施氮对不同肥力土壤小麦氮营养和产量的影响

【目的】农田养分供应是由土壤基础肥力和肥料投入共同决定的，不同土壤肥力下土壤养分供应能力和特征也不同。本文研究了河南省高、低肥力田块下，不同施氮量对小麦主要生育时期植株氮素营养和土壤硝态氮及产量的影响，以期为河南省同类生产条件下氮肥的合理施用和产量的提升提供参考和依据。【方法】2015—2016年，以小麦品种矮抗58为供试材料进行大田试验，分别设置0、120、225、330 kg/hm2 4个施氮处理 (表示为N0、N1、N2、N3)，在开花期到成熟期调查施氮量对土壤硝态氮及产量的影响；在开花期、花后10天和花后20天，测定施氮量对小麦旗叶到倒4叶的叶片氮含量、SPAD值和氮素积累量，以及对植株和所有叶片氮含量的影响。【结果】从开花期到成熟期土壤中硝态氮含量随着施氮量的增加而增加，高肥力田块的土壤硝态氮含量显著高于低肥力田块的土壤硝态氮含量。施氮能显著增加低肥力田块产量，但是高肥力田块的产量均高于低肥力田块，与不施氮相比，低肥力田块的产量最大增幅是高肥力田块产量最大增幅的2.63倍。N1和N2处理下，在开花期和花后10天倒2叶的SPAD值高肥力田块显著高于低肥力田块，但在花后20天低肥力田块显著高于高肥力田块。在N1、N2和N3处理下，旗叶的氮含量在花后10天高肥力田块显著高于低肥力田块，但在花后20天则显著相反。开花期到花后20天，对于低肥力田块旗叶的氮素积累量对上4叶的贡献率最大 (N0除外)，最高达52.6%；高肥力田块，旗叶和倒2叶对上4叶的氮素积累量贡献率处在同等重要的位置，最高分别达39.9%和39.7%。花后10天到花后20天，高肥力田块不同叶位的氮素转运量和转运率均高于低肥力田块(N0除外) 。【结论】增施氮肥可以通过提高土壤硝态氮含量来提高土壤供氮能力，高肥力田块的叶片转运量和转运率比低肥力田块高，低肥力田块通过提高施氮量增加的产量低于高肥力田块下的产量，因此，需改善农田基础肥力来提高产量。通过对高、低肥力条件下产量的分析发现，达到最高产量时的施氮量分别为213 kg/hm2和287 kg/hm2。     

不同品种玉米氮含量与叶片光谱反射率及SPAD值的相关性

为明确不同玉米品种SPAD值及光谱反射率进行氮素营养诊断的可行性,以华北地区的6个主要玉米杂交品种中单909、隆平206、郑单958、金赛06-9、农华101与登海605为材料,设置0.04、0.4、2.0和4.0 mmol/L 4个氮水平的砂培试验,研究了玉米拔节期氮含量、叶片光谱反射率及SPAD值的处理间差异,及其不同氮水平下玉米氮含量与叶片550 nm处的光谱反射率及SPAD值的相关性。结果表明:来源于氮水平的变异远高于品种及二者交互作用引起的变异,植株氮含量与叶片550 nm处的光谱反射率呈显著负相关关系(R=-0.808 8),氮含量与SPAD值存在极显著的正相关性(R=0.895 6)。因此,通过SPAD值及光谱反射率对华北地区玉米杂交种进行氮素营养诊断是可行的,且用SPAD值来诊断氮素营养状况要比光谱反射率的精确度高。     

