利用SPAD值诊断赣花7号氮素营养研究

为适时精确诊断赣花7号的氮素营养状况,通过设置6个氮素水平（施纯氮0、75、150、225、300、375 kg/hm2）,在不同时期（出苗后30、45、60、75和90 d）分别测定花生不同叶位（主茎倒一完全叶、倒二完全叶和倒三完全叶）的SPAD值和相应叶位叶片的含氮量,分析其施氮水平、SPAD值和叶片含氮量之间的关系,并进行方程的拟合。结果显示：施氮水平与SPAD值、叶片含氮量之间呈显著的指数相关,SPAD值和叶片含氮量之间呈显著的线性相关,并且在各叶位中,以主茎倒3叶的相关性最好,其可作为氮素诊断的理想叶位。     

基于不同玉米品种叶片高光谱的SPAD值估测模型研究

通过研究不同玉米品种叶片SPAD值与高光谱参数的关系,建立玉米叶片SPAD值估测模型,并对模型进行品种间精度检验。通过两年试验,测定不同玉米品种的叶片SPAD值及其高光谱数据,综合分析叶片SPAD值与高光谱反射率、反射率一阶导数及其光谱参数的相关关系,对玉米叶片SPAD值估测模型进行构建。玉米叶片SPAD值与高光谱反射率最敏感波段在550和710 nm附近,反射率一阶导数最敏感波段出现在500~750 nm范围内。叶片SPAD值与单波段反射率的相关性要高于其一阶导数,以550 nm附近光谱反射率构建的模型对大多数品种的叶片SPAD预测值平均误差最小。     

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。     

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。     

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。     

基于高光谱数据的晚籼稻品种剑叶SPAD值估测

本研究测定了长江中下游不同晚籼稻品种的剑叶SPAD值及反射光谱数据,分析了原始光谱及其变换数据与SPAD值的相关关系,建立了不同晚籼稻品种剑叶SPAD值估测模型,并采用平均偏差率对模型精度进行品种间验证.结果表明,水稻剑叶SPAD值与原始光谱的敏感波段位于710～720 nm之间,与一阶微分光谱的敏感波段为690～70...     

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。     

区域尺度冬小麦叶绿素含量的高光谱预测和空间变异研究

为从区域尺度探讨小麦SPAD的近地高光谱遥感监测技术,采用ASDField Spec 3.0型便携式高光谱仪获取的冬小麦冠层高光谱数据,利用相关分析和偏最小二乘法(PLSR)对SPAD进行建模预测,并采用地统计学方法进行空间变异制图。结果表明,冬小麦叶片SPAD值在不同生长阶段存在一定的差异,但在不同区域之间差异不显著。基于PLSR建立模型,并利用原始光谱和二阶导数光谱进行预测,R~2分别为0.653和0.995,均方根误差分别为2.622和0.327,相对析误差分别为1.549和13.66。综合来看,二阶导数光谱所建立的模型预测能力比原始光谱好。选择拔节期和成熟期进行区域化表达,与实测得到的SPAD空间分布图相比,采用全光谱数据和二阶导数光谱数据预测的SPAD均表现出了较高的空间相似性,其中二阶导数接近实测值。     

大豆蚜虫危害单叶片生理变化及光谱特征分析

不同时期受大豆蚜虫危害的作物与正常植株进行比较。其株高、叶面积和SPAD值差异显著,而叶片氮素含量差异达到了极显著水平．说明大豆蚜虫对植株各生理指标影响程度不同。利用植物光谱仪测定受害叶片的光谱反射率变化。大豆蚜虫危害程度可以在大豆叶片的光谱中得到响应．并认为近红外区比可见光区更具利用价值．     

南疆35个海岛棉品种叶片叶绿素含量特征研究

采用分光光度计和SPAD仪分别测定35个海岛棉品种盛花期功能叶叶绿素各成分含量（叶绿素a、b和类胡萝卜素含量分别表示为C_a、C_b、C_xc）、总叶绿素含量（C_T）和SPAD值，并进行比较，分析其关系和变化规律。结果显示：（1）35个海岛棉品种开花盛期叶片SPAD值间与叶绿素含量各指标间有极显著差异， 新海3号的C_a、C_b、C_T最高，新海18号的为最低；新海8号SPAD值最高，新海41号SPAD值最低；新海31号的C_xc含量最高，新海18号最低。（2）海岛棉功能叶片的SPAD值与C_a、C_b和C_T之间具有显著的正相关， C_a、C_b与C_T间极显著相关，相关系数分别为0.931、0.990及0.972，C_xc与其他指标均无显著相关。（3）依据SPAD值与叶绿素含量各指标进行聚类，35个海岛棉品种分为5类，新海8号C_a、C_b、C_T及SPAD值最高。     

