冬油菜叶片SPAD的时空分布和氮素诊断的叶位选择

在大田试验条件下测定分析不同施氮水平冬油菜关键生育期SPAD值的时空分布特征,并对不同叶位及叶片不同部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量、植株全氮含量及籽粒产量之间的相关性进行分析,探求应用SPAD仪诊断油菜氮素营养状况的最佳测试叶位及位点。结果表明,油菜主茎顶部4片完全展开叶SPAD值存在显著空间差异,增加施氮量能显著提高各叶位叶SPAD值,同时减少叶位间的差异;六叶期、蕾薹期以顶4叶（TL4）SPAD值对氮素的敏感性最大,初花期和盛花期则最低。不同部位间,六叶期和初花期以中部SPAD值对施氮量增加的响应最敏感,盛花期则最迟钝,蕾薹期介于顶部和基部之间。综合分析认为,应用SPAD仪监测油菜氮素营养状况的最佳测试叶位和位点为主茎顶4片完全展开叶中部,该部位SPAD值与叶绿素含量、叶片含氮量和植株全氮含量之间的相关性均达到显著或极显著水平,满足氮素营养快速诊断的要求。     

水稻叶片含氮量无损快速测定方法

采用CCN6000水稻叶片氮素快速测定仪,以籼型常规早稻中早39为材料,研究了水稻叶片氮含量化学分析值、CCN值及SPAD值的关系。结果表明,早稻倒1叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.0的关系,倒2叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.1的关系,倒3叶叶片CCN值与含氮量呈近1.0∶1.2的关系,倒1叶CCN值与含氮量之间最为吻合,CCN值与SPAD值显著相关。水稻孕穗期叶片含氮量为倒3叶倒2叶倒1叶。研究表明,CCN值可以作为叶片含氮量的快速诊断依据。     

应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究

2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。     

基于杂交水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型的初步构建

为探明水稻叶片SPAD值的最佳测定叶位和最佳的SPAD值次级指标,并构建基于水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型,开展以品种为主区,氮肥施用量为副区的双因素裂区设计试验。参试品种为Q优6号和宜香优2115,氮肥施用量设5个水平(纯N 0、75、150、225、300 kg/hm²),分析叶片的敏感性、代表性和稳定性,并探讨SPAD值次级指标与施氮量和叶片含氮量之间,及叶片氮积累量与叶片含氮量和产量之间的关系。结果表明,叶片敏感性、代表性和稳定性大小顺序分别为L4(顶4叶)>L3(顶3叶)>L1(顶1叶)>L2(顶2叶)和L3>L4>L2>L1、L2>L3>L4>L1,可见,L3、L4可作为氮素营养诊断的共同理想指示叶。选择L3、L4的SPAD值几何平均数(GMSI34)作为最佳的SPAD值次级指标。由叶片氮积累量与产量和叶片含氮量的抛物线方程、一元线性回归方程,GMSI34与叶片含氮量的指数方程,求得拔节期、孕穗期、抽穗期的SPAD值次级指标的临界值(GMSI34_临)分别为48.5、44....     

夏玉米叶片叶绿素含量的时空动态及其与植株含氮率关系的研究

在不同施氮水平下,研究了夏玉米郑单958叶片叶绿素含量(SPAD值)的时空动态变化及其与植株含氮率的关系。结果表明,夏玉米子粒生长期棒三叶SPAD值与棒三叶、全株总叶片及整株含氮率均有极显著线性相关关系。不同施氮水平子粒生长期叶片叶绿素含量的空间分布均以穗位叶为中心呈现出中间高两边低的趋势,SPAD值依次为中部叶>上部叶>下部叶。施氮可调节各部位叶片SPAD值或氮素含量,但并未改变其空间分布模式。不同施氮水平子粒生长期上部和中部叶片叶绿素含量随时间的动态变化总体上呈现先增大后减小的趋势,下部叶片的叶绿素含量则呈持续下降的趋势。夏玉米不同叶位叶片对氮肥的反应均表现在一定范围内(N≤207 kg/hm²),子粒生长期各叶片叶绿素含量随施氮量的增加而增加,当总施氮量增为276 kg/hm²时,各叶片叶绿素含量不再明显增加,相对来说中部叶比上部和下部叶对氮肥的反应更为敏感。     

稻种资源苗期氮素营养效率的相关性状与筛选指标

运用SPSS统计分析软件,对不同氮素选择压力下的88份稻种资源苗期农艺性状与氮素营养效率进行分析。结果表明,稻种资源苗期氮素营养效率相关性状存在明显的基因型差异,且受氮素选择压力的影响。同一氮肥水平下,不同稻种资源间的单株根体积、地上部干重、吸氮量和根干重变异较大,而倒3叶SPAD值、氮素利用效率和绿叶数的变异较小;不同氮肥水平下,各性状的变异程度不同,单株根体积、根半径和冠根比的变异系数差异较大,而苗高、黄叶数和单株总干重的变异系数差异较小。在不同氮素选择压力下存在表征氮素营养效率的共同性状,与氮素利用效率偏相关显著的共同性状是倒3叶SPAD值,与氮素吸收效率偏相关显著的共同性状是倒3叶SPAD值和单株总干重。水稻苗期氮素利用效率筛选与鉴定的最佳施氮水平为高氮(60mg/kg),可行指标为倒3叶SPAD值;水稻苗期氮素吸收效率筛选与鉴定的最佳施氮水平为低氮(20 mg/kg),可行指标为倒3叶SPAD值和单株总干重。     