玉米不同层位叶片生理生化指标与SPAD值的关系

  【目的】  研究不同层位玉米叶片氮素指标的变化，确定在不同生育时期进行营养诊断的最佳叶片，以便能够及时、准确地进行氮素营养光谱诊断，实现玉米高产和肥料高效益。  【方法】  设置两年 (2017和2018) 的盆栽试验，共设6个施氮水平，分别在玉米的关键生育时期 (拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期和灌浆期) 按叶片层位取样，分析叶片生理生化指标 (叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、叶片厚度和净光合速率) 的变化及其与SPAD值的关系，确定利用SPAD值对叶片氮含量进行估算的最佳叶片。  【结果】  1) 叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片厚度及净光合速率随着氮肥增施呈现先增加后平稳的趋势，与叶片SPAD值呈正相关关系；可溶性糖含量随着氮肥增施呈先减少后平稳的趋势，与SPAD值呈负相关关系。2) 叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片厚度、净光合速率及SPAD值垂直分布上均表现为上层叶片>下层叶片；可溶性糖含量表现为下层叶片>上层叶片。3) SPAD值与叶片氮含量之间建立的线性回归模型均达极显著水平，拔节期和灌浆期的上层叶片、大喇叭口期和开花吐丝期的中层叶片氮含量与SPAD值回归决定系数 (R2) 较高，分别为0.768、0.865、0.893、0.924。  【结论】  生育期、氮水平和叶片层位显著影响玉米叶片中与氮素营养相关的生理生化指标，呈现一定的空间异质性，在玉米拔节期和灌浆期利用SPAD值进行叶片氮含量营养诊断时应考虑测定上层叶片 (顶两片、三片完全展开叶)，而在大喇叭口期和开花吐丝期应测定中层叶片 (中两片完全展开叶、穗位叶及以下两片叶)。     

肥力梯度红壤上不同形态氮库对玉米吸氮量的贡献

不同形态的土壤氮素是作物吸收氮素的主要来源,而土壤肥力不仅影响氮素的含量,也影响氮素的有效性,进而影响作物对氮素的吸收利用。明确不同肥力红壤中各形态氮素的变化及其对作物吸氮量的贡献,可为阐明氮素循环机制和沃土培肥提供理论依据。2019年5月在湖南祁阳红壤实验站选取低肥力、中肥力和高肥力红壤进行田间微区试验,设置不施氮（N0）和常规施氮（N1）两个处理。分析了2020年玉米（该试验的第三季作物）种植前和收获后土壤矿质氮（MN）、固定态铵（FN）、微生物生物量氮（MBN）和可溶性有机氮（SON）含量的变化及其与玉米地上部吸氮量的关系,并通过结构方程模型（SEM）建立了各形态氮库与吸氮量的关系模型。结果发现,N0条件下高肥力土壤的籽粒产量约为中肥力土壤的4.6倍,但在N1条件下,高肥力土壤的玉米产量和生物量与中肥力土壤无显著差异,但其吸氮量显著高于中肥力土壤。与种植前相比,N0条件下,收获后中肥力土壤FN含量显著提高了63%,低肥力和高肥力土壤分别增加了47%和11%。与其相反,土壤MN、MBN和SON含量均有所降低。土壤MN含量降低了0.4~4 mg?kg-1;MBN降低了18%~44%且土壤肥力间无显著差异;SON减少了55%~84%。N1条件下,土壤MN含量降低了约22~38 mg?kg-1; MBN降低了32%~72%;而SON的减少量在高肥力土壤中可达99 mg?kg-1,分别为中肥力土壤和低肥力土壤的2.0倍和9.3倍。相关分析结果表明,地上部吸氮量与MBN、SON和NH4+-N减少量存在显著正相关关系。结构方程模型结果进一步表明,SON和NH4+-N直接影响吸氮量,MBN通过影响SON和MN间接影响玉米地上部吸氮量。总体而言,SON和MBN可直接或间接影响玉米对氮素的吸收利用,是土壤中重要的氮素存在形态,应进一步加强对其形态转化的机制研究,可促进红壤培肥和氮素高效利用。     

不同品种菠菜叶柄和叶片的硝态氮含量及其与植株生长的关系

温室盆栽试验研究了我国北方不同菠菜品种叶柄和叶片的硝态氮含量及其与植株生长的关系。结果表明,30个菠菜品种地上部分的生长量和硝态氮含量存在显著差异。叶柄和叶片在反映品种间生长量和硝态氮含量变异方面的作用并不相同。叶片占植株地上部鲜重的比例高于叶柄,品种间叶片生长量的差异亦大于叶柄,叶片与植株生长量的正相关关系更为显著。但与生长量的情况不同,叶柄的硝态氮含量、累积总量均显著高于叶片,是菠菜累积硝态氮的主要器官。叶柄硝态氮含量的品种间差异远大于叶片,与植株地上部硝态氮含量的正相关性更为显著。菠菜不同品种之间,叶柄硝态氮含量与地上部鲜重、干重及水分均表现出显著的正相关关系,而叶片硝态氮含量与植株生物量及其各组分之间却无这种关系。     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