SPAD值与杂交狼尾草施氮水平和农艺性状的关系

采用盆栽试验探讨利用叶绿素计(Chlorophyll Meter SPAD-502)预测杂交狼尾草粗蛋白含量和牧草的施氮水平.试验设5个氮肥水平(纯氮量0,100,200,300,400k9/hm2)和3次重复,利用叶绿素计读取不同氮水平不同时期杂交狼尾草倒数第3片叶子的SPAD值,同时测定部分农艺性状和茎叶粗蛋白含量.结果表明,杂交狼尾草的SPAD值和粗蛋白含量是随着牧草的生长而逐渐降低,分蘖数、株高和生物产量随着牧草的生长而提高;杂交狼尾草的SPAD值与其施氮水平、分蘖数、株高、产量和茎叶粗蛋白含量都成正相关,与牧草的株高相关性最小且都不显著;与牧草的分蘖数和产量相关性大,接近或达显著水平:与牧草的茎叶粗蛋白含量相关性最大,均达显著或极显著水平.因此,利用SPAD值可用来预测杂交狼尾草茎叶粗蛋白含量,进而诊断杂交狼尾草的氮素营养水平,为牧草的合理施肥提供依据.     

夏玉米红边参数特征及与叶绿素、干物质相关性的研究

分析不同氮素水平下夏玉米红边参数特征及其与叶绿素含量、干物质积累之间的相关性,建立基于红边参数的5种函数形式的色素含量、干物质积累估算模型。结果表明,玉米的冠层光谱红边具有"双峰"现象,随生育期推移,"双峰"现象先增强后减弱,开花期达到最大。红边位置随生育期向长波方向移动,呈现"红移"现象;开花后开始减小,呈现"蓝移"现象,且在施氮水平下,开花期至灌浆期之间出现"红边平台"现象。随着氮素水平的增加,红边位置(λred)变化不大,而红边幅值(D red)呈现逐渐增加的趋势。在相关分析中,红边位置与叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素及叶绿素总量呈显著或极显著相关;红边幅值与干物质、叶绿素b相关性显著。通过建立的5种函数形式的估算模型得知,二项式函数回归模型优于线性、幂函数、指数以及对数回归模型等,估测精度较高,具有较好的预测能力。     

小麦冠层不同光质透光率与叶面积指数的定量关系研究

为探究小麦叶面积指数(LAI)的空间分布及与不同光质透光率间的关系,通过三年田间试验,设置不同品种、氮肥水平和灌水次数,测定分析了小麦拔节期至灌浆后期冠层不同空间层次的透射光及叶面积指数(LAI),并对不同光质透光率与LAI间进行回归分析。结果表明,小麦LAI随生育时期的推进呈单峰动态变化,最高值出现在抽穗-开花期,且随灌水和施氮水平的增加而增大;光合有效辐射(PAR)透光率随生育时期呈先降后升趋势,且随灌水和施氮水平的增加而减小。LAI与PAR透光率均存在时空异质性,叶面积的垂直分布直接影响冠层内光分布。水氮处理对植株上层LAI影响较小,而对下层影响较大;40 cm处透光率递变明显,低水高氮以及高水低氮处理对透光率递减的影响较大。不同光质透光率均随冠层高度的下降均出现不同程度消减,透光率与向下累积LAI间均呈显著指数相关,相关性由强到弱依次为红边、蓝光、光合有效辐射(PAR)、绿光、近红外和红光。经回归分析,红边和蓝光透光率与LAI的定量关系表现较好,拟合性均优于PAR,尤其是红边透光率(R²=0.749),因此可以利用红边透光率建立模型,以监测小麦冠层LAI。     

水稻不同发育时期高光谱与叶绿素和类胡萝卜素的变化规律

通过大田和室内试验,测定了2个品种、3个供氮水平处理的水稻冠层、完全展开倒1叶、倒3叶和穗在不同发育时期的高光谱反射率及对应叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。结果表明,不同供氮水平的水稻冠层和叶片光谱差异明显,冠层光谱反射率随发育期推迟,抽穗前在可见光范围逐渐降低、在近红外区域逐渐增大,抽穗后在可见光范围逐渐增大,在近红外区域逐渐降低;抽穗后,冠层、叶片和穗光谱的红边位置存在“蓝移”现象;叶片叶绿素、类胡萝卜素含量呈S形变化;高光谱植被指数R990/R553、R1200/R553、R750/R553、R553/R670、R800/R553、R800/R680、（R800-R680）/（R800+R680）［R为反射率,下标为对应波长值（nm)］和红边位置λred与叶绿素、类胡萝卜素含量之间存在极显著相关,说明能用它们来估算水稻冠层、叶片和穗的叶绿素、类胡萝卜素含量。     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

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。