棉花氮素和SPAD值叶位分布规律研究

 在盆栽和大田氮肥试验的基础上,研究棉花氮素和叶绿素含量（SPAD值）随叶位的空间分布特征,并对不同叶位叶片的含氮率、SPAD值之间及其与总叶片含氮率和植株含氮率之间的相关性进行了分析。结果表明棉花不同叶位叶片含氮率、叶绿素含量、SPAD值均存在差异,增加施氮量能提高叶片含氮率、叶绿素含量和SPAD值,同时减小叶位间的差异;SPAD值对氮素的敏感性为倒4叶最高,倒2叶最低,而倒1、倒3叶的敏感性排序因品种不同而不同;蕾期、初花期和盛花期均以倒4叶与总叶片及植株含氮率相关系数最高;且适宜氮素水平下,初花期倒4叶SPAD值的变异系数最小。以某一特定叶片的SPAD值或以叶色差的大小来诊断棉花氮素营养状况时,倒4叶是较为理想的指示叶。     

烤烟品系LY1306“上六片”生理采收成熟度对烤烟代谢和品质的影响

为明确洛阳烟区烤烟品系LY1306上六片适宜的一次性采收成熟度,采用田间试验,设置4种采收成熟度处理(M1、M2、M3和M4),研究其对上六片3个叶位(上_1～2片叶、上_3～4片叶和上_5～6片叶)叶绿素相对含量(SPAD值)、叶色相对值、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及碳、氮代谢关键酶活性的影响,并分析烤后烟叶常规化学成分和感官质量的差异。结果表明,随着采收成熟度的提高,上六片3个叶位的超氧化物歧化酶与淀粉酶活性均表现为先升高后下降的变化趋势,在M3处理期达到最大值;过氧化物酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性逐渐下降,MDA含量逐渐升高,且M3到M4处理阶段变化幅度加大;SPAD值与叶色相对值随着采收成熟度的提高而降低,至M3和M4处理期时,上六片3个叶位的SPAD值均差异不显著,且叶色相对值也趋于稳定;M3处理烤后烟叶的总糖、还原糖含量以及糖碱比均最高,焦甜香味突出,评吸总分最高。总之,建议LY1306在洛阳烟区以M3处理期(上_3～4叶叶面落黄7～8成、主脉全白、支脉2/3变白,叶面皱褶,SPAD值...     

采用SPAD仪进行甜菜氮素营养诊断技术研究

为研究甜菜大田栽培及生产过程中氮素的营养状态,以便及时补充氮素亏缺,使用SPAD-502仪(soil plant analysis development)测定了甜菜叶片不同叶位和叶序的SPAD值,发现SPAD值的分布特点及其规律性,建立了基于SPAD值的氮素营养快速诊断方法。试验设计了室内盆栽及田间试验,对不同基因型、不同发育阶段甜菜叶片不同叶位叶序的SPAD值进行测定,统计并分析SPAD值与叶片的叶绿素含量及植株全氮含量的相关性。结果表明：甜菜叶片SPAD值在不同叶位及叶序上有差异,其中叶片尖部SPAD最大值出现的次数与叶片侧缘部和叶片基部相比较有较明显优势,施氮及不施氮处理均达到50%以上;4~6片真叶期后最高叶片SPAD值与测得的同株叶片的SPAD值有较显著的相关性,所以最高叶片的叶片尖部可作为甜菜叶片SPAD值的最适测定部位;增加施氮量能提高叶片SPAD值;不同品种间叶片SPAD值也有差异;SPAD值与不同发育阶段甜菜叶片的叶绿素含量以及植株全氮含量分别建立线性方程,拟合后发现叶片SPAD值和总叶绿素含量之间为极显著相关,与植株含氮量之间为相关性显著。因此,利用叶片SPAD值可实时监测甜菜生长与光合效应,进行氮素营养的快速诊断。     

应用SPAD-502进行小麦氮素营养诊断的初步研究

试验研究分析了小麦在不同氮素水平下氮素和叶绿素计值(SPAD,SoilandPlantAnalyzer Development)的叶位分布特点,以及小麦叶片氮素含量和SPAD值的相关性,探讨应用SPAD-502进行小麦氮素营养诊断的理论依据。通过沙培试验,利用叶绿素仪SPAD-502测定了不同氮素水平小麦(新春11号)在不同生育时期(分蘖期、拔节期)叶片的SPAD值、叶绿素含量及植株全氮含量,在此基础上分析了小麦叶片的SPAD值与植株叶绿素含量、全氮含量的关系,目的在于为SPAD快速诊断施肥法在小麦等作物上的应用提供理论依据。结果表明:叶绿素与小麦不同叶位叶片SPAD值含量呈显著正相关;全氮含量与小麦叶片SPAD值呈正相关,因此,可以用SPAD值估算全氮含量,从而为小麦氮素营养状况提供诊断,但是全氮含量与不同叶位SPAD值的关系表现不一致。     

