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。     

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。     

数字图像技术在马铃薯氮素营养诊断中的应用

应用数码相机获取马铃薯冠层图像色彩信息,探索出马铃薯氮营养状况的一种新方法。结果表明,在块茎形成期和块茎膨大期,数码相机获取的数字图像分析得到的冠层绿光与蓝光比值(G/B)与其它描述马铃薯氮素营养状况的指标如土壤无机氮、植株全氮含量、叶柄硝酸盐浓度、叶绿素仪读数均有良好的负相关关系。     

应用叶绿素仪SPAD-502进行马铃薯氮素营养诊断的可行性

SPAD-502是用于快速测定叶绿素相对含量的一种便携式仪器。被尝试用于进行作物氮素营养诊断,其具有快速、简便、适时、无损的特点。目前在禾谷类作物上已有很多研究成果并已开始用于指导施肥实践,在马铃薯上前人也井始了一些探索性的研究。马铃薯植株叶片形态虽具有一定的特殊性。即叶片为复叶,不能照擞禾本科作物上的研究成果,但综合分析SPAD-502的特点以及禾扭件作物氮素营养诊断的研究成果可以推断,通过系统研究,完全可以建立一掀有效的马铃薯氮素营养SPAD-502诊断指标体系。在指标体系的建立过程中,需确立适合的诊断叶位并提出有效的方法消除氮素之外其他因素对SPAD读数的影响。     

基于叶绿素仪诊断的马铃薯氮肥管理

在简要介绍叶绿素仪工作原理的基础上,系统总结了课题组从2007~2014年采用叶绿素仪进行马铃薯氮素营养状况诊断的研究结果,详细分析了使用叶绿素仪SPAD-502进行马铃薯氮素营养诊断的影响因素,确立了诊断叶位,建立了临界SPAD值的计算方法,阐述了临界SPAD值与诊断时间的关系,筛选了适应于不同马铃薯品种的临界SPAD指数SL4-5,总结集成了应用诊断结果指导马铃薯氮肥管理的技术模型,并对该模型的应用提出了建议。     

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。     

不同温光条件下马铃薯不同叶位叶SPAD值变化规律研究

以马铃薯品种合作88和大西洋为供试材料,进行不同温光处理下主茎不同叶位叶SPAD(Soil and Plant Analyzer Development,土壤作物分析仪器开发)值的测定,研究温光条件对马铃薯叶片SPAD值的影响,并确定SPAD值在不同叶位间的变化规律。结果表明:在本试验设置的温光处理中,马铃薯上部4片叶的SPAD值较高,SPAD值随叶位的下降而下降。在中等温光条件(温度20℃和光照12 h)下,不同叶位间SPAD值的变化较小。在同一叶位上,中等温光条件下的SPAD值最高,低温短光照条件(温度15℃和光照8 h)下的SPAD值较中等温光条件和高温长光照条件(温度25℃和光照16 h)下的低。在各个温光处理中,供试品种植株上部4片叶的SPAD值均无显著差异。因此,在考虑叶片大小的因素后,测定马铃薯叶片SPAD值时,以选择倒3叶和倒4叶较为适宜。     

基于杂交水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型的初步构建

为探明水稻叶片SPAD值的最佳测定叶位和最佳的SPAD值次级指标,并构建基于水稻叶片SPAD值的氮素营养诊断模型,开展以品种为主区,氮肥施用量为副区的双因素裂区设计试验。参试品种为Q优6号和宜香优2115,氮肥施用量设5个水平(纯N 0、75、150、225、300 kg/hm²),分析叶片的敏感性、代表性和稳定性,并探讨SPAD值次级指标与施氮量和叶片含氮量之间,及叶片氮积累量与叶片含氮量和产量之间的关系。结果表明,叶片敏感性、代表性和稳定性大小顺序分别为L4(顶4叶)>L3(顶3叶)>L1(顶1叶)>L2(顶2叶)和L3>L4>L2>L1、L2>L3>L4>L1,可见,L3、L4可作为氮素营养诊断的共同理想指示叶。选择L3、L4的SPAD值几何平均数(GMSI34)作为最佳的SPAD值次级指标。由叶片氮积累量与产量和叶片含氮量的抛物线方程、一元线性回归方程,GMSI34与叶片含氮量的指数方程,求得拔节期、孕穗期、抽穗期的SPAD值次级指标的临界值(GMSI34_临)分别为48.5、44....     

