水分与氮素对膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量时空分布的影响

通过南疆膜下滴灌棉花不同灌水量和施氮量的田间试验，研究了棉花在不同生育时期及不同叶位叶片叶绿素含量的时空分布。结果表明，在苗期氮肥用量对子叶叶绿素含量的影响显著，随叶位增加，对真叶叶绿素含量的影响越来越小。盛蕾期是棉花叶片叶绿素含量变化最为敏感的时期，并受氮肥施用量的显著影响。在花铃期氮肥用量和叶位均影响棉花叶片叶绿素含量，同时施氮量和滴水量的比值对叶绿素含量的影响也极为明显；在盛铃期，水分与氮肥施用量对棉花叶绿素含量的影响已不显著，但不同叶位之间仍然差异很大。在棉花生长的中后期，滴水量主要影响棉花下部叶片叶绿素含量，而氮素供应量主要影响上部叶片叶绿素含量，中部叶片叶绿素含量同时受水分和氮素的调节。南疆膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量，在苗期和盛蕾期以下部叶片最高，花铃期和盛铃期以中部叶片最高，每个叶位叶绿素含量均随着生育时期的推移而逐渐增加。     

水稻氮素和叶绿素SPAD叶位分布特点及氮素诊断的叶位选择

 【目的】研究分析水稻氮素和SPAD值的叶位分布特点，并试图提出SPAD计诊断氮素营养状况的最佳测定叶位。【方法】在95-38、武育粳3号、镇稻5394、9915等4个粳型品种和1个籼型品种R161-10的盆播氮肥试验和宁粳2号大田氮肥试验的基础上，研究水稻氮素和叶绿素含量（SPAD值）随叶位的空间分布特征，并对不同叶位叶片的含氮率、叶绿素含量、SPAD值之间及其与总叶片含氮率和植株含氮率之间的相关性进行分析，比较不同叶位叶片SPAD测定值的变异系数。【结果】水稻不同叶位叶片含氮率、叶绿素含量、SPAD值均存在差异，增加施氮量能提高叶片含氮率、叶绿素含量和SPAD值，同时减少叶位间的差异；SPAD值对氮素的敏感性顺序为顶4叶、顶3叶和顶2叶，而顶1叶的敏感性排序因品种不同而不同；穗分化期、齐穗期和成熟期均以顶3叶与总叶片及植株含氮率相关系数最高；且适宜氮素水平下，穗分化期顶3叶SPAD值的变异系数最小。【结论】以某一特定叶片的SPAD值或以叶色差的大小来诊断水稻氮素营养状况和推荐水稻穗肥施用时，顶3叶是较为理想的指示叶或参照叶。     

不同施氮水平下黄瓜叶片SPAD值与硝态氮含量及硝酸还原酶活性的关系

【目的】确定黄瓜氮素营养缺乏诊断的最佳时期、最佳部位和临界浓度。【方法】采用溶液培养法,研究不同氮素水平(0,70,140,210和280 mg/kg)下,黄瓜不同生育期(幼苗期,开花期和结果期)、不同叶位叶片的SPAD值、硝酸还原酶活性(NRA)和叶柄硝态氮含量的变化特征。【结果】黄瓜不同叶位叶片的SPAD值对施氮水平反应的敏感程度存在显著差异。随施氮量的增加,黄瓜各叶位叶片SPAD值均有所增加,但不同叶位叶片SPAD值增长的幅度明显不同;黄瓜叶片的SPAD值、NRA和叶柄硝态氮含量3个参数的变化,因黄瓜生育时期的不同而有明显差异,幼苗期和开花期三者显著相关,开花期叶片SPAD值和叶柄硝态氮含量极显著相关。【结论】黄瓜幼苗期和开花期的第3叶、结果期的第7叶对施氮水平的反应最敏感,可以作为黄瓜氮素缺乏诊断的最佳部位;氮素缺乏的临界浓度为210 mg/kg;诊断的最佳时期为开花期。     

