苎麻叶片SPAD值与氮素含量关系的初步研究

本文探讨利用SPAD-502叶绿素仪测得的叶绿素相对值(称SPAD值)预测苎麻叶片全氮含量的可行性.通过盆栽试验,设置不同的供氮水平,研究幼苗期、旺长期和成熟期两个苎麻品种功能叶片的SPAD值与全氮含量的关系.结果表明,不同生育时期两个品种苎麻叶片的SPAD值和全氮含量都达到了0.01水平下极显著正相关,SPAD值可以很好的反映苎麻的全氮营养状况.根据不同品种和生育时期建立了SPAD值预测叶片全氮含量的6个回归模型,预测精度在85.23%-92.08%之间.通过SPAD值能够准确、快速、无损的预测叶片氮营养状况,为确定苎麻合理的施肥提供理论依据,应用前景广阔.     

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。     

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%。     

浓香型烟叶成熟期质体色素的变化特征研究

为探明湖南浓香型烟叶质体色素在生育后期不同阶段和不同叶位间的差异,对云烟87在打顶期、打顶后10 d、打顶后20 d三个时期和上部、中部及下部叶三个叶位间的色素含量变化及叶绿素含量与SPAD值的关系进行了研究。结果表明：同一时期不同叶位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,除打顶期上部叶和中部叶差异不显著外,不同叶位差异达极显著水平;同一叶位不同时期叶绿素含量变化为,打顶期后下部叶逐步明显减少,中部叶先明显减少后少量增加,上部叶则先增加后降低。不同叶位类胡萝卜素的含量变化在同一时期都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,且叶位间存在显著性差异。叶绿素a与叶绿素b含量比值和总叶绿素与类胡萝卜素比值在相同时期都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,但前者在打顶期后呈逐渐降低趋势,后者则先增加后明显减少。上部叶、中部叶及下部叶的叶绿素含量均与相应SPAD值具有极显著正相关性。     

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。     

施氮对冬水田杂交中稻本田生长期叶片叶绿素含量的影响

以18个杂交中稻组合为材料,通过施氮与不施氮(CK)处理,研究了四川冬水田区杂交水稻本田生长期间叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期及主要生育时期的敏感叶位.结果表明,本田叶片叶绿素含量(SPAD值)受氮肥影响的敏感时期有分蘖期、最高苗期、拔节一抽穗期和籽粒灌浆结实中后期,施氮处理与CK叶片SPAD值的差值表现为分蘖初期和籽粒灌浆结实中后期较大,其余时期较小,其中移栽后第9～11天秧苗叶绿素含量受氮肥的影响最大,可作为测苗确定蘖肥施氮量的最佳时期;各叶位叶片的叶绿素含量受氮肥影响的程度以下部叶片较大,顶4叶是反应植株氮素状况最好的指示叶.     

马铃薯不同品种淀粉积累生理基础研究：品种淀粉含量与叶部氮磷钾…

本试验以高淀粉品种晋薯２号，中淀粉品种内薯３号，低淀粉品种紫花白为材料，对不同生育时期叶片及叶柄的全氮，全磷，全钾量进行了测定分析，其结果：同一品种内，随生育时期的推移，叶片和叶柄的氮，磷，钾含量均逐渐下降，各品种氮，磷在叶片中的含量始终同于叶柄，而钾在叶片中的含量则始终低于叶柄，不同品种叶片和叶柄氮，磷，钾含量变化与品种的淀粉含量呈正相关，生育中后期相关更显著，而叶柄氮，磷，钾含量与品种淀粉含量     

