利用叶绿素计_SPAD_502_诊断水稻氮素营养和推荐追肥的研究进展
利用SPAD值进行作物氮营养诊断及追肥量的确定
利用SPAD值进行作物氮营养诊断及追肥量的确定当作物在缺氮时一般会表现出叶片叶绿素含量降低导致的叶色变浅,而氮素过多,叶色颜色变深等一些明显的症状。
因此,可以通过植物叶片含氮量与叶片叶绿素含量密切相关性及变化相似性来监测植物的氮素状况。
而作物叶片光反射特性与叶色深浅存在定量关系,并且植物在可见光波段的反射率主要受叶绿素的影响,根据这一原理日本已经开发了手持式叶绿素计(SPAD502)来进行作物氮营养诊断及指导施肥,并且在大田作物如玉米、小麦、大豆及水稻上均有应用。
本研究通过田间试验与室内生化测定相结合的方式,田间测定玉米水稻叶片SPAD值,实验室测定叶片氮含量及拷种,根据试验与调查结果,明确在不同条件下SPAD值与玉米、水稻氮素营养间的关系,以便用户可根据实际栽培条件,确定合适的追肥量和追肥时间,同时为以后进一步推广应用提供技术支撑。
主要结论如下:(1)随着施氮量的增加水稻产量呈现先增加而后趋于稳定的趋势,呈现出二次函数曲线,经计算得到当施氮量为170kg N/ha时产量最高能达到7078kg/ha。
(2)水稻不同SPAD值条件下追肥效果不同,但是SPAD值动态监测趋势基本一致,施氮量较低时穗肥施用后效果明显好于施氮量较高时的效果。
(3)水稻叶片SPAD值出现40、38时3天之内追施氮肥最优,而最迟不能超过15天,同时测定日期应该控制在扬花期以前。
(4)当水稻叶片SPAD值为40,总体施氮量为180kg N/ha,分为基肥(占总施氮量的40%)、拔节肥(占总施氮量的30%)和穗肥(占总施氮量的30%)3次分别施入时水稻氮素利用率最高。
(5)随着施氮量的增加玉米叶片SPAD值明显升高,在整个监测期间玉米叶片SPAD值有一个明显的升高阶段,后期玉米叶片SPAD值基本上趋于平衡状态。
(6)玉米叶片叶基部到叶尖不同位置SPAD值符合二次函数曲线变化,从叶基部开始40%~70%的区域测定值变异最小,平均测定值为58.5。
不同生育期水稻叶片SPAD值与产量相关性研究
第３４卷第１期２０２１年３月 仲恺农业工程学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｏｎｇｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１Ｍａｒｃｈ，２０２１ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－５６６３．２０２１．０１．００１收稿日期：２０２０－０３－１５基金项目：国家重点研发计划（２０１６ＹＦＤ０３００６０８、２０１８ＹＦＤ０２００３０６１０）资助项目．作者简介：黄影华（１９９６－），女，广东茂名人，在读硕士研究生． 通信作者：Ｅ ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｑｉｎｇｃｈｕｎ０４１４＠１６３．ｃｏｍ不同生育期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性研究黄影华１，张华杰１，陈秋玉１，周丽燕１，赵丽君１，王睿哲１，夏丽莎１，付 璐１，李艳大２，陈青春１（１．仲恺农业工程学院农业与生物学院，广东广州５１０２２５；２．江西省农业科学院农业工程研究所，江西南昌３３０２００）摘要：提高产量是水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）育种的关键．为了快速有效地监测水稻产量，开展不同生育期水稻品种功能叶片叶绿素相对含量（Ｓｏｉｌａｎｄｐｌａｎｔａｎａｌｙｚｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ＳＰＡＤ）与产量的相关性研究，亦明确ＳＰＡＤ值测定的最佳生育时期，于广东省农业科学院钟落潭基地设置了两个水稻品种的不同氮肥处理早晚造试验．结果表明：不同水稻品种叶片ＳＰＡＤ值均随生育进程的推进表现为降低趋势，随氮肥水平的增加而增加．随氮肥用量的增加水稻产量表现为先增加而后趋于稳定，且不同氮肥处理的产量和产量构成因素在早造和晚造均达显著差异水平（Ｐ＜０ ０５）．早造和晚造在分蘖期的水稻功能叶片ＳＰＡＤ值与产量之间均呈显著正相关关系（Ｐ＜０ ０５），且拟合效果最好．因此，在分蘖期进行水稻产量预测的效果最佳．此结果为水稻早期产量预测提供了参考和依据．