水稻叶片SPAD空间分布与氮素营养及种植密度的关系

通过大田试验,研究在4个施氮水平和3个种植密度下,水稻孕穗和抽穗两个时期水稻不同叶位叶片SPAD值的空间分布特征,并对叶片氮素营养和种植密度与不同叶位的SPAD值之间的相关性进行分析。结果表明,随着施氮量的增加,孕穗期SPAD值表现为顶3叶>顶2叶>顶4叶>顶1叶;抽穗期SPAD值表现为顶1叶>顶2叶>顶3叶>顶4叶。不同种植密度对水稻各叶位的SPAD值差异不显著。相关分析发现,孕穗期不同叶位SPAD值与施氮量的相关性顺序是顶4叶>顶3叶>顶2叶;抽穗期不同叶位SPAD值与施氮量的相关性顺序是顶1叶>顶3叶>顶2叶>顶4叶。     

棉花功能叶不同位点SPAD值与氮素养分相关性

通过水培试验,设N0(0,不供氮)、N1.5(1.5mmol/L,适量供氮)、N15(15mmol/L,过量供氮)3个供氮处理,分4次测定棉花功能叶1～17个不同位点SPAD值和含氮量,分析棉花功能叶片不同位点SPAD值与植株氮素养分的相关关系。结果表明,随施氮量增加,棉花生长量也显著增加,N0、N1.5、N15处理的施氮量与棉花生长量、氮吸收量及叶片氮含量的相关性达到显著水平,相关系数分别为0.669 0、0.769 1和0.742 0,而棉花叶片平均SPAD值与施氮量、氮素吸收量相关性不显著,相关系数仅为0.241 8。可见,棉花地上部生物量随施氮量增加而显著增加,地上部的植株氮素水平与功能叶平均SPAD值相关性低,另外,选择适宜的观测位点十分必要,棉花功能叶中远离叶柄而靠近叶缘的位点适宜作为SPAD仪的测定区域。     

不同施氮水平对晋单84不同叶位叶片含氮量及产量的影响

由于不同叶位叶片含氮量存在较大差异,确定各生育期最能代表植株氮营养状况的叶位,是利用叶片反射光谱进行玉米氮营养状况精确诊断的前提。采用不同施氮处理对晋单84在拔节期、大喇叭口期、抽雄期不同叶位叶片含氮量、植株含氮量、籽粒产量及其相关性进行研究。结果表明,拔节期以第6叶位(最上部完全展开叶)以及大喇叭口期、抽雄期以第12叶位(穗位叶)叶片含氮量与植株含氮量的相关性最好,这3个叶位分别作为3个生育期的植株含氮营养指示叶位。随着施氮水平的提高,各生育期相同叶位叶片含氮量也相应增加,而且氮营养指示叶位叶片的含氮量受增施氮肥的影响较低叶位更大,增施氮肥能够增大指示叶位与其他叶位叶片的含氮量差异,即叶位差距越大,含氮量差异越大。     

SPAD值与棉花叶绿素和含氮量关系的研究

通过田间试验,利用叶绿素仪测定了不同氮素水平及不同生育时期棉花(新陆早13号及10号)功能叶片的SPAD值、叶绿素含量及植株全氮含量,在此基础上分析了棉花叶片SPAD值与叶绿素含量及全氮含量的关系.结果表明:棉花叶片的叶绿素含量与SPAD值呈线性相关;在不同生育期棉花的功能叶SPAD值与植株全氮有较好的线性相关;在相同时期不同品种间的SPAD值有显著性差异.应用SPAD值能够迅速准确地预测棉花的氮素营养状况,为确定棉花合理的施肥时期及施肥量提供理论依据,是一项前景很广的农业技术.     