叶绿素仪(SPAD)在茶树氮素营养诊断中的适用性研究

测定叶片氮素含量是诊断茶树氮素状况的一项重要方法。本文利用盆栽试验,通过不同的供氮水平,研究了利用叶绿素仪(SPAD-502)进行茶树氮素营养快速诊断的适用性。结果表明,茶树新梢产量与氮素用量、成熟叶氮素含量之间呈线性加平台的反应关系,成熟叶的SPAD值与其全氮含量呈显著线性正相关,并与茶树产量存在着比较明显的关系拐点,初步显示SPAD可以较好地表征茶树的氮素营养状况,有可能作为快速诊断方法用于指导茶树施肥,但是还需要通过大田试验进行进一步验证。本文还探讨了测定位点、叶位、天气状况、田间原位或离体测定方式、表面清洗以及样本量等因素对SPAD测试精度的影响。     

马铃薯氮素营养状况的SPAD仪诊断

以马铃薯品种克新1号为材料,研究了叶片SPAD值、叶片全氮含量、叶绿素含量以及块茎产量随供氮水平的变化规律及相互关系,旨在为使用叶绿素仪进行马铃薯无损伤氮素诊断和推荐施肥奠定基础。研究结果表明,从马铃薯苗期到块茎淀粉积累各个生育阶段叶片的SPAD测定值均与马铃薯叶片含氮量呈显著正相关关系。除苗期外,块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期的马铃薯叶片含氮量和叶片SPAD值随土壤施氮量的变化均表现为线形加平台的模式。因此马铃薯块茎形成期后叶片的SPAD读数可揭示马铃薯的氮素营养状况。统计分析结果还表明,叶片SPAD值与块茎相对产量呈线形加平台的数量关系模式,据此确定了应用叶绿素仪SPAD-502进行马铃薯推荐施肥的SPAD临界值为块茎形成期47.3、块茎膨大期45.1、淀粉积累期40.2。     

春玉米叶片SPAD值与氮含量及产量的相关性研究

通过田间小区试验,研究不同时期玉米叶片SPAD值与叶绿素、氮含量及产量的相关性,确定SPAD值测定的最佳叶位及时期。结果表明,上位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为12叶期>10叶期>8叶期;穗位叶SPAD值对氮素的敏感时期顺序为抽雄期>灌浆期>蜡熟期。叶片SPAD值可以很好的反映植株叶绿素和氮含量及产量水平,以某一特定叶片的SPAD值来诊断春玉米氮素营养状况和推荐追肥时期时,10叶期是较为理想的测定时期;作为早期预测玉米产量的指标,12叶期为最佳时期。测定SPAD值方法简便、快捷,不破坏叶片生长,可作为早期预测玉米产量的指标。     

施氮水平及方式对玉米冠层NDVI、氮含量、叶绿素和产量的影响

在不同施氮水平和方式（不追肥和拔节期追肥）的田间试验条件下,采集并测定玉米不同生育期的冠层归一化植被指数（NDVI）、叶片SPAD值、叶绿素含量、叶片全氮含量和产量,研究不同氮素水平下各指标间的相互关系。结果表明,在不同生育期玉米叶片叶绿素含量和冠层NDVI值均随施氮量的增加而增大,追肥能显著提高叶片叶绿素含量和冠层NDVI值,灌浆期玉米叶片叶绿素含量增加幅度最大。冠层NDVI值与叶片氮含量、叶绿素含量的相关系数在各生育期均达到显著或极显著水平,叶片SPAD值与叶绿素含量的关系同冠层NDVI值一致,两者均可以对玉米进行氮素营养的诊断,但NDVI比SPAD更具有快速可靠的优点。追肥较不追肥处理有明显增产效果,平均增产幅度为29.23%,最大增幅为44.13%。     

不同地力和施氮水平下水稻叶片SPAD值及产量的分析

以Q优6号为材料,分析了不同地力条件下不同施氮水平对水稻叶片SPAD值和产量的影响。结果表明,水稻产量与表观供氮量存在极显著的曲线相关,且当表观供氮量在575.27 kg/hm~2时,Q优6号产量较高;不同处理下各生育时期SPAD值大小顺序为抽穗期拔节期成熟期,且差异主要表现在抽穗期和成熟期;拔节期和抽穗期不同地力和施氮水平下水稻冠层4张叶片各自的差异主要表现在顶3叶和顶4叶上,可以利用两者的SPAD值作为参数进行氮素营养诊断;SPAD值与表观供氮量之间存在显著线性相关,且采用SPAD_(L3×L4/mean)进行拟合时效果更好,均达到极显著水平。获取水稻叶片SPAD值次级指标可以实现对田块速效氮含量的估计。     