关键词：水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）；ＳＰＡＤ；产量；产量构成；相关性中图分类号：Ｓ５１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－５６６３（２０２１）０１－０００１－０７ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳＰＡＤｖａｌｕｅｓｏｆｒｉｃｅｌｅａｆａｎｄｙｉｅｌｄａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓＨＵＡＮＧＹｉｎｇｈｕａ１，ＺＨＡＮＧＨｕａｊｉｅ１，ＣＨＥＮＱｉｕｙｕ１，ＺＨＯＵＬｉｙａｎ１，ＺＨＡＯＬｉｊｕｎ１，ＷＡＮＧＲｕｉｚｈｅ１，ＸＩＡＬｉｓｈａ１，ＦＵＬｕ１，ＬＩＹａｎｄａ２，ＣＨＥＮＱｉｎｇｃｈｕｎ１（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ＆Ｂｉｏｌｏｇｙ，ＺｈｏｎｇｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３０２００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｙｉｅｌｄｉｓａｔｔｈｅｃｒｕｘｏｆｒｉｃｅ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）ｂｒｅｅｄｉｎｇ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｒｉｃｅｑｕｉｃｋｌｙ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｃｏｎｔｅｎｔ（ＳＰＡＤ）ｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｌｅａｖｅｓａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｒｉｃｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｇｒｏｗｔｈｐｅｒｉｏｄｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇＳＰＡＤｖａｌｕｅ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｅａｒｌｙｒｉｃｅａｎｄｌａｔｅｒｒｉｃｅｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｗｏｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｔｔｈｅＺｈｏｎｇｌｕｏｔａｎｂａｓｅｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅＳＰＡＤｖａｌｕｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｉｃｅｖａｒｉｅｔｉｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｒｏｗｔｈｐｒｏｃｅｓｓ，ｂｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｌｅｖｅｌ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｄｏｓａｇｅ，ｒｉｃｅｙｉｅｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｄａｎｄｔｈｅｎｔｅｎｄｅｄｔｏｒｅｍａｉｎｓｔａｂｌｅ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｙｉｅｌｄａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｅａｒｌｙａｎｄｌａｔｅｒｒｉｃｅ（Ｐ＜０ ０５）．ＴｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＳＰＡＤｖａｌｕｅａｎｄｙｉｅｌｄｏｆｅａｒｌｙａｎｄｌａｔｅｒｒｉｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｌｌｅａｖｅｓａｔｔｈｅｔｉｌｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ（Ｐ＜０ ０５），ａｎｄｂｏｔｈｈａｄｔｈｅｂｅｓｔｆｉｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｅｆｆｅｃｔｉｓｔｏｐｒｅｄｉｃｔｒｉｃｅｙｉｅｌｄａｔｔｉｌｌｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｂａｓｉｓｆｏｒｅａｒｌｙｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｒｉｃｅｙｉｅｌｄｕｎｄｅｒｆｉｅｌｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｉｃｅ（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）；ＳＰＡＤ；ｙｉｅｌｄ；ｙｉｅｌｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ 水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）是世界上第三大作物，总产量仅次于玉米和小麦，也是我国南方的主要粮食作物之一，备受研究人员和科学家关注．