叶绿素仪(SPAD)在茶树氮素营养诊断中的适用性研究

测定叶片氮素含量是诊断茶树氮素状况的一项重要方法。本文利用盆栽试验,通过不同的供氮水平,研究了利用叶绿素仪(SPAD-502)进行茶树氮素营养快速诊断的适用性。结果表明,茶树新梢产量与氮素用量、成熟叶氮素含量之间呈线性加平台的反应关系,成熟叶的SPAD值与其全氮含量呈显著线性正相关,并与茶树产量存在着比较明显的关系拐点,初步显示SPAD可以较好地表征茶树的氮素营养状况,有可能作为快速诊断方法用于指导茶树施肥,但是还需要通过大田试验进行进一步验证。本文还探讨了测定位点、叶位、天气状况、田间原位或离体测定方式、表面清洗以及样本量等因素对SPAD测试精度的影响。     

应用SPAD叶绿素仪测定不同位置胡椒叶片的SPAD值

以不同种植年限结果胡椒为试验材料,进行不同叶位不同测定位置SPAD值的测定,研究不同测定位置SPAD值分布特点及稳定性。结果表明,SPAD值的大小和稳定性均以测定位置不同而变化。距离叶基部40%~50%或50%~60%这段叶片SPAD值最接近该叶平均值,且稳定性较好。因此,综合考虑不同测定位置的代表性和稳定性,在使用SPAD叶绿素仪进行胡椒叶片叶绿素水平测定时,距离叶基部50%左右为适宜的测定位置。     

SPAD Values and Nitrogen Nutrition Index for the Evaluation of Rice Nitrogen Status

Abstract

Plant-based diagnosis is one of the most important methods to determine nitrogen (N) content of crops. Our objective was to establish the relationship between soil-plant analysis development (SPAD) values and N nutrition index (NNI) during the three developmental stages of rice and apply the SPAD meter as diagnostic tools for predicting grain yield response to N fertilization. We determined the SPAD values of four uppermost fully expanded leaves of two rice cultivars at six N fertilization levels at three growth stages and examined the relationship between SPAD values and NNI. The critical N concentration (N_c) was 5.31 W^–0.5 in Xiushui63, and 5.38 W^–0.49 in Hang43, where W is the total shoot biomass. The correlation between SPAD value and NNI varied with the leaf position, developmental stage, and variety. The lower leaf appeared to be more sensitive to the N level than the upper leaf in the response of biomass, and could be more suitable as a test sample for N status diagnosis, especially in the booting and heading stage. The dependence of grain yield on SPAD values of the fourth fully expanded leaf (L4) was significant at booting stage (R²_L4 = 0.82** in 2011, R²_L4 = 0.72** in 2012). Ratio of SPAD values of L4 to that in the N-saturated plot (RSPAD) (R²_L4 = 0.92** in 2011, R²_L4 = 0.77** in 2012) and NNI (R² = 0.96** in 2011, R² = 0.86** in 2012) at booting stage demonstrated a closer relationship with grain yield.     

