甜瓜主茎叶不同叶位SPAD值空间分布与氮素营养诊断

在设施栽培条件下,研究甜瓜关键生育期不同叶位SPAD值的变异特征及与叶片、植株氮素含量的相关性,探索提出基于SPAD仪诊断氮素营养最佳的测定叶位。结果表明,在各施氮水平下,不同叶位间叶片SPAD值存在一定差异,各叶位叶片SPAD值随施氮量的增加而增加。在适宜施氮(N 210 kg/hm~2)水平下,各生育期顶3叶和顶4叶SPAD值变异系数显著低于顶1叶和顶2叶,不同叶位叶片SPAD值与叶片、植株含氮量有较好的相关性,其中顶3叶与叶片、植株含氮量相关性最高。因此,用叶绿素SPAD仪诊断甜瓜氮素营养,顶3叶为较理想的指示叶或参照叶。     

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。     

氮素调控对寒地玉米氮素吸收与叶片SPAD值影响的初探

由于氮肥分配比例和施用时期不当,以及没有确定氮肥追肥时期的量化指标等原因,造成了氮肥利用率较低。试验通过对玉米进行氮素(追肥时期、追肥量)的优化,研究不同叶龄期玉米叶片叶绿素(SPAD值)及氮素积累动态的变化规律,确定玉米追肥时期的叶绿素阈值,对玉米进行调控和优化定量施肥。结果表明,玉米最佳追氮时期为十叶期,在此时期,玉米穗位叶SPAD值虽然逐渐降低,但上位叶在抽雄期达到最大,然后下降。玉米全株氮素积累逐渐增加。在十叶期追氮,高氮处理(150 kg/hm2)玉米的产量最高。     

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)。     

不同施肥下冬小麦生长过程中土壤矿质氮变化及其与冬小麦叶片SPAD值的关系

通过调查分析,研究了土长期施肥条件下土壤中矿质氮含量变化及其与地上冬小麦叶片SPAD值。结果表明:(1)整个冬小麦生长期不同土层硝态氮和铵态氮的变化趋势不一致,硝态氮含量是先下降后上升的变化,而铵态氮含量呈一直上升的变化趋势。在没有施过氮肥的处理中,0—20cm,20—40cm土层中土壤硝态氮、铵态氮含量显著低于施用氮肥的处理;(2)冬小麦生长时期,各个处理叶片SPAD值各异,但都是先升高后下降的变化,无氮肥施用的叶片SPAD值低于施氮肥的处理;(3)冬小麦各个生长时期叶片SPAD值与土壤不同层次(0—20cm,20—40cm)硝态氮含量呈正相关关系,而与铵态氮含量相关性不显著,这表明小麦是对硝态氮较为敏感的作物。本试验结果可以为进一步合理调控氮肥施用、明确施氮对小麦产量和品质的影响提供一定的基础依据。     

玉米叶片SPAD值、全氮及硝态氮含量的品种间变异

研究比较两种土壤肥力条件下,4个春玉米品种在喇叭口期至成熟期间叶片SPAD值、全氮及硝态氮含量的变异程度、及其与氮素积累和产量形成的关系,以期为不同品种植株的氮素营养测试指标的优化提供依据。结果表明,叶片SPAD值与产量、吸氮量及生物量呈显著相关,该值主要受氮肥水平影响,并因土壤肥力而变异。从喇叭口期至灌浆期间平均变异幅度为17.7%,但品种间变异很小,平均仅为4.3%。说明利用SPAD值诊断玉米氮素营养时,其诊断指标不需要因品种而调整,但需要因不同肥力而调整。在新立城低肥力条件下,喇叭口期(V12)和抽雄期(VT)的SPAD临界值指标分别为46.1和57.8;在德惠高肥力条件下,两个时期的SPAD值临界值较为接近,分别为59.9和60.3。植株叶片硝态氮含量在土壤肥力间及品种间变异均较大,变异幅度分别为43.1%和29.3%,且与产量、吸氮量及生物量的相关性均较差,不适于在大面积范围内单独作为玉米氮素营养状况的评价指标。     