涝渍胁迫下辣椒叶绿素含量与SPAD值相关性模型建立及应用

为研究涝渍胁迫下辣椒叶片叶绿素含量与SPAD值(single-photon avalanche diode)相关性,使用叶绿素荧光仪和分光光度计法测量辣椒叶片叶绿素含量,探讨正常管理及涝渍胁迫下辣椒叶片叶绿素含量与SPAD值的相关性。结果表明,正常管理条件下所有品种SPAD值与辣椒叶片叶绿素含量呈正相关,能真实评价辣椒叶片叶绿素含量,其中‘汇丰二号’的4个拟合模型相关系数达显著,最优拟合模型为线性方程。涝渍胁迫严重干扰了使用SPAD值评价辣椒叶片叶绿素含量的准确性,短期胁迫与长期胁迫对不同品种的干扰程度存在显著差异。本研究建立了正常管理及涝渍胁迫下辣椒SPAD值与叶绿素含量最优相关性函数,经检验相关系数达显著水平的相关性模型可直接应用到相关研究中,测量SPAD值代入方程即可快速获取叶绿素含量,实现了对辣椒叶绿素含量的无损检测。     

棉花产量因主茎不同叶位叶绿素含量变化对播期和密度的响应

叶绿素含量是田间诊断氮素营养供应状况指标之一,与氮代谢密切相关。【目的】为探讨播期和密度对迟直播棉花主茎不同叶位氮代谢与产量的影响。【方法】采用裂区试验设计,以播期(月-日)(S1,05-30;S2,06-14)为主区,密度(株·m-2)为副区(D1,7.5;D2,9.0;D3,10.5),在大田试验条件下研究了不同生育时期棉花主茎不同叶位叶绿素含量的动态变化。【结果】1)棉花叶绿素a、b、(a+b)含量盛花期初花期现蕾期,且随叶位由上而下先升高(倒3~5叶最高)后降低,随密度增加而降低,播期间(现蕾期、初花期、盛花期)S2显著高于S1(现蕾期叶绿素b无显著差异),播期、密度均不改变这些指标在叶位间的变化趋势,播期与密度交互作用存在差异(应作相应的统计分析);2)棉花叶绿素a/b现蕾期初花期(盛花期),不同叶位间现蕾期随叶位由上而下先升高(倒3~4叶最高)后降低,但初花期和盛花期变化平缓,播期、密度不影响叶位间的变化趋势;3)通过逐步回归分析法,得到单叶叶绿素含量(叶绿素(a+b)、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b)能够显著代表整株平均水平的叶位,即为棉花叶绿素含量典型叶,现蕾期为倒5叶,初花期为倒4叶,而盛花期随叶绿素指标不同而异。【结论】S1D2产量最高,叶绿素含量、a/b值比较合理。     

喷水时长对葡萄叶片SPAD值和叶绿素含量的影响分析

为研究极端干旱区葡萄微喷条件下不同喷水时长对葡萄叶片SPAD值和叶绿素含量的影响,通过对葡萄各生育期叶绿素含量和SPAD值的测定,分析不同喷水时长处理下的SPAD值日变化及连日变化特征、SPAD值与叶绿素含量相关性及统计检验。结果显示,在不同喷水时长条件下,各处理的SPAD值呈先减小后增大的变化趋势,日变化值在40.1~45.1之间,其中,每天喷水1 h处理（WP1）的SPAD值(43.5)日平均值最高,其次是每天喷水2h处理（WP2）和每天喷水3 h处理（WP3）,分别为42.9和42.6,对照处理（CK）的SPAD值最低(41.2)。葡萄叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量间均达到极显著正相关关系,其回归方程分别为Ca=0.0915VSPAD-1.787、Cb=0.0682VSPAD-1.9327、Ct=0.1597VSPAD-3.7197,表明利用SPAD值预测叶绿素a含量、b含量与总叶绿素含量是可行的,为快速测定大田葡萄叶片叶绿含量提供了新的方法。     