在现代社会耕地面积被占用而不断减少的情况下，粮食贸易逆差加大，进口量大于出口量．在此背景下，如何提高水稻产量成为科研工作者的首要任务之一，而早期预测产量则成了大田试验重要的手段之一［１］．国内有关水稻产量预测指标的研究有很多，陈威等［２］的研究提出，要达到水稻产量较理想的预测效果，需合理选择预测模型，因此要掌握影响产量构成因素的数据及其变化趋势．朱启东等［３］的研究结果表明，适宜的施氮量可以增加双季稻产量，促进水稻对氮、磷、钾养分的吸收．近年来以叶绿素相对含量（Ｓｏｉｌａｎｄｐｌａｎｔａｎａｌｙｚｅｒｄｅｖｅｌｏｐ ｍｅｎｔ，ＳＰＡＤ）为叶色指标开展水稻氮素营养诊断的报道众多［４－５］，还有研究者用植物叶片颜色来研究植物品质、产量并进行施肥管理及营养诊断等．保持绿色的功能叶片具有较好的活力，光合作用更强，可以保证穗部的营养供应，从而确保稻谷浆足粒饱，使水稻达到青秆活熟和高产的目的［６］．另外相关研究表明，在监测ＳＰＡＤ值基础上，可以对作物氮素营养进行诊断，因此ＳＰＡＤ值是较好的预测作物产量的指标之一［７－８］．贺帆等［９］的研究也表明，合理的ＳＰＡＤ值会使作物获得较好的产量，是水稻高产的关键指标，但不同水稻品种在产量较高时其ＳＰＡＤ值的理想阈值差异较大．国外研究亦有报道，Ｒａｍｅｓｈ等［１０］研究认为水稻移栽后７９ｄ（开花期）的ＳＰＡＤ值与产量存在显著性关系．虽然ＳＰＡＤ－５０２叶绿素仪是衡量作物氮素状况的最常用诊断工具之一，但是其测量方法可能影响着最终估计的准确性．Ｐｅｎｇ等［１１］研究亦表明，在ＳＰＡＤ的基础上指导施肥期施氮量，可有效改善田间试验肥料供应方案，以免施肥过多造成环境污染或施肥不足影响作物生长，还可以提高氮肥速效吸收率，从而提高作物的收获指数，达到高产的目的．综上所述，在ＳＰＡＤ值基础上对水稻产量进行预测具有可行性．目前国内外关于作物叶片的叶绿素含量、氮素与ＳＰＡＤ值的关系研究已有很多，ＳＰＡＤ值与产量及产量构成因素的关系的研究也屡有报道，ＳＰＡＤ叶绿素仪在作物营养快速诊断应用上的研究也已经相对成熟［１２］，但其在南方早造和晚造不同品种各关键生育时期叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性的研究鲜有报道．在前人研究基础上，本试验研究通过对不同品种设置不同氮肥处理的大田试验，探索不同生育时期水稻功能叶片ＳＰＡＤ值与产量的相关性，拟明确ＳＰＡＤ值测定的最佳生育时期，为水稻早期产量预测和提高产量提供参考和依据．１ 材料与方法１ １ 大田试验设计本试验于２０１８年在广东省农业科学院白云区钟落潭基地的水稻试验核心区进行．试验设置早、晚造水稻栽培试验，早造在４月５日移栽，７月５日收获，晚造在８月１日移栽，１１月６日收获，人工手插．供试水稻品种为合美占和粤农丝苗．试验田土壤为典型的南方水稻土，有机质３６ ３ｇ／ｋｇ，全氮１ ２２ｇ／ｋｇ，全磷０ ３６ｇ／ｋｇ，全钾９ ５０ｇ／ｋｇ．试验田内采用随机区组设计，设３次重复，共３０个小区，每个小区面积３０ｍ２，株行距为４×８寸（每公顷３０ １５万穴），３本移栽，南北行向，设置灌排水沟０ ５ｍ宽，埂０ ３ｍ宽，保护行１ ５ｍ左右，小区之间以埂相隔，埂上覆膜，独立排灌．试验设置５个不同氮肥处理的水稻小区试验（表１）．另外，早造试验配施９０ｋｇ／ｈｍ２的Ｐ２Ｏ５和１５０ｋｇ／ｈｍ２的Ｋ２Ｏ，晚造试验配施１２０ｋｇ／ｈｍ２的Ｐ２Ｏ５和１８０ｋｇ／ｈｍ２的Ｋ２Ｏ．基追比为５∶５（基肥∶分蘖拔节肥∶穗肥＝５∶３∶２），分蘖拔节肥一般移栽后１０ｄ左右施入．其他栽培管理措施与一般高产田相同．表１ 大田试验氮肥施肥方案ｋｇ／ｈｍ２处理Ｎ０Ｎ１Ｎ２Ｎ３Ｎ４早造０６０１２０１８０２４０晚造０７５１５０２２５３００１ ２ 数据测定和分析方法１ ２ １ ＳＰＡＤ值测定和分析水稻植株主茎叶片展开后，在田间每块小区内随机选择３株挂牌定株测试，使用日本产ＳＰＡＤ－５０２便携式叶绿素仪于水稻生长的分蘖期、拔节期、孕穗期和黄熟期，分上中下３个叶位点测定植株顶部４张功能叶片的ＳＰＡＤ值．计算每个小区水稻功能叶片的ＳＰＡＤ平均值，并进行差异性分析．１ ２ ２ 产量测定和分析水稻成熟后，对其进行取样测产考种．每个处理调查２０穴茎蘖数，算出有效穗数，再取样３穴测定千粒质量、穗粒数、结实率；各小区水稻收割中心４ｍ２测产，单独脱粒晒干并风选去杂后，测定干谷质量和水分含量，计算折合含水量为１４％的稻谷产量，并进行差异性分析．１ ２ ３ ＳＰＡＤ值与产量关系分析采用回归分析和相关分析方法对各关键生育时期水稻功能叶片ＳＰＡＤ值与产量进行相关性分析，在不同关键生育时期建立两者之间的相关模型，并２ 仲恺农业工程学院学报第３４卷 分析结果，找出两因素之间相关性最好的生育时期．１ ３ 数据统计与分析工具本试验所得数据采用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０１０和ＳＰＳＳ２２ ０进行数据处理、制图和统计学分析．