棉花营养期倒四叶不同位点SPAD值与植株氮营养相关性

为确定棉花叶片SPAD值的适宜测定位点,采用水培试验方法,设0（不施）、1.5 mmol/L（缺乏）、15 mmol/L（适量）3个供氮水平,分4次测定棉花倒四叶17个不同位点的SPAD值,对不同氮素水平条件下棉花倒四叶SPAD值的差异性及其与棉花氮素营养状态的相关关系进行研究。结果表明,棉花倒四叶17个测定位点的SPAD值存在较明显的区域性差异,其中叶尖位置最高,而靠近叶柄的位置最低。不同测定位点的SPAD值与棉花植株氮素营养水平的相关性不同,其中只有靠近叶尖的S2、S3、S15 3个位点的SPAD值同时与倒四叶及地上部氮含量之间有显著相关性,但尚不能确定这些点就是判断棉花氮素营养水平的最佳位点或区域。     

棉花生育时期SPAD值准确性与样本数的关系

 【目的】研究高产滴灌棉花观测样本数对SPAD诊断棉花氮素营养准确性的影响,为SPAD法指导棉花施肥提供理论依据。【方法】采用田间膜下滴灌方式,在390 kg•hm-2施氮量下,设计5个氮肥运筹方案,监测棉花全生育期5个氮肥运筹方案下随机观测的60个SPAD值样本数,测定产量后分析高产施氮水平下不同样本数与标准偏差的变化关系。【结果】高产棉花各生育时期SPAD值的变异系数和标准偏差差异不大,但是存有明显不同;棉花蕾期、初花期、盛花期、花铃期、盛铃期、吐絮初期的SPAD值样本数（y）与标准偏差（x）的乘幂函数关系分别为：y=5632.2x-4.893（R2=0.7968）,y=26456x-6.0437（R2=0.8732）,y=50184x-6.5227（R2=0.9782）,y=174890x-7.2601（R2=0.9655）,y=27410x-5.743（R2=0.9182）,y=16237x-5.3756（R2=0.942）,并可通过y=ax-b（a,b均为参数）模型来预测SPAD值的变异程度及各生育时期诊断样本数量的多少;不同样本数下SPAD值和叶片含氮量线性相关性的高低排列顺序为：60个样本＞30个样本＞5个样本。【结论】用SPAD叶绿素仪诊断棉花各个生育时期氮素营养,测定样本数为26—60时样本数越大,SPAD均值准确性越高,SPAD均值与叶片含氮量的相关性就越好,SPAD值测定样本数与标准偏差呈乘幂函数关系。     

水稻氮素及钾素叶位分布特点及诊断叶位研究

利用盆栽试验研究水稻拔节期、孕穗期不同叶位氮素及钾素时空分布特征,并进行了不同叶位含氮、钾量与总叶片含氮、钾量以及施氮、钾量的线性相关分析.结果表明,拔节期叶位间含氮量由上而下逐级增加,孕穗期叶位间含氮量由上而下逐级递减,两个时期内叶位间含钾量均表现为由上而下逐级递减.增施氮能减少叶位间氮素的差异,但增施钾叶位间含钾量的差异无显著变化.相关分析表明,拔节期水稻顶1叶适合作为氮营养的诊断叶片,孕穗期水稻顶3叶或顶4叶适合作为氮营养的诊断叶片,顶1叶适合作为拔节期、孕穗期钾营养的诊断叶片.     

Distribution of Leaf Color and Nitrogen Nutrition Diagnosis in Rice Plant

Greenness and nitrogen content of each leaf on main stem of different japonica and indica ricevarieties under different nitrogen levels were investigated. Results showed that the fourth leaf from the top ex-hibited active changes with the change of plant nitrogen status. When the plant nitrogen content was low, itscolor and nitrogen content were obviously lower than those of the three top leaves. With the increase of plantnitrogen content, the color and nitrogen content of the fourth leaf increased quickly, and the differences ofcolor and nitrogen content between the fourth leaf and the three top leaves decreased. So, the fourth leaf wasan ideal indication of plant nutrition status. In addition, color difference between the fourth and the third leaffrom the top was highly related to the plant nitrogen content regardless of the variety and development stage.Therefore, color difference between the fourth and the third leaf could be widely used for diagnosis of plantnutrition. Results also indicated that the minimized color difference between the fourth and the third leaf at the criticaleffective tillering, the emergence of the second leaf from the top, and the heading was the symbol of high yield. Plantnitrogen content of 27 g kg-1 DW for japonica rice and 25 g kg-1 DW for indica were the critical nitrogen concentrations.     