基于SPAD值的木薯叶绿素含量预测模型

为了探讨木薯叶绿素含量的非破坏性快速测定方法,在测量叶片SPAD值、比叶面积和叶绿素含量的基础上构建通过SPAD值预测总叶绿素含量的数学模型。结果表明,叶绿素a对于SPAD值的贡献率大于叶绿素b;比叶面积和叶位显著影响SPAD值与总叶绿素含量的关系,在SPAD值预测总叶绿素含量的模型中导入比叶面积和叶位2个自变量可提高预测总叶绿素含量的精度;基于SPAD值、比叶面积、叶位预测总叶绿素含量的模型为C=-4.51+0.092 5 Spv+0.039 9 Sa+0.145 0（Lp）。     

马铃薯不同品种淀粉积累生理基础研究───品种淀粉含量与叶部氮磷钾浓度的关系

本试验以高淀粉品种晋薯２号、中淀粉品种内薯３号、低淀粉品种紫花白为材料，对不同生育时期叶片及叶柄的全氮、全磷、全钾量进行了测定分析．其结果：同一品种内，随生育时期的推移，叶片和叶柄的氮、磷、钾含量均逐渐下降；各品种氮、磷在叶片中的含量始终高于叶柄，而钾在叶片中的含量则始终低于叶柄；不同品种叶片和叶柄氮、磷、钾含量变化与品种的淀粉含量呈正相关。生育中后期相关更显著，而叶柄氮、磷、钾含量与品种淀扮含量达到了显著正相关．因此，生育中后期叶柄的氮、磷、钾的含量是衡量马铃薯品种淀粉含量高低的重要生理指标，可做为马铃薯高淀粉育种早期选择和品质预测的科学依据．     

玉米和高粱叶片叶绿素含量及动态的比较

对玉米品种油试67和高粱品种LA5×36不同时期叶片的叶绿素含量(SPAD值)进行了比较研究.结果表明:二作物的SPAD值在前期大小相近,高粱略高于玉米;中后期玉米叶片SPAD值下降速度较快,叶片衰老与籽粒成熟同步性强,而高粱叶片的持绿性较强.玉米不同叶位SPAD值变化幅度比高粱大,主要表现在低叶位叶片和高叶位叶片数值较低.玉米棒三叶的SPAD值较高.     

Evaluation of the SPAD Value in Faba Bean (Vicia fabaL.) Leaves in Relation to Different Fertilizer Applications

Abstract

The correlations of the reading of a portable chlorophyll meter (SPAD-502) with the chlorophyll and N contents of leaves of two faba bean (Vicia fabaL.) cultivars, Japanese (Ryousai-issun) and Egyptian (Cairo 241), were examined. The SPAD readings positively correlated (ρ<0.01) with the chlorophyll contents and the r² values were 0.99 and 1.00 for Ryousai-issun and Cairo 241, respectively. A close linear relationship (ρ0.001) was observed between SPAD reading and total leaf N content at the pod development stage of faba bean plants with r² = 0.88 and 0.99 for Ryousai-issun and Cairo 241, respectively. The SPAD reading was the highest in the 2^nd to 4^th leaves counted from the top (the youngest fully expanded leaves). The changes in leaf chlorophyll content of both cultivars from 3 weeks after transplanting to the ripening stage showed an incomplete “M” type curve. SPAD readings were significant¬ly higher in Ryousai-issun than in Cairo 241 throughout the growth season. Organic fertilizers application improved faba bean plant growth. These results suggest that the SPAD-502 chlorophyll meter can be used to measure chlorophyll and nitrogen contents of faba bean leaves for quick screening faba bean genotypes.     

冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系

为了解冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系,采用大田跟踪对比调查方法,对8个高产冬小麦品种的叶片显微结构、光合特征及产量性状进行分析。结果表明,小麦不同叶位叶片主要由规则环状细胞组成,各叶位叶片规则细胞的平均环数为1.7~4.5环。随叶位升高,叶肉细胞平均环数及上表皮和下表皮气孔密度均有增加的趋势。各品种旗叶叶绿素含量最大峰值出现在5月10日前后;旗叶可溶性蛋白含量变化与叶绿素含量变化相似,最大值陆续出现在5月7-20日。各品种叶片叶肉细胞平均环数和平均光合速率均以旗叶最高。但品种间光合势、叶源量的差异与叶肉细胞和叶绿素含量并不完全一致。品种间产量性状的差异主要表现在生物产量与经济系数上。生物产量与倒2叶光合势呈显著正相关,与倒3叶光合势呈极显著正相关。综上可见,光合性能好且光合产物能够有效转运进入籽粒,是小麦品种获取高产的必要特征。     