２ 结果与分析２ １ 不同生育时期水稻叶片ＳＰＡＤ值早、晚造水稻叶片的ＳＰＡＤ值在各关键生育时期变化趋势基本一致，均随着生育时期的推移表现为下降趋势（图１）．同一个生育时期，相同氮肥处理的品种间叶片的ＳＰＡＤ值存在不同的差异，其差异没有规律性且差异很小；但同一个生育时期的ＳＰＡＤ值均随着施氮量的提高而增大，由此可见，氮素供给可提高叶片的叶绿素含量．不同生育时期进行比较，早、晚造两个水稻品种随着生育时期的推移，不同氮肥处理的叶片ＳＰＡＤ值基本呈下降趋势，说明水稻叶绿素含量会随着生育进程的推移而逐渐减少．在早造（图ａ）试验中，Ｃ１、Ｃ２分别代表水稻合美占和粤农丝苗品种；Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４分别代表０、６０、１２０、１８０、２４０ｋｇ／ｈｍ２的氮肥水平．在晚造（图ｂ）试验中，Ｃ１、Ｃ２分别代表水稻粤农丝苗和合美占品种；Ｎ０、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４分别代表０、７５、１５０、２２５、３００ｋｇ／ｈｍ２的氮肥水平．图１ 不同生育时期早造（ａ）和晚造（ｂ）叶片ＳＰＡＤ值变化２ ２ 不同氮肥处理水稻产量及其构成在０ ０５水平上，不同氮肥处理的早造合美占的千粒质量、每穗粒数、结实率差异不显著；各氮肥处理组的总穗数、产量与对照组之间差异显著；晚造合美占的千粒质量、每穗粒数的差异不显著，Ｎ４处理组的总穗数与Ｎ１、Ｎ０的差异显著，氮肥处理组的结实率与对照组的差异显著，Ｎ４、Ｎ２处理组的产量与Ｎ０的差异显著（表２）．不同氮肥水平下的早造和晚造粤农丝苗的每穗粒数差异不显著；早造粤农丝苗的Ｎ３处理组与Ｎ４、Ｎ０的千粒质量差异显著，晚造粤农丝苗的千粒质量差异不显著；早造粤农丝苗的Ｎ４处理组与其它氮肥处理组的总穗数差异显著，晚造Ｎ４与Ｎ０处理组的总穗数差异也显著，说明Ｎ４是提高总穗数的最适氮肥水平；早造粤农丝苗Ｎ３与Ｎ４的结实率差异显著，且Ｎ３处理组的平均值最大，晚造粤农丝苗的结实率差异不显著；早造粤农丝苗对照组的产量与处理组的差异显著，晚造的Ｎ３、Ｎ４处理组与Ｎ０对照组的产量差异显著（表３）．不同氮肥水平下，Ｎ４处理组的水稻产量及其构成因素的平均值较其它处理组大，说明Ｎ４是提高产量的最适施氮量．２ ３ 不同生育时期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量性状的分析２ ３ １ 不同处理水稻叶片ＳＰＡＤ值的差异比较各处理中水稻叶片ＳＰＡＤ值的Ｆ检验结果（表４）表明：分蘖期和黄熟期的各区组叶片ＳＰＡＤ值差异达到极显著水平（Ｐ＜０ ０１）．在水稻各关键生育时期，处理间叶片ＳＰＡＤ值均差异达极显著水平（Ｐ＜０ ０１），不同施氮量ＳＰＡＤ值差异亦达到极显著水平（Ｐ＜０ ０１）．不同品种间在分蘖期的叶片ＳＰＡＤ值差异显著（Ｐ＜０ ０５），而在拔节期、孕穗期和分蘖期的差异不显著（Ｐ＞０ ０５），说明不同品种对ＳＰＡＤ值的影响在分蘖期最明显．在分蘖期、拔节期和黄熟期中，早造和晚造水稻的叶片ＳＰＡＤ值差异极显著（Ｐ＜０ ０１），而孕穗期不同造次间的差异不显著（Ｐ＞０ ０５），这种情况可能是由环境因素造成的，早、晚造栽培的气候条件不同，叶片ＳＰＡＤ值也会存在差异．２ ３ ２ 不同处理水稻产量及其构成的差异比较如表５所示，区组间水稻各产量性状差异不显３ 第１期 黄影华，等：不同生育期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性研究 著（Ｐ＞０ ０５），即每个重复组间的产量性状值无明显差异，各处理间产量性状差异极显著（Ｐ＜０ ０１），不同品种产量性状差异不显著（Ｐ＞０ ０５）．早造和晚造的产量差异也不明显（Ｐ＞０ ０５），但不同造次对千粒质量与总穗数的影响极显著（Ｐ＜０ ０１），对每穗粒数和结实率的影响也显著（Ｐ＜０ ０５），主要是早、晚造所处的气候条件不同、生态环境不同，这些环境因素都会影响产量的形成过程，但每个产量性状的影响程度不同，因此最后得到的产量差异不大．不同氮肥处理的千粒质量、每穗粒数、结实率均差异不显著（Ｐ＞０ ０５），而总穗数、产量差异极显著（Ｐ＜０ ０１），说明增加施氮量对总穗数和产量的影响很大，对千粒质量、每穗粒数、结实率的影响不明显．表２ 不同氮肥处理合美占产量性状平均值的多重比较１）处理千粒质量／ｇ每穗粒数总穗数结实率／％产量／（ｋｇ／ｈｍ２）早造Ｎ０１９．４６±０．３８ａｂｃＡＢ１４０±１４ａｂｃＡ１８３±１３ｄＣ９１．０±１．５ａＡＢ４５９０±１０８１ｃＢＮ１２１．８７±０．２６ａＡ１３８±１２ａｂｃＡ２２３±９ｃＢＣ９１．３±０．３ａＡＢ６８９６±３５５ａｂＡＢＮ２２１．５５±０．３６ａＡＢ１２２±３ｃＡ２９６±１４ａｂＡ９１．７±０．３ａＡＢ８０６７±６５４ａｂＡＮ３１９．１５±１．７６ａｂｃＡＢ１５０±２２ａｂｃＡ２６４±１３ｂＡＢ９２．３±０．３ａＡ７３２１±４７１ａｂＡＮ４２１．２６±０．