利用GreenSeeker法诊断春玉米氮素营养状况的研究

利用GreenSeeker对不同氮素处理春玉米冠层和叶片进行了测定,分析了植被指数(NDVI)和叶片叶绿素a(Chla)含量和氮素(N)含量的相关性。结果表明,不同氮素处理冠层NDVI变化与叶片叶绿素a含量在整个生育期内变化趋势一致。NDVI对叶绿素变化最敏感的时期是大喇叭口期。从不同叶位的变化趋势看,NDVI随CHla、N含量的变化而表现出明显的变化,三者之间具有显著的直线相关关系。利用GreenSeeker获取的NDVI值为生产中诊断春玉米叶绿素或氮素状况提供了有效手段。     

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。     

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。     

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。     

施氮对玉米产量和氮素积累及相关生理指标的影响

通过田间试验研究施氮对玉米产量、氮素积累及相关生理指标的影响。结果表明,施氮使玉米产量提高,与对照处理差异达极显著水平(P<0.01)。施氮处理使玉米植株的氮素积累量、叶片叶绿素含量、SPAD值、植株中硝态氮和可溶性蛋白含量均增加。相关分析表明,玉米植株干物质积累量与氮素积累量呈极显著正相关;植株干物质积累量、氮素积累量均与植株中硝态氮含量呈极显著正相关。因此,可用植株中硝态氮含量作为预测植株吸氮量及生物量的参考,为指导农业生产中合理施用氮肥提供依据。     

氮肥运筹对夏玉米氮素利用及土壤无机氮时空变异的影响

研究不同施氮量及基肥追肥比例对土壤无机氮时空分布及玉米氮肥利用效率的影响。结果表明,不同施氮量和基追比显著影响土壤剖面硝态氮含量。各施氮处理不同生育期0～60 cm土层硝态氮含量均显著高于不施氮肥处理,且随施氮量的增加土壤中硝态氮含量增加。夏玉米生长季土壤铵态氮含量较低,且时空变化不明显。玉米氮素农学效率（NAE）、氮素利用效率（NUE）随施氮量的增加显著降低;氮素表观回收率（NRE）有相同的变化趋势,但差异不显著;氮素收获指数（NHI）随施氮量的增加显著增大。相同施氮水平下,“50%基肥+50%大喇叭口肥基追比”的NAE、NUE、NHI和玉米产量显著高于其他处理。因此,在玉米生产中应避免播种时一次性大量施用氮肥,增加后期施氮比例可显著提高氮肥利用效率和玉米产量。     

施氮对灌浆期冬小麦不同叶片SPAD值及光合速率的影响

为了解不同施氮水平下小麦叶片叶绿素含量和光舍速率的变化,以冬小麦小偃22为供试材料进行小区试验,测定和分析了施氮后冬小麦灌浆期不同叶片的SPAD值及光舍速率。结果表明,在同一施氮水平下,小麦植株不同叶片SPAD值及光舍速率均为：旗叶〉倒二叶〉倒三叶〉倒四叶,说明小麦叶片叶绿素含量及光舍速率在植株上的分布特征相对固定,受施氮水平的影响较小。在施氮量小于90kg／ha时,小麦各叶片SPAD值随施氮水平的增加而增大;当施氮量超过90kg／ha时,小麦各叶片SPAD值变化趋势不明显。随施氮水平的提高,小麦叶片的光合速率呈现出先增加后下降的趋势,施氮量为135kg／ha时光合速率最高。     

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。     

灌水与施氮对夏玉米冠层结构及产量的影响

以郑单958为材料,在大田条件下研究不同水、氮处理对夏玉米冠层结构及产量的影响。结果表明,试验条件下,灌水使植株叶绿素含量（SPAD）增加、透光率减小,对产量无显著影响。施氮对冠层结构和产量的影响因灌水处理而不同,在不灌水条件下,增施氮肥增加叶片SPAD,提高穗位层叶面积指数（LAI）和产量,以施氮量375 kg/hm²时产量最高,较不施氮处理提高39.5%;在灌水条件下,增施氮肥增加各层LAI和SPAD,而使透光率减小,产量以施氮量225 kg/hm²时最高。氮肥偏生产力随施氮量增加呈明显下降趋势。从产量及氮肥高效利用看,高产玉米适宜的施氮量在225～300 kg/hm²之间,灌水与否取决于不同降水年型。     