喷水时长对葡萄叶片SPAD值和叶绿素含量的影响

为研究极端干旱区葡萄微喷条件下不同喷水时长对葡萄叶片SPAD值和叶绿素含量的影响,通过对葡萄各生育期叶绿素含量和SPAD值的测定,分析不同喷水时长处理下的SPAD值日变化及连日变化特征、SPAD值与叶绿素含量相关性及统计检验。结果显示,在不同喷水时长条件下,各处理的SPAD值呈先减小后增大的变化趋势,日变化值在40.1～45.1之间,其中,每天喷水1 h处理(WP1)的SPAD值(43.5)日平均值最高,其次是每天喷水2 h处理(WP2)和每天喷水3 h处理(WP3),分别为42.9和42.6,对照处理的SPAD值最低(41.2)。葡萄叶片SPAD值与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量间均达到极显著正相关关系,其回归方程分别为Ca=0.0915VSPAD-1.787、Cb=0.0682VSPAD-1.9327、Ct=0.1597VSPAD-3.7197,表明利用SPAD值预测叶绿素a含量、b含量与总叶绿素含量是可行的,为快速测定大田葡萄叶片叶绿含量提供了新的方法。     

不同钾肥用量对玉米叶片SPAD值含量的影响

通过田间试验,研究了不同钾肥用量对玉米叶片叶绿素含量的影响。结果表明,在不同钾肥用量处理下玉米叶片SPAD值从苗期开始逐渐增加,达到高峰后下降,成熟期最低。抽穗期以后,进入籽粒形成期,此阶段K4处理叶片中叶绿素含量最高。对钾肥用量处理下不同时期玉米叶片SPAD值的叶位差异进行分析,玉米叶片叶位叶绿素含量在苗期和拔节期以中部叶片最为高,喇叭口期和抽穗期以上部叶片最高,每个叶位叶绿素含量的均随着生育期的推移而逐渐增加。     

氮肥和DPC用量对棉花叶片叶绿素含量和SPAD值的影响

 在大田条件下研究了氮肥和缩节胺（DPC）用量对中早熟棉花品种豫杂35和早熟品种银山1号叶片叶绿素含量、SPAD值的影响。结果表明,随着施氮量或DPC用量的增加,两个品种的叶片叶绿素含量和SPAD值均呈增加趋势。叶片叶绿素含量和SPAD值呈正相关关系,但生育后期叶绿素含量的下降明显快于SPAD值,表现为吐絮期的叶绿素含量显著低于盛铃期,而吐絮期的SPAD值与盛铃期差异不显著。因此,在DPC化控条件下,仍可使用SPAD值进行棉花叶色诊断,但应注意生育后期SPAD值与叶绿素含量的不同趋势。     

甘蓝型油菜SPAD值与叶绿素含量关系分析

以分属冬性、半冬性、春性类型的5份甘蓝型油菜品种为材料,进行了2年试验,比较了不同材料间SPAD值和叶绿素含量之间的差异,分析了SPAD值与叶绿素含量的相关性,构建了二者之间的线性回归关系,研究了两类指标在不同年份间的变异。试验结果表明,部分材料间SPAD值差异极显著,叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量在部分材料间差异极显著,而类胡萝卜素含量在材料间无差异。甘蓝型油菜SPAD值与叶绿素含量之间的相关分析结果表明,SPAD值与叶绿素含量呈正向显著相关,其中与叶绿素总量相关程度最高(r=0.9082),其次是与叶绿素b的相关(r=0.8366)。SPAD值及叶绿素含量年际间差异性分析结果表明,两者受年际间环境影响较大。     

棉花叶片不同位点SPAD值与植株氮营养相关性研究

为了确定最能代表棉花氮素营养水平的叶片SPAD值测定位点,采用水培试验方法,设7个供氮水平,分3次测定棉花6片主叶（倒1叶至倒6叶）17个不同位点的SPAD值,对棉花不同叶位及同一叶片不同测定位点SPAD值与棉株氮素营养水平的相关关系进行研究。结果表明,倒4叶SPAD值与棉株地上部氮含量的相关性最好,相关系数为0.6524,达到了显著水平,可认定倒4叶为棉花的功能叶。而棉花倒4叶17个测定位点中,叶片上缘位置SPAD值与地上部氮含量的相关性较靠近叶柄的部位更好,其中S3位点即叶尖位置的相关系数最高,为0.4597,达极显著水平。可以初步确定棉花倒4叶叶尖位置为测定SPAD值以判断棉花氮素营养水平的最佳位点。     