３１ａｂＡＢ１３１±８ｂｃＡ３１０±１０ａＡ９３．７±１．３ａＡ８３５４±２５８ａＡ晚造Ｎ０１７．８３±０．５８ｃＢ１６９±６ａＡ１７３±７ｄＣ８４．８±３．１ｂＢ６１９１±１７９ｂｃＡＢＮ１１９．００±０．７８ａｂｃＡＢ１６１±７ａｂＡ１８０±７ｄＣ９１．０±２．８ａＡＢ６５５３±２９１ａｂＡＢＮ２１８．６７±０．９３ｂｃＡＢ１６３±４ａｂＡ２０６±１８ｃｄＣ９２．２±０．８ａＡ８４１８±４４ａＡＮ３２０．４３±１．１３ａｂｃＡＢ１６４±３ａｂＡ２０６±１２ｃｄＣ９２．１±１．９ａＡ７７２７±１６２ａｂＡＮ４１９．６０±０．７５ａｂｃＡＢ１５８±１２ａｂＡ２２０±３ｃＢＣ９４．４±０．１ａＡ８５０３±２７７ａＡ １）同列数据后不同大、小写字母分别表示在１％和５％水平上差异著性．表３ 不同氮肥处理粤农丝苗产量性状平均值的多重比较１）处理千粒质量／ｇ每穗粒数总穗数结实率／％产量／（ｋｇ／ｈｍ２）早造Ｎ０１５．２４±０．８２ｃＤ１３８±１１ａＡ１９６±６ｄＣＤＥ８７．３±２．９ａｂＡＢ５４４７±１９３ｅＣＮ１１６．１３±０．７５ｂｃＢＣＤ１６４±２９ａＡ２３８±１３ｃＢＣ８８．０±２．０ａｂＡＢ７０３３±３０１ｂｃｄＡＮ２１６．６７±０．７２ｂｃＢＣＤ１５０±１７ａＡ２７５±１８ｂＡＢ８７．３±２．６ａｂＡＢ７９４９±２７９ａｂｃＡＮ３１９．４４±１．２５ａｂＡＢＣＤ１５２±１４ａＡ２７９±２５ｂＡＢ８９．０±４．２ａＡＢ７７５４±３１８ａｂｃＡＮ４１５．５５±１．９９ｃＣＤ１７２±２４ａＡ３１８±１２ａＡ８１．０±４．７ｂＢ８０５４±１７７ａｂＡ晚造Ｎ０２１．０３±１．５４ａＡＢ１６３±６ａＡ１４６±７ｅＥ９３．０±０．３ａＡ６１５９±４９８ｄｅＢＣＮ１２０．５０±１．０５ａＡＢＣ１６１±１３ａＡ１６７±３ｄｅＤＥ９０．０±１．６ａＡＢ６９４０±５６ｃｄＡＢＮ２２２．９０±０．３０ａＡ１３９±１２ａＡ１７６±４ｄｅＤＥ９２．０±１．０ａＡＢ７００１±４１３ｃｄＡＢＮ３２１．９３±０．８７ａＡ１４１±１３ａＡ２０５±５ｃｄＣＤ９４．０±０．５ａＡ７８４２±１６０ａｂｃＡＮ４２０．５７±１．１５ａＡＢＣ１６３±５ａＡ１９６±１２ｄＣＤＥ９３．２±０．７ａＡ８３６６±４９３ａＡ １）同列数据后不同大、小写字母分别表示在１％和５％水平上差异著性．表４ 不同处理条件下水稻叶片ＳＰＡＤ值的Ｆ检验１）变异来源分蘖期拔节期孕穗期黄熟期区组５．５７ ２．７０１．４０１５．４３ 处理间４．５９ ４．１２ ４．７５ ４．９４ Ａ处理４．１４ ０．０６０．２４０．０１Ｂ处理３２．９９ ３１．４２ ０．２６５７．２２Ｃ处理８．８０ ８．５１ １５．３３ ５．０５ １）表中数值均为Ｆ值． 表示在０ ０５水平上有显著性差异； 表示在０ ０１水平上有显著性差异．字母Ａ表示不同品种（合美占、粤农丝苗）；字母Ｂ表示早造和晚造；字母Ｃ表示不同施肥量（５个氮肥水平）．表５ 不同处理条件下水稻产量及其构成的Ｆ检验１）变异来源千粒质量／ｇ每穗粒数总穗数结实率／％产量／（ｋｇ／ｈｍ２）区组１．２１２．０６０．３８１．１６１．１８处理间４．９０ １．１２１８．０３ ２．５５ ４．５７ Ａ处理３．９１０．６２１．４５３．７５０．００Ｂ处理１３．１６ ４．５２ １７４．１２ ６．３３ １．０１Ｃ处理２．０４０．６１３２．６９ ０．９３１８．４９ １）表中数值均为Ｆ值． 表示在０ ０５水平上有显著性差异； 表示在０ ０１水平上有显著性差异．字母Ａ表示不同品种（合美占、粤农丝苗）；字母Ｂ表示早造和晚造；字母Ｃ表示不同施肥量（５个氮肥水平）．４ 仲恺农业工程学院学报第３４卷 ２ ４ 不同生育时期叶片ＳＰＡＤ值与产量关系由图２至图５可知，早、晚造栽培中，不同生育时期水稻叶片ＳＰＡＤ值均与产量呈正相关关系，随着叶片ＳＰＡＤ值的增大，产量也呈增加趋势．在分蘖期，早造合美占叶片ＳＰＡＤ值与产量呈极显著正相关（Ｐ＜０ ０１）；晚造合美占叶片ＳＰＡＤ值与产量呈显著正相关（Ｐ＜０ ０５）；早造和晚造粤农丝苗叶片ＳＰＡＤ值与产量呈极显著正相关（Ｐ＜０ ０１），说明分蘖期水稻叶片的ＳＰＡＤ值基本能反映出产量的水平．早造合美占叶片ＳＰＡＤ值与产量在拔节期呈极显著正相关（Ｐ＜０ ０１），在孕穗期和黄熟期相关性也显著（Ｐ＜０ ０５）；而拔节期、孕穗期和黄熟期，晚造合美占品种的叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性不显著（Ｐ＞０ ０５），表明此生育时期两者不相关，不能建立明确的联系，无法进行预测．在拔节期和孕穗期，早造粤农丝苗品种叶片ＳＰＡＤ值与产量呈显著正相关（Ｐ＜０ ０５），而在黄熟期相关性不显著（Ｐ＞０ ０５）．在孕穗期，晚造粤农丝苗叶片ＳＰＡＤ值与产量呈显著正相关（Ｐ＜０ ０５），而在拔节期和黄熟期相关性均不显著（Ｐ＞０ ０５）．结果表明，在分蘖期根据水稻叶片ＳＰＡＤ值对产量进行预测的效果更好．、 分别表示在００５、０ ０１水平显著相关．图２ 分蘖期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关关系、 分别表示在００５、０ ０１水平显著相关．