水稻吸氮量和干物质积累的模拟试验研究

本文描述了土壤氮和肥料氮素对水稻不同时期生长的影响及水稻对氮素吸收和在各组织器官的分布模式 ,借助水稻生长模型ORYZA - 0 ,通过田间和水槽的氮肥试验结果对水稻模型和氮素动态模块进行了验证。结果表明 ,模型模拟的水稻生物量、产量、叶片吸氮量和地上部吸氮量与实测值呈明显的正相关 ,其相关系数分别为 :生物量r=0.9889;产量r =0.9992 ;叶片吸氮量r =0.9597;地上部吸氮量r =0.9234。模拟生物量、产量和实测的生物及产量的相关性较高 ;而对叶片吸氮量、地上部吸氮量的模拟值与实测值的相关性稍低一些。但总体来看 ,该模型不仅能较准确地模拟水稻生长动态 ,而且可以模拟水稻氮吸收和积累的行为动态     

基于无人机图像参数对滴灌条件下玉米氮素营养的动态诊断

于2018和2019年在宁夏平吉堡农场进行滴灌水肥一体化氮肥梯度试验，以天赐19为试验材料，设6个氮素水平，即 0 （N0）、90（N1）、180（N2）、270（N3）、360（N4）和450（N5）kg·hm⁻²，在玉米拔节期（V6）、小喇叭口期（V10）、大喇叭口期（V12）、吐丝期（R1）和乳熟期（R3）利用无人机搭载数码相机获取玉米冠层图像，利用Matlab编写代码开发的数字图像识别系统提取玉米冠层图像红光值R、绿光值G、蓝光值B，研究基于此计算的10个冠层图像参数指标与氮素营养指标间的相关性，筛选出稳定性好且敏感度高的图像色彩参数，构建玉米氮素营养诊断指标与图像参数间关系模型并进行验证，以探究利用无人机图像进行宁夏引黄灌区滴灌玉米拔节-乳熟期氮素营养动态估测的可行性。结果表明：冠层图像参数指标绿光与红光比值(G/R)、绿光标准化值（NGI）、红绿蓝植被指数(RGBVI)与植株氮含量和叶片氮含量相关性高且变异系数小，可作为氮素营养诊断的潜在最佳色彩参数；将最佳色彩参数与植株氮含量和叶片氮含量分别进行回归模型构建，幂函数模型可以更好地预估玉米氮素营养状况；利用2019年相同氮素试验进行模型验证，发现NGI与植株氮浓度和叶片氮浓度实测值与估测值的R2分别为0.738和0.689，检验指标RMSE为2.594和3.014，nRMSE为13.125%和13.347%，预测精度和准确性高于G/R和RGBVI。故选择NGI作为滴灌玉米拔节−乳熟期氮素营养动态诊断的最优参数，参数NGI与植株氮浓度的关系模型（N_P=4.967×106NGI^14.26）R²为0.707，与叶片氮浓度的关系模型（N_L=1.707×106NGI^12.88）R²为0.654。说明应用无人机图像技术可以较好地对宁夏引黄灌区玉米拔节−乳熟期氮素营养状况进行动态估测，构建的氮素营养诊断模型可为宁夏引黄灌区滴灌玉米氮肥精准配施提供理论依据。     

基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度模型构建与产量预测

  【目的】  依据临界氮浓度稀释原理,构建基于冠层覆盖度的覆膜滴灌玉米植株临界氮浓度稀释曲线,并通过氮营养指数和氮累积亏缺量模型对玉米氮营养状况进行诊断和评价,以期达到基于该模型的玉米产量预测。  【方法】  于2019—2020年,在宁夏引黄灌区开展了4个氮肥用量(0、120、240、360 kg/hm2)田间试验,采用滴灌水肥一体化技术,氮肥按照苗期10%、拔节—大喇叭口期45%、抽雄—吐丝期20%和灌浆期25%的比例分8次随水追肥。在玉米关键生育时期测定农学参数和图像参数,分别测定了地上部生物量、植株氮浓度和产量,建立和验证基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度经验模型。  【结果】  基于冠层覆盖度的玉米植株临界氮浓度、最大氮浓度和最小氮浓度模型R2分别为0.917、0.843、0.873。临界氮浓度模型检验参数RMSE和n-RMES分别为 0.242和 11.753%。以冠层覆盖度为基础的氮营养指数和氮累积亏缺量推算出玉米最佳施氮处理为240 kg/hm2。不同生育时期氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量的关系极显著,R2均不小于0.922,且大喇叭口期和抽雄期R2值最高。采用独立试验验证表明,在大喇叭口期和抽雄期表现出稳定的模型性能,R2值≥0.944,n-RMSE均≤9.089%。在大喇叭口期和抽雄期,氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量呈极显著相关,能准确地解释受氮素限制和不受氮素限制生长条件下相对产量的变化。  【结论】  基于冠层覆盖度构建的植株临界氮浓度稀释曲线可准确判断和评价玉米拔节期至吐丝期的氮素营养状况,依据氮营养指数、氮累积亏缺量与相对产量所构建的关系模型可对玉米产量进行准确估计,其为玉米生长过程中氮肥的精确管理和产量预测提供了一种简便的新方法。     

