算的最佳指标。

2.4 叶面积回归方程的检验

随机选择桂味、水晶球和妃子笑各10个叶片，将其叶周长、叶长、叶宽、叶长宽乘积的实测值分别代入各自的叶面积回归方程中得估测值，再将估测值与实测值进行比较检验，结果见表4。

桂味基于叶周长、叶长、叶宽、叶长宽乘积所得的叶面积估测值均与实测值极显著相关，相关系数（R）为0.930～0.995。其中，基于叶周长和叶长所得的叶面积估测值比实测值大，基于叶宽和叶长宽乘积所得的叶面积估测值比实测值小。从各組估测值与实测值的均差、平均差异率和相关系数来分析，桂味基于叶长宽乘积得到的估测值最接近实测值，相关系数最大，估测精确度最高。

由于水晶球基于叶周长建立的叶面积回归方程的拟合效果不佳，其所得叶面积估测值与实测值不显著相关，平均差异率高达17.39%。除此之外，水晶球其余3个回归方程所得的叶面积估测值均与实测值极显著相关，其中，基于叶长宽乘积所得的估测值与实测值的均差和平均差异率最小，相关系数最大（R=0.991），估测精度最高。

在妃子笑基于4个回归方程所得的叶面积估测值中，仅有基于叶宽所得的估测值大于实测值，其余3组估测值均小于实测值。从均差来看，以周长为变量所得的叶面积估测值与实测值之间的差异最小；从平均差异率和相关系数来看，基于叶长宽乘积所得的估测值与实测值的误差率最小，相关系数最大，估测效果最佳。

3 结论与讨论

本研究表明，桂味、水晶球和妃子笑虽属于同一类型的荔枝品种，但其叶面积的估测依据却不完全一样。桂味和妃子笑的叶周长、叶长、叶宽和叶长宽乘积与叶面积之间存在极显著相关，对应的回归方程的拟合度较好，所得估算值与实测值之间亦呈极显著相关，因此，这4个叶形指标均可用于估测它们的叶面积。水晶球的叶面积与叶周长之间虽存在极显著相关，但对应的回归方程的拟合度较差，所得估测值与实测值之间相关性不显著，因此，不适宜用来估算水晶球的叶面积，除此之外，叶长、叶宽和叶长宽等3个叶形指标均适宜于估测其叶面积。叶面积回归方程的检验结果表明，叶长宽乘积是估测桂味、水晶球和妃子笑的最佳叶形指标，其对应的最为精准的叶面积回归方程分别为：y = 0.618 1x + 64.32，y = 0.657 3x- 17.237和y = 0.648 8x-75.62。在实际应用中，可在不破坏植物叶片的情况下，测定这些荔枝品种的叶长、叶宽，代入相应的回归方程中，即可估测其叶面积。

参考文献：

[1]李建国.荔枝学[M].北京：中国农业出版社，2008.

[2]吴淑娴.中国果树志（荔枝卷） [M].北京：中国林业出版社，1998：99-198.

[3]李新国，蔡胜忠，李绍鹏，等.应用数字图像技术测定油梨叶面积[J].热带农业科学，2009，29（2）：10-13.

[4]高祥斌，张秀省，蔡连捷.观赏植物叶面积测定及相关分析[J].福建林业科技，2009，36（2）：231-234， 251.

[5]肖强，叶文景，朱珠，等.利用数码相机和Photoshop软件非破坏性测定叶面积的简便方法[J].生态学杂志，2005，24（6）：711-714.

[6]王家保，林秋金，叶水德，等.5种测量热带果树单叶面积的方法研究[J].热带农业科学，2003，23（1）：11-14， 23.

[7]陶洪斌，林杉.打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水稻叶面积的方法比较[J].植物生理学通讯，2006，42（3）：496-498.

[8]刘贯山.烟草叶面积不同测定方法的比较研究[J].安徽农业科学，1996，24（2）：139-141.

[9]李先明，秦仲麒，涂俊凡，等.六个中晚熟梨品种叶面积回归方程的建立[J].湖北農业科学，2012，51（12）：2487-2492.