图３ 拔节期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关关系、 分别表示在００５、０ ０１水平显著相关．图４ 孕穗期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关关系５ 第１期 黄影华，等：不同生育期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性研究 表示在０ ０５水平显著相关．图５ 黄熟期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关关系３ 讨论氮是农业中最重要的限制因素之一，在低肥力土壤上的应用上是提高作物产量、改善土壤质量，且氮含量与叶绿素含量密切相关，合理的施氮量有利于产量的提高，这意味着氮肥在帮助粮食生产跟上人口增长方面具有重要的作用［１３－１４］．有关研究报道表明叶片ＳＰＡＤ值可以间接反映水稻叶片叶绿素含量及氮含量，顶４叶相较其他叶片更能指示水稻植株氮质量分数［１５］．朱寒等［１６］的研究表明施氮能明显延缓ＳＰＡＤ值的下降，提高作物产量，但氮肥对产量的贡献表现出边际效应．通过对早稻进行水稻叶绿素含量与ＳＰＡＤ值的相关性分析，结果表明ＳＰＡＤ值与叶绿素含量之间的关系存在极显著相关，因此可根据水稻生长发育时期的叶片ＳＰＡＤ值来对产量进行预测［１７－１８］．Ｍｏｎｏｓｔｏｒｉ等［１９］对冬小麦叶片ＳＰＡＤ值的品种遗传和环境变化进行评估，并确定冬小麦ＳＰＡＤ值与粮食产量之间的关系，研究表明水稻品种基因型和环境也可能会影响ＳＰＡＤ值，籽粒产量与ＳＰＡＤ值呈极显著正相关，这与本试验结果一致．但受品种影响较大，品种间表型差异在各生育时期的比例不同，从１２ ５０％～５９ ０４％．在本试验中，分蘖期水稻叶片ＳＰＡＤ值基本能反映出产量的水平，虽然相同的ＳＰＡＤ值可以预测不同品种的产量水平，但ＳＰＡＤ值应该针对品种进行校准．不同水稻品种、生育时期及环境因素对ＳＰＡＤ值的影响不同，测定的时期不同ＳＰＡＤ值也会存在差异，所以应根据不同处理确定其ＳＰＡＤ的临界值，并结合其他分析软件减小诊断误差．在前人的研究基础上，本试验选用２个水稻品种进行早、晚造双季种植，设置了５个氮肥水平，对水稻关键生育时期的功能叶片ＳＰＡＤ值与产量建立回归方程进行相关性分析，通过数据分析得出在分蘖期双季双品种的水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量之间的关系存在显著相关且拟合效果更好．试验结果在一定程度上，能对早、晚造叶片ＳＰＡＤ值与产量之间的量化关系提供科学依据，为水稻早期产量预测和田间精准管理提供参考．由于本试验只进行了一年两季种植，所得数据和结果不够全面，同时由于晚造试验时间设置在下半年，光照时间相对较短且多云，在弱光条件下叶片ＳＰＡＤ值动态变化范围受到明显抑制且下降，减弱施氮量对叶片输送氮素的递增效果，从而影响产量的形成，这对试验结果也存在一定的影响．另外，如何应用ＳＰＡＤ值对产量进行预测诊断也是关键．通过建立ＳＰＡＤ值与产量相关性方程式模型可以进行间接的预测，但不同品种的ＳＰＡＤ阈值不同，且影响ＳＰＡＤ测量值的因素有很多，因此只能选择适当的生育时期进行测量，建立适应不同品种、不同指标的ＳＰＡＤ临界值和稳定的相关性回归方程式，来得到产量的理想值，从而指导水稻的高产优质栽培．而本试验中，由于条件有限，无法展开更合理、更详细的ＳＰＡＤ值模型的建立，此处有待进一步研究．４ 结论（１）在不同氮肥处理下，相同生育时期的ＳＰＡＤ值随着施氮量的增加而增大；ＳＰＡＤ值随着生育时期的推移而下降，其最大值出现在分蘖期，不同的品种略有差异，但总体趋势不变．（２）对水稻产量性状进行差异性分析，不同氮肥水平下，合美占和粤农丝苗品种的早、晚造产量和产量构成因素的氮肥处理组与不施氮肥的对照组之间差异显著（Ｐ＜０ ０５）；随着施氮量的增加，水稻产量呈现先增加后趋于稳定的趋势．（３）相关性分析和回归分析表明，早、晚造２６ 仲恺农业工程学院学报第３４卷 个水稻品种在分蘖期的叶片ＳＰＡＤ值与其产量之间的关系存在显著正相关（Ｐ＜０ ０５，０ ５≤ｒ＜０ ８）；在拔节期早造叶片ＳＰＡＤ值与产量差异显著（Ｐ＜０ ０５，０ ５≤ｒ＜０ ８），而晚造叶片ＳＰＡＤ值与产量差异不显著（Ｐ＞０ ０５）．因此，可以把水稻叶片ＳＰＡＤ值作为培育高产品种的一项指标，且在分蘖期根据水稻叶片ＳＰＡＤ值预测产量具有更好的拟合效果．参考文献：［１］ 徐镱钦，陆雅海．水稻农业增产减排可持续发展的生物工程技术［Ｊ］．科学通报，２０１６，６１（１）：１２２－１２４．［２］ 陈威，祁伟彦，袁福香，等．基于时间序列与横截面数据的吉林省水稻产量预测对比分析［Ｊ］．中国农业信息，２０１８，３０（５）：９１－１０１．［３］ 朱启东，鲁艳红，廖育林，等．施氮量对双季稻产量及氮磷钾吸收利用的影响［Ｊ］．水土保持学报，２０１９，３３（２）：１８３－１８８．［４］ 张顺泉，陈培玉．应用水稻叶色诊断追氮技术的探讨［Ｊ］．浙江农业科学，１９９４（２）：７７－７８．［５］ 苏祖芳．