基于数码图像识别的棉花氮营养诊断研究

研究田间试验条件下不同施肥处理棉花不同叶位图像色彩参数（G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B）与硝态氮含量、叶绿素测量值(SPAD)、叶绿素含量等营养指标间的相关性,确立棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数和曲线方程,以期为新型数码图像技术在棉花氮素营养诊断的应用研究提供理论基础。于2012—2013年在安徽省农业科学院棉花研究所安庆试验基地进行不同施肥处理的田间试验,供试品种为‘湘杂棉8号’F1。设置8个施肥处理。分别在棉花蕾期、花铃期用Nikon D80数码相机获取棉花不同叶位图像并取样分析,研究数码相机进行棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数,确定棉花氮素营养诊断的曲线方程。结果表明：（1）倒3叶硝态氮含量与红光标准化值NRI的相关性最好,R2=0.8754。功能叶倒4叶次之,R2=0.8013。（2）除倒1叶外,各叶位的SPAD值与数字化指标之间均有着良好的相关性。倒2叶与绿光标准化值NGI的相关性最好,相关系数为0.9591。（3）对于叶绿素含量,倒1叶与蓝光值B值相关性最好,为曲线正相关,R2=0.9444。其次为倒3叶、倒4叶,相关系数分别为0.9294、0.931。因此,在进行棉花不同叶位氮素营养诊断时,应选择上部叶位倒1叶、倒2叶、倒3叶、倒4叶,并选择色彩参数B值、蓝光标准化值NBI、NRI进行相关性分析与诊断。     

基于品种和氮肥的棉花叶色值、叶片氮含量及产量估测

【目的】棉花叶色和叶片氮含量在各生育时期的变化规律,研究叶色、叶片氮含量与产量的相关性,基于棉花叶色和叶片氮含量的产量估测。【方法】以新陆早45号、新陆早58号、新陆早62号、新陆早50号、鲁棉研24号为材料,设置4个施氮水平:N0(不施氮对照)、N1(120 kg/hm²)、N2(240 kg/hm²)、N3(360 kg/hm²),采用两因素完全随机区组设计,共20个处理,重复3次。【结果】(1)叶色值在全生育期变化趋势为吐絮期＞铃期＞花铃期＞盛蕾期＞现蕾期,叶片氮含量在全生育期变化趋势为花铃期＞铃期＞吐絮期＞现蕾期＞蕾期;(2)棉花叶色值、叶片氮含量、产量均呈线性正相关。其中棉花叶色值与叶片氮R²达0.37^**,叶色值与产量的R²达0.56^**,叶片氮含量与产量的R²达0.61^**;(3)通过产量对叶色值和叶片氮含量的响应特征,可基于二者实现棉花测产,产量估测方程为Y=363.48-65.175^*S+274.079^*N,R²达0.69(S指叶色值,N指叶片氮含量,Y指产量)。【结论】各棉花品种均在N3处理下产量最高,且通过叶色值和叶片氮含量实现棉花产量估测,在棉花测产中是较其它估产更精准的一种方法。     