不同氮效率夏玉米临界氮浓度稀释模型与氮营养诊断

【目的】 建立豫中地区玉米临界氮稀释曲线，比较不同氮素利用率玉米品种模型差异，探讨基于此的氮营养指数用于诊断、评价玉米氮素营养的可靠性，为实现玉米合理施用氮肥提供理论依据。 【方法】 以伟科702和中单909两个不同氮利用效率的品种为试验材料进行连续三年的田间定位试验，共设5个氮肥水平 (0、120、180、240 和 360 kg/hm2)，分析不同施氮量对两个玉米品种拔节期、大喇叭口期、吐丝期、收获期干物质的影响，基于不同时期干物质和植株氮浓度建立两个品种临界氮稀释曲线，分析不同氮利用率品种玉米临界氮稀释曲线模型的差异和氮营养指数及其与相对地上部生物量和相对产量的关系。 【结果】 中单909的氮利用率显著高于伟科702。在各生育时期，两个玉米品种地上部生物量随施氮量变化表现为N0 < N120 < N180≈N240≈N360。随施氮量的增加，两个品种玉米地上部生物量可分为限氮和非限氮两部分，依此建立的两个品种的临界氮稀释曲线模型 (伟科702 Nc = 35.638DM –0.341, 中单909 Nc = 30.801DM–0.370) 具有很好的稳定性。相比中单909的模型参数，伟科702的参数a提高了15.70%，参数b降低了7.84%，且参数a变化值大于参数b。同一时期两个品种基于此模型的氮营养指数均随施氮量的增加而上升；施氮量低于180 kg/hm2时，随着玉米生育时期的推进，氮营养指数随施氮量的增加呈先升高再降低的趋势，当施氮量超过240 kg/hm2时，氮营养指数一直升高。氮营养指数与相对地上部生物量、相对产量相关性均达到显著水平。 【结论】 本文建立的豫中地区的两个品种玉米临界氮稀释曲线模型及氮营养指数，可以很好地诊断和评价玉米植株氮素营养状况。不同氮利用率品种间临界氮浓度稀释曲线模型参数存在差异，氮高效的品种具有较低的单位生物量氮浓度和较高的曲线斜率，其各时期临界氮浓度低于氮利用率低的品种。      

东北春玉米连作体系中土壤氮矿化、残留特征及氮素平衡

通过2年田间试验,在2种肥力、3种氮肥施用水平(不施氮N0,中量施氮N1,高量施氮N2)下,研究了吉林省春玉米连作体系中土壤氮素的矿化、残留特征及氮素平衡,并比较了种植不同玉米品种的效应。结果表明,德惠高肥力土壤中氮素两季总矿化量为203 kg/hm2,是新立城低肥力土壤的2.7倍。中量氮(N1)处理,2试验点2年土壤累计的氮素残留量为103～112 kg/hm2,对环境威胁较小;高量氮(N2)处理,新立城低肥力条件下土壤的氮素残留量为174 kg/hm2,且有下移趋势,而在德惠高肥力条件下,土壤的氮素残留量仅为107 kg/hm2。在新立城低肥力土壤上,施氮量在氮素输入项中起主要作用,在氮素输出项中,作物携出量并不随输入量的增加而有显著的变化,从而导致氮素盈余随着施氮量的增加而显著增加。氮盈余主要以残留Nm in积累在土壤剖面中,变幅为34.0%～88.4%。在德惠高肥力土壤上,土壤矿化氮在2个施氮处理中分别占氮素输入的28.3%和36.5%,在氮素输出中,氮肥表观损失量显著高于新立城,且氮盈余中以表观损失为主,变幅为54.3%～70.8%,平均为65.5%。两个试验点的氮素表观损失可能主要是由生物固持作用引起的肥料氮向土壤氮的转换。不同玉米品种对氮素矿化和表观利用率有一定的影响,在优化施肥中应加以考虑。     