稻叶色诊断法研究进展［Ｃ］∥中国作物学会．作物逆境生理研究进展—中国作物生理第十次学术研讨会文集．北京：中国作物学会，２００７：４５－７２．［６］ 宋成艳，刘乃生，王桂玲，等．水稻新品种龙粳５９的特征特性及高产栽培技术［Ｊ］．北方水稻，２０１８，４８（１）：４８－４９．［７］ 欧阳杰，王楚桃，何光华，等．水稻灌浆中后期功能叶中叶绿素含量及其变化趋势与谷物产量关系研究［Ｊ］．西南农业学报，２０１２，２５（４）：１２０１－１２０４．［８］ 郭建华，王秀，孟志军，等．主动遥感光谱仪Ｇｒｅｅｎｓｅｅｋｅｒ与ＳＰＡＤ对玉米氮素营养诊断的研究［Ｊ］．植物营养与肥料学报，２００８，１４（１）：４３－４７．［９］ 贺帆，黄见良，徐波，等．实时实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响［Ｊ］．中国农业科学，２００７，４０（１）：１２３－１３２．［１０］ＲＡＭＥＳＨＫ，ＣＨＡＮＤＲＡＳＥＫＡＲＡＮＢ，ＢＡＬＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮＴＮ，ｅｔａｌ．Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｄｙｎａｍｉｃｓｉｎｒｉｃｅ（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ）ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｆｌｏｗｅｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＳＰＡＤｍｅｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｉｔｓｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆａｇｒｏｎｏｍｙａｎｄＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，２００２，１８８（２）：１０２－１０５．［１１］ＰＥＮＧＳ，ＧＡＲＣＩＡＦＶ，ＬＡＺＡＲＣ．ＩｎｃｒｅａｓｅｄＮ ｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｕｓｉｎｇａｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｍｅｔｅｒｏｎｈｉｇｈ ｙｉｅｌｄｉｎｇｉｒｒｉｇａｔｅｄｒｉｃｅ［Ｊ］．ＦｉｅｌｄＣｒｏｐｓＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９６，４７：２４３－２５２．［１２］陈防，鲁剑巍．ＳＰＡＤ－５０２叶绿素计在作物营养快速诊断上的应用初探［Ｊ］．湖北农业科学，１９９６（２）：３１－３４．［１３］杨虹霞，龙春瑞，刘红明，等．不同柠檬品种叶片ＳＰＡＤ值、氮素含量与叶绿素含量相关性分析［Ｊ］．热带农业科学，２０１９，３９（８）：２２－２８．［１４］ＷＥＮＬＩＡＮＧＷ，ＨＵＡＱＩＮＧＹ，ＭＩＮＧＳＨＥＮＧＦ，ｅｔａｌ．Ｂｉｏｃｈａｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｃｒｏｐｙｉｅｌｄｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｌｏｓｓｄｅｐｅｎｄｉｎｇｏｎｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２０，７０２：１１－１４．［１５］俞敏 ，余凯凯，费聪，等．水稻冠层叶片ＳＰＡＤ数值变化特征及氮素营养诊断［Ｊ］．浙江农林大学学报，２０１９，３６（５）：９５０－９５６．［１６］朱寒，时元智，洪大林，等．水肥调控对水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量的影响［Ｊ］．中国农村水利水电，２０１９（１１）：５０－５３．［１７］陈小龙，陈灿，周莉．水稻不同生育期叶绿素含量的测定及其相关性分析［Ｊ］．现代农业科技，２０１０（１７）：４２－４４．［１８］郭晓彦，陈雪青，史鹏飞，等．施用新型尿素水稻叶片ＳＰＡＤ值变化特征及产量分析［Ｊ］．天津农业科学，２０１８，２４（５）：５１－５４．［１９］ＭＯＮＯＳＴＯＲＩＩ，ＨＯＦＦＭＡＮＢ，ＧＡＬＩＢＡＧ，ｅｔａｌ．ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＳＰＡＤｖａｌｕｅａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｃａｎｂｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｃｕｌｔｉｖａｒ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｓｏｉｌｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｗｈｅａｔ［Ｊ］．Ｅｕｐｈｙｔｉｃａ，２０１６，２１１（１）：１０３－１１２．【责任编辑 夏成锋】７ 第１期 黄影华，等：不同生育期水稻叶片ＳＰＡＤ值与产量相关性研究 。