设施栽培中限根对油桃幼树叶片叶绿素含量、叶干重变化的影响

研究了设施栽培中限根对沪油018幼树叶片叶绿素含量、叶片干重的变化特点。结果表明:(1)限根幼树在秋季枝条停长后, 不同限根处理第1～8叶位叶片叶绿素含量均表现为“升—降—升”；相同叶位处理TR2各个叶位单位叶面积叶绿素含量均低于CK和TR1,CK仅在第1、8叶位较TR1高,而其它叶位均低于TR1。(2)测定盛花后19～262d树冠外围枝中部完全展开功能叶的叶绿素变化动态,结果不同限根处理Chla、总叶绿素含量与Chl(a/b)的变化均表现“降—升—降”的变化规律。限根对Chlb的季节变化进程的影响差异明显。(3)不同限根处理下比叶重的季节变化差异明显,但总的呈上升趋势。叶片干重含水量%的季节变化总的呈下降趋势,不同限根处理间的变化动态差异明显。     

不同养分配施对‘云烟87’叶绿素与SPAD的影响

为探讨N、P、K、S配施对烤烟叶绿素和SPAD的影响,以福建优质烤烟品种‘云烟87’为研究对象,通过二次通用旋转组合设计,研究不同施肥对SPAD值与叶绿素的影响及其相关性。结果表明：烤烟不同生育期不同施肥处理对SPAD值与叶绿素的影响差异明显,无氮处理在整个生育期SPAD值与叶绿素含量均最低,与其他处理间差异均达显著水平;多氮处理SPAD值与叶绿素含量在整个生育期均未达最大值。从团棵期到旺长期,随烤烟生长和叶片展开,叶中处SPAD值与均值间差异未达显著水平（除处理13、17外）,因此推荐测定SPAD的最佳部位为叶中处。用SPAD快速诊断烤烟叶片的叶绿素是可行的,但不同时期SPAD值与叶绿素相关性不同,团棵期SPAD值与叶绿素具有较好的二项式相关关系,叶绿素总量的回归方程为y=-0.0085x2+0.6803x-10.911 (r=0.7483),旺长期SPAD与叶绿素具有较好的乘幂相关关系,叶绿素总量的回归方程为y=0.004x1.7371 (r=0.8514)。     

四种臭椿不同叶位叶片色素组成及分布变化

为揭示臭椿不同叶位叶色变化生理机制,以期为臭椿的育种和推广提供依据。以4种臭椿（‘朝阳椿’、‘千红椿’、‘普通臭椿’、‘聊红椿’）的1年生无性系苗木为材料,对5个存在明显叶色转换的叶位的叶片色素含量、叶色参数、以及叶片表皮和横切面的结构和颜色进行观测。结果表明：各品种随着叶位的下降,总叶绿素(Chl)含量和类胡萝卜素(Car)含量均显著增加(P<0.05),花青素(Ant)含量、Car:Chl和Ant:Chl均显著减少(P<0.05),叶绿素a与叶绿素b的含量比值(Chla:Chlb)呈增加趋势。同一叶位Chl、Car含量以‘普通臭椿’和‘千红椿’较高、Ant含量以‘千红椿’最高、Ant:Chl以‘朝阳椿’和‘千红椿’较高、Car:Chl和Chla:Chlb均以‘朝阳椿’最高。各品种叶肉厚度(LM)和栅栏组织厚度(PT)均随叶位下降而增加(P<0.05),各叶位LM和PT多以‘朝阳椿’和‘聊红椿’较大。各叶位亮度L*值、黄蓝属性色相b*值、彩度C*值多以‘朝阳椿’最大（叶位4时最大）,叶位1～4的红绿属性色相a*值均以‘朝阳椿’和‘千红椿’较大（叶位1时最大）。叶片腺...     

叶绿素仪在棉花氮肥推荐中的研究进展

叶绿素仪(SPAD-502)在监测棉花氮素营养水平和及时提供追肥所需的信息方面有快速、简便、无损的特点,但其精度受到各种因素的影响,总结了不同棉花品种上部叶片的叶绿素SPAD值全生育期变化规律以及叶位、样本量、施氮施磷水平等因素对其精度的影响。提出了通过量化SPAD读数与植株氮含量及衰老程度的关系,明确不同生育时期正常营养状态下的SPAD读数临界值,可提高棉花氮素营养诊断精度。最后进一步提出了运用叶绿素仪进行棉花氮素营养诊断尚需解决的几个问题。     