相对SPAD值用于不同品种夏玉米氮肥管理的研究

采用田间试验研究了不同氮肥处理、不同玉米品种及关键生育期间的SPAD值差异和基于相对SPAD阈值的氮肥管理对氮肥用量、子粒产量、氮肥利用率和土壤氮素变化的影响。结果表明,两品种玉米各关键生育期的SPAD值开始随施氮量的增加而显著增加,施氮量超过N 210 kg /hm2后不再显著增加;郑单958和冀农一号大喇叭口期的相对SPAD值与产量的关系符合线性加平台模型,其平台相对SPAD值分别为0.976和0.981;两玉米品种和不同生育期间的绝对SPAD值差异显著,利用相对SPAD值可消除品种和生育期间的SPAD值差异。玉米关键生育期追肥量和总施氮量均随预设相对SPAD阈值的增加而增加,基于相对SPAD阈值的氮肥管理能在保持高产的同时较农民习惯施肥显著降低氮肥用量、田间氮素表观损失和收获后土壤无机氮残留、提高氮肥利用率;本试验条件下,保持玉米高产高效的适宜相对SPAD阈值为0.95～0.98,此阈值管理下,郑单958和冀农一号的产量较农民习惯施肥没有降低,而氮肥用量降低了42%,氮肥回收利用率和农学效率分别增加了18.6、20.0个百分点和6.0、6.5 kg/kg。     

小麦叶片SPAD空间分布及其与氮素营养状况的关系

利用2个小麦品种在3个施氮水平下的田间试验数据,研究了小麦叶片氮素状况和SPAD（Soil and Plant Analyzer Development）值随叶位的空间分布特征,并对不同叶位叶片的氮素状况、SPAD值之间及其与叶片平均氮素状况之间的相关性进行分析。结果表明,随施氮量的增加,顶1叶、顶2叶、顶3叶、顶4叶的氮含量和氮积累量都呈增加趋势,并且基本呈顶1〉顶2〉顶3〉顶4的顺序;各叶位SPAD值呈两段式变化规律,开花前顶2叶SPAD值最大,开花后呈顶1〉顶2〉顶3〉顶4的趋势。顶3叶与顶2叶的SPAD值分别与叶片平均氮含量和氮积累量的相关关系最密切。     

主动遥感光谱仪Greenseeker与SPAD对玉米氮素营养诊断的研究

以手持式主动遥感光谱仪Greenseeker和叶绿素仪SPAD对玉米不同氮素水平下各个生育期的NDVI值及叶片SPAD值进行测试,研究不同氮素对玉米群体和个体营养状况的变化以及田间条件下简便、快速、非接触性的作物氮素营养状况诊断方法。结果表明,在一定的范围内随着氮肥用量的增加NDVI值也增加,氮肥施用量为N 300kg/hm2时NDVI值达到最高,NDVI 与氮肥施用量符合线性加平台的关系;玉米不同生育期间NDVI 值变化明显,苗期NDVI值比较低,大喇叭口期NDVI 值达到最高,以后逐渐下降并在抽雄期后趋于稳定。SPAD值与NDVI 值的变化趋势相一致,SPAD值与叶绿素含量成正相关关系,大喇叭口期完全展叶的SPAD 与产量存在正相关关系。手持式主动遥感光谱仪Greenseeker和叶绿素仪SPAD结合能够对玉米的氮素营养状况作营养诊断。     

基于高光谱的夏玉米冠层SPAD值监测研究

开展夏玉米冠层SPAD值监测技术研究,建立叶绿素含量与敏感波段、光谱指数间的定量关系模型,以促进高光谱技术在玉米快速、无损长势监测及水肥精准管理的应用。以小型蒸渗仪夏玉米光谱反射率与植株冠层SPAD值的监测为基础,研究了夏玉米植株冠层光谱信息与SPAD值的响应关系,并优选出监测夏玉米冠层SPAD值的敏感波段与最优光谱指数。结果表明:夏玉米冠层光谱反射率在可见光波段随玉米冠层SPAD值增加而下降,在近红外波段却与之相反;采用原始光谱反射率、一阶微分光谱监测夏玉米冠层SPAD值的最敏感波段分别为700,690nm,与SPAD值的相关性分别为-0.498(p<0.05)和-0.538(p<0.01);而根据多元逐步回归分析获得的最优波段组合由405,408,700nm波段构成;从已报道的73个光谱指数中筛选出与夏玉米冠层SPAD值相关性较高的(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、MCARI∥OSAVI、TCARI/OSAVI、SDr/SDb和MTCI等5个光谱指数,光谱指数(SDr-SDb)/(SDr+SDb)与SPAD值的相关性在各生育期均达极显著正相关,且在全生育期相关系数高达0.697(p<0.01),进一步优选出监测夏玉米冠层SPAD值最适宜的光谱指数为(SDr-SDb)/(SDr+SDb);在基于敏感波段、光谱指数和最优波段组合建立的夏玉米SPAD值的回归模型中,按照模拟效果由高到低排序依次为最优波段组合、光谱指数、原始光谱反射率、一阶微分光谱,其决定系数分别为0.777,0.539,0.351,0.282;推荐以(SDr-SDb)/(SDr+SDb)指数构建的二次多项式模型与基于405,408,700nm波段组合建立的线性回归监测模型作为夏玉米植株冠层SPAD值光谱监测适宜模型,且R2大于0.539,RMSE及MAE分别小于6.194和4.702。     