水分胁迫条件下氮素营养对不同冬小麦基因型的生理效应

为给旱地小麦高产栽培和氮素高效利用提供依据,以水氮高效型品种小偃22和水氮低效型品种小偃6号为供试材料,通过水培试验,研究了水分胁迫下介质氮素营养对冬小麦幼苗根系和冠层干重、叶片相对含水量、根系活力、叶片叶绿素含量(SPAD值)等生理指标的影响.结果表明,水分胁迫和介质氮素供应对小麦幼苗各生理指标均有显著影响.水分胁迫下,介质供氮显著提高冠层干重、叶片相对含水量、根系活力及叶片叶绿素含量,降低根干重.而在供氮条件下.水分胁迫导致小偃22根系和冠层干重均明显降低,而小偃6号根系和冠层干重均明显增加,两个品种的叶片相对含水量(P<0.05)和根系活力(P>0.05)显著降低,培养阶段前期的叶片叶绿素含量提高.在介质缺氮条件下,水分胁迫使小偃22和小偃6号冠层干重分别增加和下降,两个品种根干重和叶片叶绿素含量均明显下降,叶片相对含水量和根系活力均增加.说明改善介质氮素营养可增强水分胁迫下小麦抗旱能力,促进冠层干物质积累,同时也增大小偃22根、苗干物质积累和两个品种叶片相对含水量对水分胁迫的敏感性,而降低了小偃6号根系和冠层干物质积累及两个品种根系活力和叶绿素含量对水分胁迫的敏感性.     

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。     

控释氮肥拔节期施用对冬小麦产量及干物质、氮素积累与分配的影响

为比较控释尿素和普通尿素作为冬小麦拔节肥的施用效果,2015-2016年通过在安徽省太和县及宿州市两地布置冬小麦拔节肥控释尿素机施、普通尿素机施和普通尿素撒施田间大区试验,研究拔节期追施控释尿素和普通尿素对冬小麦产量、氮素含量、SPAD值、贮存物质再分配及经济效益的影响。结果表明,在降水条件较好的太和试验点,控释尿素处理的小麦产量比普通尿素撒施和机施分别显著增加7.2%和12.5%,氮素吸收量分别显著增加16.5%和22.6%,经济效益分别显著增加8.3%和11.5%。拔节期控释尿素施用30d后小麦旗叶SPAD值和氮素含量高于普通尿素处理。控释尿素处理的花后干物质和氮素积累量均显著高于普通尿素处理。在降水条件相对较差的宿州试验点,拔节期施用控释尿素的效果不明显。在降水量丰沛或者灌溉条件好的情况下,拔节期施用控释尿素较普通尿素能显著促进小麦花后干物质和氮素积累,提高产量和经济效益,施用效果较佳。     

培肥方式对陇中旱农区玉米光合特性和产量的影响

依托2012年设在陇中旱农区的田间定位试验,设置单施化肥(CF)、有机肥+化肥(SC)、单施有机肥(SM)、单施玉米秸秆(MS)和不施肥对照(NA)5个处理,研究培肥方式对全膜双垄沟播玉米叶绿素含量(SPAD)、光合特性、叶面积指数、干物质积累和产量的影响。结果表明,单施化肥和有机肥化肥配施显著增强了玉米光合作用,4种培肥方式均增加了玉米叶片叶绿素含量和叶面积指数,CF、SC、SM和MS处理较NA分别增加了74.6%和80.0%、64.5%和74.0%、18.9%和28.9%、12.9%和25.8%。在各生育时期,CF和SC处理干物质积累量显著高于NA处理。CF和SC处理显著提高了玉米产量,子粒产量较NA分别增加了148.7%和119.1%,生物产量较NA分别增加了118.4%和105.0%。在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,化肥单施和有机肥配施化肥均可通过增加叶片叶绿素含量和叶面积指数改善光合作用,从而提高玉米产量。要维持玉米产量的可持续提高,有机肥化肥配施更加适宜。     