Relationship Between the Normalized SPAD Index and the Nitrogen Nutrition Index: Application to Durum Wheat

In a three-year field experiment in Toulouse (in Southwest France), two indicators of plant nitrogen (N) status were compared on five durum wheat cultivars: the normalized SPAD index and the nitrogen nutrition index (NNI). SPAD value is a non-destructive measurement of chlorophyll content from the last expanded leaf. The normalized SPAD index is expressed relative to SPAD reading on a fully fertilized crop. The NNI is calculated from the crop biomass and total plant N content using a universal N-dilution curve for wheat. The normalized SPAD index and NNI were closely related irrespective of year, cultivar, and growth stage. When N was a limiting factor, the SPAD index measured at anthesis predicted grain yield and protein content accurately. Unlike NNI, SPAD index cannot be used to predict these variables when wheat is over-fertilized.     

菠菜硝态氮累积和还原与植株生长的关系

通过盆栽试验,以两个硝态氮含量差异显著的菠菜品种为供试材料,在不同生长时期,测定了叶柄、叶片干重、水分含量、硝态氮含量及叶片内源和外源硝酸还原酶活性,研究菠菜硝态氮累积和硝酸还原酶活性的动态变化及其与植株生长变化的关系。结果表明,随生长期后移,叶柄、叶片及地上部干重和水分含量先增加而后降低,硝态氮含量则持续降低,低硝态氮累积品种S9的下降更为明显,出苗后52d和62d地上部分别降低了100%和89.7%;叶片内源和外源酶活性则随植株生长量增加而增加,高硝态氮累积品种S4增加（379%和199%）更明显,之后该品种酶活性随植株生长量降低而显著下降,品种S9却显著增加,分别为121%和288%。生长前期,品种S4硝态氮含量、干重增长速率及内源、外源酶活性均显著高于品种S9,内源/外源酶活性比值却明显低于后者;生长后期,除外源酶活性和内源/外源酶活性比值外,品种间差异均不明显。因此,生长前期高累积品种硝态氮含量降低较少,主要原因可能是其内源/外源酶活性比值（70.7%）较低,生长后期该品种的内源/外源酶活性比值（98.2%）显著增加后,硝态氮含量迅速下降进一步证明了这一推测。综合上述结果可知,内源/外源酶活性比值更能揭示植株生长变化引起的品种间硝态氮含量变化差异。     

玉米不同叶位叶片SPAD值的变化及其与生物量的相关性

用大田试验研究了平展型玉米农大364和紧凑型玉米郑单958不同叶位叶片SPAD值的变化规律及不同生育时期功能叶片的SPAD值与生物量的相关关系。结果表明:(1)同一品种玉米叶片的SPAD值随叶位的升高而增加,至植株中间部位叶达到最大值,之后降低。品种间无差异;(2)2个品种相同叶位叶片的SPAD值随生育进程的变化趋势一致,均随叶片生长增加,中期稳定一段时间后又随叶片的衰老而下降。紧凑型玉米下部叶片生育中后期SPAD值显著低于平展型玉米;而平展型玉米顶部叶片在生育中后期及中部叶片在生育后期的SPAD值显著低于紧凑型玉米;(3)苗期至吐丝期,玉米功能叶片的SPAD值与单株生物量呈显著正相关,但吐丝期以后无明显关系。     

华北地区采用无机氮测试和植株速测进行夏玉米氮肥推荐

A field experiment with a split-plot design was carried out at Dongbeiwang Farm in Beijing Municipality to establish reliable N fertilizer recommendation indices for summer maize (Zea mays L.) in northern China using the soil Nmin(mineral N) test as well as the plant nitrate and SPAD (portable chlorophyll meter readings) tests. The results showed that Nrnin sollwert (NS) 60 kg N ha^-1 at the third leaf stage and N rate of 40 to 120 kg N ha^-1 at the tenth leaf stage could meet the N requirement of summer maize with a target yield of 5.5-6 t ha^-1. Sap nitrate concentrations and SPAD chlorophyll meter readings in the latest expanded maize leaves at the tenth leaf stage were positively correlated with NS levels, indicating that plant nitrate and SPAD tests reflected the N nutritional status of maize well. Considering that winter wheat subsequently utilized N after the summer maize harvest, the 0-90 cm soil Nmin (74 kg N ha^-1) and apparent N loss (12 kg N ha^-1) in the NS60＋40 treatment were controlled at environmentally acceptable levels. Therefore NS60＋40, giving a total N supply of 100 kg N ha^-1, was considered the optimal N fertilizer input for summer maize under these experimental conditions.     