小豆缺铁突变体分离群体叶色及产量性状分析

为了鉴定小豆铁吸收代谢突变体作图群体叶色性状的变异及其对产量的影响,本研究调查了‘河北801’(耐缺铁野生型)×FMY011 (缺铁敏感突变体)和MY076 (耐缺铁突变体)×GM352 (缺铁敏感资源)的F₂分离群体的叶色分离情况,测定了叶绿素SPAD值,并分析了其与单株产量及其他农艺性状的相关性。F₂群体分离出新叶黄化和正常单株,其叶绿素SPAD值差异极显著。相关性分析显示SPAD值与单株产量、单株荚数、百粒重呈极显著正相关,缺铁引起的新叶黄化会降低小豆产量。缺铁胁迫验证田间叶色分离表型,结果显示‘河北801’×FMY011群体的叶色表型与田间叶色分离符合度高,新叶黄化F₂单株的F_2:3家系全部黄化,新叶绿色F₂单株胁迫下其96.62%F_2:3家系表现正常绿叶或呈杂合叶色分离,3.38%新叶绿色F2单株胁迫下其F_2:3家系新叶黄化,表型不符合。MY076×GM352分离群体,田间正常叶色与缺铁胁迫鉴定的叶色一致,但田间新叶黄化F<...     

水稻叶片叶绿素含量与吸收光谱变量的相关性研究

采用小区试验研究了水稻叶片叶绿素含量与吸收光谱衍生变量的相关性。结果表明：拔节期、抽穗期和灌浆期是水稻叶片诊断的敏感时期;选择最佳的敏感波段组合构造衍生变量,利用光谱衍生变量反演水稻叶片叶绿素含量。发现：在抽穗期和灌浆期,对数相加模型的反演能力明显优于SPAD值的反演能力。SPAD值的反演能力仅在拔节期略优于对数相加模型的反演能力,说明用每个生育期的相应敏感光谱波段对数相加能更加准确地估测叶绿素含量。本文为进一步改进SPAD-502的测量性能提出一些探索性研究。     

基于随机森林法的棉花叶片叶绿素含量估算

为了高效和无损地估算棉花叶片的叶绿素含量,本研究测定了棉花光谱反射率及叶绿素含量(soilandplant analyzerdevelopment,SPAD)值,对光谱数据进行包络线去除处理、立方根转换和倒数转换,以SPAD值与反射光谱之间的相关性为基础,通过随机森林法筛选出对棉花叶片SPAD值影响较大的特征波段,构建估算棉花叶片SPAD值的BP神经网络(back propagation artificial neural networks, BP ANN)、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)两个模型。结果表明,在605～690nm范围内的反射率与SPAD值相关性达0.01显著水平,均呈负相关,相关系数最高值为-0.619。与原始光谱相比,经过变换后的棉花反射率与SPAD值相关性结果相差较大,其中去除包络线光谱在550～750 nm波段范围有效提高了相关性,相关性效果优于倒数转换数据和立方根转换数据。随机森林法能够有效评出对SPAD值影响较大的特征波段,进而提高模型估算精度。在两种模型中,基于去除包络线光谱建立的PLSR和BP神经网络模型的决定系数R~2分别为0.92、0.83,说明这两种模型的估算能力较好;两种模型RMSE分别为0.88、1.26, RE分别为1.30%、1.89%,表明PLSR模型的估算精度比BP神经网络模型高。从模型的验证效果来看,PLSR模型在估算棉花SPAD值方面有一定的优势和参考价值。     

观赏羽衣甘蓝生长期植物光合色素变化规律

为探究对羽衣甘蓝成色机理中植物光合色素的变化规律,本研究以7种国内外观赏羽衣甘蓝为材料,进行内外叶的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量的测定.对不同品种、不同生长期进行比较,分析叶绿素a/b、类胡萝卜素与叶绿素总量的比值.结果 表明,在生长期,观赏羽衣甘蓝外叶的叶绿素总含量呈下降趋势,内叶的变化无规律性,且外叶的叶绿素总含量大于内叶.不同品种之间、同一品种的外叶与内叶之间的叶绿素含量存在显著差异.外叶、内叶的类胡萝卜素含量变化规律相反,外叶为下降趋势,内叶为上升趋势.在幼苗期至转色期,观赏羽衣甘蓝叶绿素a/b比值为2.53～3.31,类胡萝卜素与叶绿素总含量的比值为0.11～0.30.在观赏期、抽薹期,观赏羽衣甘蓝外叶的叶绿素a/b比值小于3,内叶的比值大于3,内叶的类胡萝卜素与叶绿素总含量的比值均大于外叶.通过探究观赏羽衣甘蓝叶片生长期光合色素变化规律,为羽衣甘蓝的新品种选育提供基础理论依据,并为彩叶植物在园林绿化的应用做出实践指导.