寒地水稻不同施氮群体叶色的定量差异研究

研究了基肥不同施氮量与各时期叶色变化及SPAD值与叶片全氮含量之间的关系。结果表明,基肥不同用量对分蘖期的4、5、6叶叶色无显著影响,8叶定型前后对6、7叶叶色影响比较明显,对剑叶定型期、抽穗期叶色影响不明显;SPAD值与叶片中的全氮含量呈显著的直线相关性。     

杂交水稻功能叶片叶绿素SPAD值的杂种优势分析

为探讨杂交水稻3片功能叶叶绿素SPAD值的杂种优势及杂种优势与双亲表现型值、双亲一般配合力(GCA)、组合特殊配合力(SCA)、双亲遗传距离(欧氏距离)等的关系,用5个不育系和5个恢复系,按不完全双列杂交配制25个组合。结果表明:供试组合3片功能叶叶绿素SPAD值具有一定的超亲优势,以乳熟期倒三叶叶绿素SPAD值的正向超亲优势组合最多,其次是始穗期的剑叶;供试的大多数组合除乳熟期倒二叶,不同生育期不同叶位叶片SPAD值都具有正向对照优势,特别是始穗期剑叶供试的25个组合都具有正向超亲优势;供试组合不同生育期不同叶位叶片叶绿素SPAD值的杂种优势大多与父本的表现型值、双亲平均值、低亲值、高亲值、特殊配合力、父本的一般配合力、父母本一般配合力之和显著或极显著相关;供试组合3片功能叶叶绿素SPAD值的超亲优势和对照优势与遗传距离相关不显著,但当遗传距离在13.0～18.0之间时,乳熟期剑叶叶绿素SPAD值的超亲优势与遗传距离呈显著正相关,对照优势与遗传距离呈极显著正相关,分蘖高峰期倒1叶和始穗期剑叶也与遗传距离呈正相关,但不显著。     

甘蓝型油菜叶绿素含量与产量关系研究及叶绿素主效QTL位点cqSPDA2连锁标记开发

本研究前期以中双11（ZS11）作母本、QU作父本通过小孢子培养构建了一个包含282个株系的DH群体，并通过两环境表型考察及DH基因型分型，对甘蓝型油菜叶片叶绿素含量（SPAD值）进行分析和定位，在A2染色体21.87~22.91 Mb区间获得一个主效QTL，为了进一步明确甘蓝型油菜叶绿素含量与产量的关系，通过分子标记和KASP技术以ZS11作轮回亲本构建了叶绿素主效QTL单位点的近等基因系群体，基于DH群体和单位点近等基因系群体为研究材料，对苗期叶片叶绿素含量和产量性状的相关性进行了分析。结果表明：在西宁和互助两个环境中，DH群体叶片SPAD值呈正态分布，双亲SPAD值呈极显著差异，F₁的SPAD值呈偏高值分布，表明该性状为部分显性，且不同环境条件下，同一群体叶绿素的含量不同，高海拔和低温条件下SPAD偏高；在一定范围内，叶绿素SPAD值与单株产量正相关，且相关系数随样本量的减少而增加；单株产量在两组不同基因型近等基因系中均存在极显著性差异（P<0.01）。根据遗传连锁图置信区间，开发了2个多态性较好的共显性InDel标记和基于KASP技术的6个分型较好的SNP标记作为分子标记辅助选择育种筛选的候选标记。本研究为油菜高叶绿素性状的分子标记辅助选择提供了标记基础，为高光效新品种的选择提供了理论依据。     

利用杂交中稻齐穗期剑叶叶绿素计读数（SPAD值）预测再生稻促芽肥高效施用量

 2005-2006年以杂交中稻组合Ⅱ优602、Ⅱ优7号、冈优725为材料,通过头季稻不同施氮量使施促芽肥时植株营养状况存在差异,在此基础上分别设促芽肥施用量处理,探究再生稻促芽肥高效施用量与头季稻齐穗期库源结构关系。头季稻基肥和分蘖肥施氮的农学利用率是促芽肥的1.31～3.35倍;头季稻齐穗期剑叶SPAD值与库源结构关系密切;头季稻齐穗期剑叶SPAD值、叶片含氮量和群体单位面积的总颖花量3个因子可以用来预测再生稻高产的促芽肥经济施用量。建立了根据头季稻齐穗期剑叶SPAD值（x）预测再生稻促芽肥的高效施氮量（y)的回归方程(y=-25.733x+1212.4,r=-0.9534*)。