关于用水稻“顶3顶4叶叶色差”作为高产群体叶色诊断统一指标的再论证

【目的】进一步论证用水稻"顶3顶4叶叶色差"作为高产群体叶色诊断的统一指标。【方法】以2001—2002年的试验结果进行再论证。选择叶色(SPAD)差异较大的金南风、9915、越光、9325等4个粳稻材料,白稻、H97-322等2个籼稻材料;通过不同施氮量试验,用SPAD-502型叶绿素计于有效分蘖临界叶龄期(N-n)、倒2叶期和齐穗期测定全株各叶的SPAD值,比较单叶SPAD值、顶3顶4叶色差跟植株含氮率、产量形成的关系差异。【结果】单叶SPAD值品种间或生育期差异很大,难以用某一叶的SPAD值诊断氮素营养状态,而在生育各期会出现顶4顶3、顶4=顶3和顶4顶3三种叶色差,是氮素不足、正常和过剩的生理反映;单叶的SPAD值与分蘖率、成穗率、每穗颖花数和结实率之间没有规律性的关系,不能作为共同诊断指标,而顶3顶4叶叶色差和产量三因素的形成存在规律性的变化关系;单叶SPAD值不能作为产量诊断的指标值,而在N-n叶龄期、倒2叶龄期和齐穗期3个叶龄期顶3顶4叶色差值相等的群体,均可以获得最高的产量。【结论】顶3叶顶4叶叶色差是稻体氮素营养水平的表观指标;单叶SPAD测定和顶3顶4叶色差诊断配合,可以准确诊断水稻植株氮素的丰亏。     

氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响

【目的】研究氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响。【方法】主区为正常蕾期灌水处理(CK),蕾期中度水分胁迫处理,副区为4种施氮比例不施氮(N₀)、以盛铃期为界限分为(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥3∶7 (N₃₇)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥5∶5 (N₅₅)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥7∶3 (N₇₃),研究雹后重播受旱棉花的最佳氮肥运筹。【结果】在同一氮肥处理下,蕾期中度水分胁迫较CK处理生育进程提前,茎粗、有效果枝、倒四叶宽、双铃率以及LAI、Pn均有所降低,干物质最大积累速率及出现时间、拐点提前;干物质最大积累量、干物质向生殖器官分配比例,单株成铃数、籽棉产量有所下降,单铃重、衣分无显著差异;在同一水分处理下,铃期肥比例增加,生育进程延后,倒四叶宽增加;不同追肥比例在茎粗、有效果枝数、倒四叶宽、双铃率、 LAI、Pn均优于N₀处理,干物质最大积累量、最大积累速率、单株结铃数、籽棉产量均高于N₀处理;在正常蕾期灌水处理(CK)下N₅₅     

Bt棉功能叶氮代谢对Bt蛋白表达及氮肥调节的响应

为评价外源Bt基因插入以及氮肥对Bt棉功能叶Bt蛋白表达及氮代谢的影响,对Bt棉功能叶Bt蛋白含量,硝酸还原酶、谷丙转氨酶和蛋白酶活性,可溶性蛋白质和全氮含量等指标进行了测定。结果表明:Bt棉功能叶Bt蛋白含量在蕾期最高,此后,随生育进程呈显著下降。与常规棉相比,Bt棉功能叶硝酸还原酶活性提高,在前中期谷丙转氨酶活性显著提高且有利于可溶性蛋白质的合成,前期全氮含量显著增加,对蛋白酶活性没有明显影响。Bt棉功能叶Bt蛋白含量与硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和全氮含量呈显著正相关,表明Bt棉前期增强的氮代谢促进了Bt蛋白的表达。施氮肥明显提高Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量和Bt蛋白的表达。基施和初花期各50%的效应显著大于全部基施,而在基施氮肥基础上,初花期增施50%的氮肥效应最明显。与常规棉比较,施氮肥更有利于Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量提高。     