施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响

2017~2018年以主推粮饲兼用玉米陕科9号品种为材料,设0、90、180、270和360 kg/hm² 5个氮肥水平进行大田试验,测定不同氮肥处理下叶面积指数、产量和饲用品质和氮肥利用率等性状指标,分析施氮量对玉米子粒产量、饲用品质和氮肥利用率的影响。结果表明,随施氮量的增加,叶面积指数、SPAD值和生物量增加;子粒产量随施氮量的增加先增加后稳定,此时最佳施氮量为268 kg/hm²,产量增加64.4%。随着氮肥增加,氮肥农学效率呈先增加后降低,氮肥偏生产力降低。饲用品质分析显示,子粒蛋白质、淀粉和脂肪含量随着施氮量增加而增加,在氮肥270 kg/hm²处理下分别较不施氮处理增加2.4%、13.7%和22.5%;秸秆中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别减少20.4%和18.1%,秸秆粗蛋白和体外干物质消化率分别增加22.5%和17.6%。适当增施氮肥改善玉米群体质量,增加产量和氮肥利用率,提高饲用价值。陕北灌区粮饲兼用玉米生产实践中,推荐适宜施氮量为268 kg/hm²。     

施氮模式对玉米氮吸收分配及产量的影响

通过田间试验分析,研究不同氮肥单施和配施及基追比例对玉米各生育期氮吸收分配和产量的影响。结果表明,不同施氮模式下,叶片、茎和鞘的氮含量均随生育期的推进而降低;叶片氮含量在各生育期基本表现为AK（硫酸铵为基肥）>ADA（磷酸一铵+磷酸二铵+硫酸铵为基肥）>US（尿素+缓释尿素为基肥）>UO（尿素+有机肥为基肥）>UK（尿素为基肥）处理;到达成熟期子粒的氮含量为US >ADA >UO >CK >AK处理,且US和ADA处理子粒氮含量较CO、AK和UK处理差异显著;US和ADA处理在成熟期子粒氮积累量较大,UO、AK和UK处理次之;灌浆期和成熟期氮积累量与产量呈线性相关。整体施氮模式对产量的影响,尿素配施缓释尿素和降低基追比的多重氮源更适用于提高玉米产量。     

干旱区覆膜滴灌和施氮量对夏玉米生长发育和产量的影响

以新玉9号为试验对象，设置覆膜与不覆膜滴灌条件下3个施氮水平(368.88、278.40和187.92 kg/hm2)及1个对照(当地灌溉施肥制度)，共计7个处理，研究新疆地区覆膜/不覆膜滴灌条件夏玉米SPAD值、叶面积指数、干物质累积量、产量及产量构成因素对不同施氮量的响应。结果表明，不同施氮梯度条件下，夏玉米各生长指标总体呈现出随着施氮量的增大先增大后减小的变化趋势。定量分析覆膜与不覆膜滴灌条件玉米各生长指标发现，覆膜滴灌玉米产量比不覆膜滴灌平均提高16.84%～37.32%，覆膜处理的夏玉米各生育期总干物质积累量、叶片SPAD值、叶面积指数均值比不覆膜分别提高48.05%、18.14%、41.65%。因此，在南疆地区采用覆膜滴灌方式且施氮量在278.4 kg/hm2左右时可较好满足玉米正常生长且产量较高。     

不同深松方式与氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响

选用郑单958为材料,研究不同深松方式和氮肥运筹对玉米生长发育及光合特性的影响.结果表明,深松后玉米生育后期维持较高叶面积指数(LAI)时间较长,延缓了叶片衰老,促进了干物质积累,不同深松处理间差异不明显;增加氮肥施用次数LAI下降减缓,干物质积累量的峰值减小;隔行深松与行行深松均提高玉米叶片的最大净光合速率,较不深松分别提高9.93％和2.12％.在施氮次数处理中,1/3氮肥于苗期作种肥、2/3于拔节期作追肥施入处理净光合速率最大;深松处理间产量差异不显著,增加氮肥施用次数增产效果十分显著;深松方式与等量氮肥施用次数间存在显著交互效应,隔行深松且施氮以种肥、拔节肥、灌浆肥各占总量1/3的处理产量最高,分别较不深松且氮肥作种肥一次施用和作种肥与拔节肥两次施用增产43.91％、17.37％.     

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。