作物氮素无损快速营养诊断研究进展

植物的氮素营养诊断技术方法有化学诊断和无损测试诊断,其中化学诊断包括植株的全氮诊断和植株硝酸盐快速诊断;而无损测试技术则包括叶绿素荧光动力学诊断法、叶绿素仪法、机器视觉、光谱遥感等。根据作物氮素营养诊断方法的发展,总结了各种作物氮素营养诊断方法的优缺点,提出无损快速诊断技术可作为农作物生产上的氮素营养测定方法,有着广泛的研究和应用前景。     

简述SPAD-502在水稻及其它作物上应用的研究进展

针对SPAD叶绿素仪(Chlorophyll meter)在田间应用上具有实时、快速、无损检测等优点,文中查阅并引用了大量国内外关于SPAD仪在水稻及其它作物上应用方面的参考文献,较全面的阐述了国内外关于SPAD仪应用的研究动态和发展趋势,介绍了SPAD值的测定位点和品种间差异,分析了SPAD值与叶绿素、氮素及其同化物相关酶之间的关系,讨论了当前利用SPAD仪对农作物进行氮素营养诊断的相关方式与方法,最终提出了在叶色诊断研究领域上的未来发展方向与新趋势,进而为SPAD仪在农作物上的广泛应用提供理论依据。     

马铃薯生产的氮肥管理策略

氮是影响马铃薯产量和品质的重要因素,多年来中国马铃薯生产过程中氮肥管理始终缺乏科学的指导,导致许多优质马铃薯品种的产量优势和品质优势难以得到充分的发挥。通过合理施用氮肥,协调马铃薯茎叶生长与块茎生长,促进块茎的形成和膨大,减少氮肥损失,提高氮肥利用率,是马铃薯氮肥管策略的重要内容,同时也是农业可持续发展的重要保障。针对氮肥施用量和施用时期对马铃薯生长与块茎产量的影响及马铃薯氮素营养诊断措施,综述国内外马铃薯氮肥管理的研究结果,以期为中国马铃薯养分管理提供研究思路,同时也为马铃薯生产的氮肥施用策略提供参考。     

Chlorophyll Meter for the Evaluation of Potato N Status

Here, we propose a new approach to determine the level of plant N nutrition, based on the relationship between chlorophyll meter (CM) readings and total biomass in potato plants. The objectives of this work were i) to determine the critical curve CM (CM_c) readings; ii) to establish the relationship between N nutrition index of CM (NNI_CM), and relative tuber yields (RY), and iii) to establish the crop N required (NR). The experiments were carried out during four growing seasons. The cultivar Innovator was planted in a randomized complete block design with three replications and four N treatments (N0, N1, N2 y N3) to cover the range from deficient through surplus N. The CM reading was assessed with the Minolta SPAD 502 at different times during each growing season. The NNI_CM was determined as the ratio between the actual CM reading (CMa) and the CMc. The NR was determined as the difference between actual N uptake and the critical N uptake, divided the N utilization efficiency. The CMc for cultivar innovator was determined [CMc?=?51.4 W (Mg ha^_1)^?0.13; R²?=?0.83]. The NNI_CM ranged from 0.78 to 1.17. The relation between RY and NNI_CM was expressed as a linear-plateau function. For NNI_CM ≥0.9, the RY was near 98.0 %, whereas for NNI_CM below 0.9, the RY decreased [RY?=?7.73?+?100.0 NNI_CM; R²?=?0.55]. The relationship between the observed N uptake and the estimated N uptake values showed positive significant associations (p?<?0.0001). We conclude that the CM reading can be used as an easy and fast tool to predict NR in potato plants under field conditions during the vegetative growth period.     

光谱诊断马铃薯叶片氮素敏感波段的研究

利用Unispec-SC光谱仪测定马铃薯叶片光谱反射率,寻找马铃薯叶片氮含量的敏感波段并计算相应的植被指数。结果表明:在可见光波段范围内,550 nm和580 nm 2个波段的光谱反射率与氮含量的相关性较好;在近红外区域,820 nm、900 nm和1 005 nm 3个波段与氮含量的相关性达到了显著水平。利用上述波段计算植被指数,在1 005 nm和580 nm组合的波段,植被指数与氮含量相关性最好并且以DVI的相关系数最高,r=-0.8994,达到了显著水平。