Possibility of using a SPAD chlorophyll meter to establish a normalized threshold index of nitrogen status in different potato cultivars

Leaf SPAD values are thought to be an indicator of potato nitrogen (N) status; however, when making plant N diagnosis, no single threshold leaf SPAD value can be used for all potato cultivars because of cultivar variation. We conducted field experiments over 3?years to test whether the difference in SPAD values between the upper and lower leaves was consistent among potato cultivars, and whether this value responded to N application levels. The results showed cultivar affects the SPAD values of the fourth and eighth leaves (SPAD_L4 and SPAD_L8), but not SPAD_L4-8, the difference between SPAD_L4 and SPAD_L8. Moreover, the SPAD_L4-8 values responded well to N application levels. Therefore the SPAD_L4-8 could be applied as a general index of N status across different potato cultivars, and establishing a threshold SPAD_L4-8 value might be more useful in guiding N fertilization recommendations for different potato cultivars.     

Leaf Color Chart and Chlorophyll‐Meter‐Based Leaf Nitrogen Estimation and Their Threshold Values for Real‐Time Nitrogen Management in Cassava

The critical leaf and the threshold values of leaf color chart (LCC) and chlorophyll meter (SPAD‐502) for cassava have been evaluated. The nitrogen (N) rates and cultivars had a significant effect on LCC score, SPAD values, and leaf N concentration of leaf 1 in most cases. Among the three leaf positions studied, the youngest fully expanded leaf (YFEL) blade (leaf 1) had significant, positive correlation of tuber yield with LCC score, SPAD value, and leaf N concentration. The regression between LCC score and leaf N concentration of leaf 1 was LCC = 0.358 (Leaf N) + 0.78 (r² = 0.81) and that between LCC score and SPAD value was SPAD = 10.981 (LCC) – 3.51 (r² = 0.82). A threshold LCC score of 2.65 and threshold SPAD value of 25 were suitable to determine the optimal timing of N top‐dressing for cassava.     

Estimation of Leaf,Root, and Sap Nitrogen Status using the SPAD‐502 Chlorophyll Meter for Ornamental Shrubs

Abstract

The SPAD‐502 chlorophyll meter was evaluated as a rapid tool to predict plant nitrogen (N) concentration. The SPAD‐502 index utility, as a comparative tool with respect to N nutritional status, was evaluated for Laurustine (Viburnum tinus L.), tobir (Pittosporum tobira Thumb.), and strawberry tree (Arbutus unedo L.). The effect of sampling time on the SPAD‐502 index measures was also evaluated. Two sand culture experiments evaluating 1, 3, 5, and 7 mmol_c · L^?1 of total N concentration in nutrient solution and 70/30, 50/50, 40/60, and 30/70% nitrate/ammonium (NO₃ ^?/NH₄ ⁺) ratios were applied. In a media experiment, with similar conditions and fertilization, the accuracy of the SPAD‐502 regression data was evaluated. Leaf, root, and sap samples were taken in the middle and at the end of each experiment. Regression equations were established among leaf N, root N, of sap N analyzed concentrations and SPAD values with regard to global, as well as specific, data within each sampling time. Regression coefficients (b) among leaf N and SPAD were highly significant (P<0.05) for practically all sampling times. However, liner regression equations were different in all treatments among all the sampling dates. Determination coefficients (R²), in some cases, show that the SPAD‐502 index is not an adequate method for leaf, root, or sap N concentration fir Viburnum tinus L. and Pittosporum tobira Thumb. or for root or sap for Arbutus unedo L. in these experimental conditions. Nonetheless, the SPAD‐502 index could be a useful tool for relative comparison purposes and field operational nutrient management. However, the SPAD‐502 leaf greenness meter is a relatively good tool for leaf N and nutritional diagnosis for Arbutus unedo L. within the 38–66 SPAD‐502 index range.