不同发育特性小麦品种叶片与小穗原基分化同步关系的研究

为解析小麦叶片出生与小穗原基分化的同步关系,为营养器官生长和幼穗分化的协调发展、苗情诊断和培育壮苗提供理论依据,以16个小麦品种为试验材料,采用室内春化处理和田间分期播种的方法,研究春化处理和播期对不同春化发育特性小麦品种叶片出生与壮苗冬前安全穗发育期(二棱期)和护颖分化期对应关系的影响。结果表明,小穗原基分化的叶龄和叶龄余数受播期和春化处理的影响较大,不同播期和春化处理的叶龄指数则较为稳定,不同春化发育特性小麦品种间的叶龄指标差异大于播期和春化处理之间的差异。表明主茎叶龄与小穗原基分化的对应关系受生态因子及栽培条件的影响较大,不宜将叶龄作为冬前壮苗的形态指标,而叶龄指数和小穗原基分化之间存在确定的量化关系,且主要由品种特性决定,可将春性品种以二棱期、半冬性品种以单棱末期或二棱始期进入越冬期的叶龄指数作为壮苗的叶龄指标。     

磷酸胆碱合剂对不同种植密度玉米叶片衰老生理的影响

针对东北地区低温冷凉气候区密植条件下玉米叶片早衰现象,于大田条件下,研究了不同种植密度下磷酸胆碱合剂对京单28和先玉335叶片衰老相关指标及产量性状的影响。结果表明,随种植密度增加,玉米叶片保绿度、叶绿素含量下降;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性降低,丙二醛(MDA)含量升高。化控处理后,不同种植密度下,2个玉米品种叶绿素含量提高了6.57%~23.40%,保绿度提高了4.5%~13.9%;SOD、POD、CAT活性在中高密度条件下较对照升高了4.76%~21.64%,MDA含量较对照降低4.39%~11.82%;穗长、行粒数、百粒重和产量均较对照有所增加,京单28产量最高增加了398.3kg/hm2,先玉335产量最高增加了774.2kg/hm2。以不同品种不同密度下的各生理指标与产量进行相关分析,结果表明除MDA含量与产量呈极显著负相关外(r=-0.810**),其余都表现出正相关,其中POD活性(r=0.660*)达到了显著水平。表明磷酸胆碱合剂可以延缓玉米叶片的衰老。     

AGRONOMIC EFFICIENCY AND PROFITABILITY OF P-FERTILIZERS APPLIED AT DIFFERENT PLANTING DENSITIES OF MAIZE IN NORTHWEST PAKISTAN

The use of appropriate source of phosphorus (P) fertilizer at different planting densities has considerable impact on growth, grain yield as well as profitability of maize (Zea mays L). Field experiment was conducted in order to investigate the impact of P sources [(S₀ = P not applied, S₁ = SSP (single super phosphate) S₂ = NP (nitrophos), and S₃ = DAP (diammonium phosphate)] on maize growth analysis, yield and economic returns planted at different planting densities (D₁ = 40,000, D₂ = 60,000, D₃ = 80,000, and D₄ = 100,000 plants ha^?1) at the New Developmental Agricultural Research Farm of Khyber Pakhtunkhwa Agricultural University, Peshawar, Pakistan, during summer 2006. This paper reports the profitability data with two objectives: 1) to compare agronomic efficiency and profitability of P-fertilizers, and 2) to know whether plant densities affect agronomic efficiency and profitability of P-fertilizers. Application of DAP and SSP resulted in higher partial factor productivity (PFP) (63.58 and 61.92 kg grains kg^?1 P), agronomic efficiency (AE) (13.01 and 13.71 kg grains kg^?1 P) and net returns (NR) (Rs. 16,289 and 16,204 ha^?1), respectively, while NP stood at the bottom in the ranking with lower PFP (57.16 kg grains kg^?1 P), AE (8.94 kg grains kg^?1 P) and NR (Rs. 4,472 ha^?1). Among the plant densities, D₃ stood first with maximum PFP (69.60 kg grains kg^?1 P), AE (18.21 kg grains kg^?1 P) and NR (Rs. 21,461 ha^?1) as compared to other plant densities. In conclusion, the findings suggest that growing maize at D₃ applied with either SSP or DAP is more profitable in the wheat-maize cropping system in the study area.     