用水稻苗期叶绿素含量相对稳定期估算水稻剑叶光合功能期的方法研究

 用SPAD-502型叶绿素计测定了8个水稻品种不同叶位连体与离体叶片叶绿素含量的变化，结果表明叶片全展后（或离体后）叶绿素含量变化可明显划分为相对稳定期和速降期两个阶段。离体与连体叶片、不同叶位叶片间的叶绿素含量相对稳定期均呈极显著线性回归关系。进一步测定其他34个品种幼苗期离体第6叶和连体剑叶叶绿素含量相对稳定期并进行若干方程曲线拟合表明，用多项式表示两者之间关系的相关系数最大（r＝0.9619,P< 0.01）。用该拟合方程对另外10个品种剑叶的光合功能期估算并与实测值之间进行相关分析表明，估算值与叶绿素含量相对稳定期和光合速率高值持续期的实测值均达极显著水平，其相关系数分别为0.9948和0.9913(P < 0.01)。进一步证实了上述关系的存在。     

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。     

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。     

基于图像处理技术的5种红树林叶片形态特征及叶绿素相对含量的估测

为研究基于计算机视觉的图像处理技术获得的红树林叶片形态特征和叶绿素相对含量,以5种红树林为研究对象,分析其叶片形态特征及建立叶片颜色参数和叶绿素相对含量的回归模型,为苗木培育及营养诊断提供理论依据。结果表明：基于图像处理技术获得红树林叶片形态特征值是可信的,5种红树林叶片形态特征（叶面积、叶长、叶宽、叶周长、叶片形态因子）存在显著差异。红海榄和木榄单片叶片最大,其次是秋茄和桐花树,白骨壤叶片最小,白骨壤叶片形态接近椭圆形,红海榄和秋茄2种红树叶片属于长条型,木榄和桐花树叶片形态类似,红海榄叶长和叶宽相关性最强。5种不同种类红树林的SPAD值和Dualex值差异性显著。利用数码相机获取5种红树林叶片彩色图像,通过图像处理软件提取RGB以及通过差值、比值、标准化值、归一化值等运算组合的28种颜色特征值,与叶绿素相对含量（SPAD值、Dualex 值）进行回归分析,B值与SPAD值极显著相关,(R+B+G)/3、R/B、G/B与SPAD值显著相关;18种颜色特征参数与Dualex值显著相关,其中相关系数最大的为G-B和G值。因此,可依据颜色特征参数（R、G、B）建立相应的统计模型进行红树林叶片叶绿素含量的估测,进而为检测红树林生长、诊断营养状况以及进行水肥精确管理提供理论依据和技术支持。     

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。     

施氮量对不同氮效率冬小麦品种苗期生长的影响

为了研究施氮量对不同氮效率冬小麦品种苗期生长及其生理特性的影响,通过水培试验,选用小偃128(氮低效低响应型)、陕农78(氮低效高响应型)、西农2208(氮高效低响应型)和小偃503(氮高效高响应型)等4个不同氮效率的冬小麦品种,以氮水平和品种基因型分别为主、副处理,测定了苗期生长过程中叶片叶绿素含量(SPAD值)、光合特性和硝酸还原酶活性(NRA)等生理指标及地上、地下干物质量和含氮量。结果表明,苗期不同氮效率基因型小麦叶片SPAD值、NRA和光合速率及植株含氮量在一定施氮范围内随着施氮量的增加而增加,且施氮处理较不施氮处理均有显著增加,而同一施氮处理不同基因型品种间差异不大。