施氮和栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦源特征的影响

为了探讨不同施氮水平及不同栽培模式下小麦源特征的变化,在黄土高原南部年降水量632 mm左右的半湿润区,以小偃22为供试品种,研究不同施氮水平(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培、垄播覆膜)对小麦源特征的影响。结果表明,施氮能够极显著地增加小麦各生育期旗叶氮含量,其中以拔节期的影响效果最为明显;不同栽培模式对旗叶氮含量的影响效果较小;在灌浆期和成熟期,垄播覆膜和地膜覆盖两种栽培模式下旗叶氮含量均高于其他处理,其中以垄播覆膜效果较为明显,分别较常规栽培增加12%和29%。施氮条件下,冬小麦各生育期旗叶叶绿素含量均高于不施氮处理;不同栽培模式下以垄沟栽培模式下旗叶叶绿素含量最高,常规栽培最低。返青期、拔节期、开花期和灌浆期,施氮处理单株绿叶面积较不施氮处理分别增加23.4%,20.7%,15.3%和8.9%,施氮对单株绿叶面积的影响以返青期最为显著;地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜栽培模式下,单株绿叶面积明显高于常规栽培,以垄播覆膜栽培模式下单株绿叶面积最大。施氮能够显著增加开花期、灌浆旗和成熟期旗叶净光合速率(P<0.05),各栽培模式间旗叶净光合速率存在极显著差异(P<0.01),其中以垄播覆膜栽培条件下旗叶净光合速率最大。相关分析发现,增加功能叶氮含量,特别是生育后期氮含量,对籽粒产量具有重要作用。说明施氮有利于增加功能叶氮含量,提高净光合速率,进而有利于提高籽粒产量,从这一角度出发,地膜覆盖和垄播覆膜栽培应为首选栽培模式。     

精细化施氮对膜下滴灌棉花地上部植株氮素吸收积累影响

采用田间膜下滴灌,在390 kg.hm-2施氮量下,设N1、N2、N3、N4、N5共5个不同追氮处理,监测棉花全生育期植株各器官的养分吸收累积量,分析不同处理对产量和养分吸收累积量的影响。结果表明,N4处理能显著增加单铃质量,达到6 782.49 kg.hm-2的高产水平;蕾期棉花叶片含氮量随5个处理施氮分配比例的增加而增加。初花期的施氮由N1、N2转变为N3、N4处理,棉花茎的含氮量也由2.67%显著增加到3.89%。盛花期棉花叶片含氮量由N1处理的4.94%显著增加到N4处理的6.81%。盛铃期的施氮处理由N1、N2转变为N3、N4,棉铃籽粒中的含氮量由4.15%显著增加到5.05%,比叶、茎、铃壳的含氮量变化明显;5个施氮处理棉花全生育期氮素累积量分别达到199.29、197.18、201.74、218.881、92.79 kg.hm-2,与产量呈协调一致的变化规律,N4处理全生育期氮素累积量最大,初花期和吐絮初期氮素吸收量达到35.41和13.14 kg.hm-2的最大值。等施氮量下不同追氮比例处理对棉花产量产生显著影响,并同步影响氮素的吸收累积量。"前重后轻"的N4处理能提高棉花初花期氮素吸收水平,协调全生育期氮素吸收累积量,从而形成高产。     

打顶时期与留叶数对兴烟一号农艺性状及产质量的影响

[目的]为兴烟一号(Nicotiana glauca L.)在黔西南地区的推广种植提供科学依据。[方法]研究不同时期打顶(现蕾期、初花期和盛花期)与留叶数(20、25、30、35片/株)对兴烟一号农艺性状、经济性状和化学成分的影响。[结果]随着留叶数的增加,株高显著增加,茎围和节距则变小;随着打顶时期的推迟,株高显著增加,节距显著变大,叶片稍变大。随着留叶数的增加,产量和产值增加,均价和上中等烟比例呈现低-高-低的趋势;随着打顶时期的推迟,产量显著增加,均价和中上等烟比例以初花期打顶的较好。随着留叶数的增加,总糖和还原糖含量先增后减;随着打顶时期的推迟,总糖含量、还原糖含量、糖碱比和钾氯比降低,两糖差以初花期打顶的较好。[结论]兴烟一号宜选择初花期打顶,留叶30或35片/株,此时烟株的农艺性状较好,化学成分较为协调,烟叶经济性状好。