玉米单交种和地方品种的辐射效应及亲子相关性研究

本试验采用＾６０Ｃｏγ射线２６３Ｇｙ辐照玉米单交种沈单７号和地方品种云阳黄马牙。结果表明，单交种比地方品种的辐射敏感性率，在低世代，地方品种的性状系间变异占总变异的比例一般比单交种大，崦在较高世代则相反，单交种Ｍ２的全部８个性状与Ｍ１无关，而地方品种在株高，穗位高两性状上表现相关，单交种诱变后代性状值减小速率快，亲子性状容易稳定，而地方品种诱变后代性状值减小速度慢，亲子性状稳定世代晚。     

不同玉米自交系的抗旱力与超弱发光关系的研究

本研究利用单光子分析法 ,对不同玉米自交系干种子和萌发种子的超弱发光值进行了测定 ,比较和分析了干旱胁迫 (PEG处理 )和非干旱胁迫 (水处理 )下 ,萌发时期玉米自交系种子的超弱发光规律与抗旱性的关系。结果表明 ,各玉米自交系干种子的超弱发光与其抗旱性相关不大 ;而在干旱胁迫和非干旱胁迫下 ,不同萌发时间的玉米自交系种子的超弱发光值存在明显差异。干旱胁迫使萌发种子的超弱发光值低于正常值 ,而不同基因型的超弱发光曲线在干旱和水处理条件下的拟合程度和发光衰减的起始时间不同 ,即抗旱自交系的曲线拟合程度高 ,发光衰减的起始时间较迟 ;非耐旱性自交系两处理曲线偏差较大 ,发光衰减的起始时间较早。我们认为 ,种子在萌动过程中 ,在干旱胁迫和正常水处理条件下发光曲线的拟合程度和发光衰减的起始时间可以作为鉴定品种抗旱性强弱的指标。     

玉米不同种植模式对田间小气候和产量的影响

为了提高玉米对自然资源利用效率,建立合理的种植模式,从而增加单位面积产量。本试验选用中矮杆紧凑型玉米隆平206,在60000株/hm2种植密度下,采用种行株距(50cm×33.35cm,60cm×27.79cm,70cm×23.84cm,80cm×20.84cm)的种植模式,研究其对玉米田间小气候及产量的影响。结果表明:在行距50cm,株距33.35cm时,群体结构较合理,农田小气候中的光照、温度、湿度、风等资源配合较好,各因素在玉米生长的中后期日平均值分别为8571lx、28.1℃、86.6%、0.1038/ms,所形成的田间小气候有利于隆平206的生长和发育,其光合效率最高,干物质积累量最大,单位面积产量也最高,达到8974.5kg/hm2。     

头季稻齐穗期剑叶光合产物分配与再生稻产量的相关性

以两系、三系杂交组合及其父本为材料,用14C同位素示踪法研究了头季稻齐穗期剑叶光合产物的分配及其与再生稻产量的相关性,结果表明:(1)头季稻齐穗期剑叶光合产物80%~90%分配到穗部,10%~20%残留于叶、茎,且主要残留在剑叶中,仅5%左右残留在茎鞘中,茎鞘各节间残留量一般表现为倒1>倒2>倒3>倒4的趋势,倒2以下节间贮藏的光合产物占茎秆总量的1/3~2/3,品种(组合)间差异较大;(2)稻桩贮藏光合产物的52%~70%转运至再生稻体内,且分配至穗部的最多;(3)头季稻成熟期残留在茎鞘中,特别是倒2以下节间中的光合产物越多越有利于再生稻产量的提高;(4)本试验条件下,再生稻产量构成因素中,影响产量的首要因素是穗粒数。可见,选用穗粒数多、成熟期残留在茎鞘,特别是倒2以下节间中的光合产物较多的品种进行再生培植,有利于获得再生稻高产。