赣东北不同施肥模式下晚稻剑叶的SPAD值变化及其与产量的关系
赣东北不同施肥模式下晚稻剑叶的SPAD值变化及其与产量的关系段红霞;夏桂龙;欧阳建平;余瑞新【摘要】[目的]明确双季稻田晚稻季合理的施肥措施.[方法]分析CK、NPK、NPK+ Ca、NPK+ St、NPK+ PM、NPK+ Ca+ St+ PM处理下水稻剑叶特征、SPAD值和产量的变化规律以及不同时期SPAD值与产量的关系.[结果]不同处理间,NPK+ Ca+ St+ PM处理的剑叶叶长和叶面积均表现出明显优势,与CK相比,NPK+ St、NPK+ PM、NPK+ Ca+ St+ PM处理的剑叶叶长分别增加26.4％、23.8％和47.6％;叶面积分别提高48.1％、45.3％和72.3％.而NPK和NPK+ Ca处理的剑叶叶长和叶面积与CK间无显著差异.各种施肥措施在抽穗期和齐穗期的SPAD值均高于不施肥处理,各处理SPAD值由高到低依次为NPK+ Ca+ St+ PM、NPK+ St、NPK+ PM、NPK、NPK+ Ca、CK.与CK相比,NPK、NPK+ Ca、NPK+ St、NPK+ PM、NPK+ Ca+ St+ PM的晚稻产量分别增加了15.6％、35.4％、47.9％、73.9％和86.5％.移栽后82、89和96d的SPAD值与水稻产量存在显著的线性关系(P＜0.05),其相关系数R2均在0.83左右.[结论]氮磷钾配施石灰、秸秆、猪粪可以显著增加水稻剑叶SPAD值和产量.水稻剑叶SPAD值可以用来表征产量变化,特别是灌浆中后期(82、89、96d)的剑叶SPAD值.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】3页(P16-18)【关键词】晚稻;不同施肥模式;剑叶;SPAD值;产量【作者】段红霞;夏桂龙;欧阳建平;余瑞新【作者单位】江西省邓家埠水稻原种场农业科学研究所,江西余江335200;江西省邓家埠水稻原种场农业科学研究所,江西余江335200;江西省邓家埠水稻原种场农业科学研究所,江西余江335200;江西省邓家埠水稻原种场农业科学研究所,江西余江335200【正文语种】中文【中图分类】S143水稻土主要集中在长江下游平原、四川盆地、珠江三角洲和台湾西部平原，其面积约5.7×109 hm2，占全国粮食耕地面积的29%[1]，其中90%以上分布在秦岭—淮河一线以南地区。
应用叶绿素仪SPAD-502进行马铃薯氮素营养诊断的可行性
（ ｏｅ ｅｏ Ａ ｒｎ ｍ ， ｎ ｒ ｏ ｇ ｌ ｇｉ ｌ ｒｌ ｎ ｅｓ ｙ Ｈ ｈ ｏ。 ｎ ｒ ｏ ｇ ｌ １０ ９ Ｃ ｉ Ｃ ｌｇ ｆ ｇｏ ｏ ｙ Ｉ ｅ ｎ ｏ ａ ｒ ｕ ｕ ｉ ｒｔ。 ｏ ｈ ｔＩ ｅ ｎ ｏ ａ０ ０ １ 。 ｈ ａ） ｌ ｎ Ｍ ｉＡ ｃ ｔ ａ Ｕ ｖ ｉ ｎ Ｍ ｉ ｎ
３ Ｐ Ｄ ５２ Ｓ Ａ 一 ０ 进行氮素营养诊断的影响因素
研究表明 ，ＳＡ Ｐ Ｄ值与作物叶片氮素浓度之 间 具有线性相关 陛【 切 ，其相关系数以及 Ｓ Ａ Ｐ Ｄ值的大小
受品种 、 发育阶段、测定叶位等因素的影响【。 ｌ 羽 ３ 品种 的影响 ． １
不同品种间叶绿素读数存在较大差异。李志宏 等 ３ 个小麦品种（ ６ 或组合 ） 的研究结果显示 ，品 种间存在的差异较大 ， 可达 １ 个 Ｓ Ａ ０ Ｐ Ｄ单位。朱新 开等阅 的研究也得到了相似的结果。在玉米上的研究
而且也大大地减轻了感病薯块的危害程度。据测定， 糠醛渣 ｐ Ｈ值为 ４ ５ ￣ ，其本身显酸性 ， 加入后大大提 高了脱毒微型薯生长的酸性环境 ，抑制 了疮痂病原 体的生长 ，从而提高了健康薯率。
比组合对马铃薯疮痂病均有一定 的防治效果，降低 微型薯疮痂病感病率和病情指数，尤其添加一定比 例的糠醛渣可有效抑制马铃薯疮痂病的发生。今后
治马铃薯疮痂病方面， 赵志坚， 云南 马铃薯贮存损失 的调查和 等． 评估 【． Ｊ 中国马铃薯，０２ ｌ（ ：６—６． 】 ２０， ６ ）２３２６ ５ 【 ３】 白晓东 ， 杜珍 ， 向斌， 基质对 马铃薯疮痂病 抑制效果研 范 等． 究初报【． Ｊ 中国马铃薯，０２ ｌ（： ３—３． 】 ２０ ，６ ）３２３４ ６ 【 腾宗瑶， ４ １ 叶飞， 何礼远， 中国马铃薯 栽培学【】北京 ： 等． Ｍ． 中国
基于叶片SPAD_值的微型盆栽月季氮素营养诊断研究
SPAD 氮 饱 和 指 数 = 被 测 氮 素 小 区 SPAD 值 / 氮素饱和小区（高氮区）SPAD 值 1.4 数据分析
利 用 Excel 2016 对 数 据 进 行 整 理， 通 过 SPSS 22.0 对整理数据进行单因素方差分析（多重比较用 Duncan 检验）和相关性分析，利用 Origin 2018 作图。 1.4.1 偏差率
他元素恒定。每个处理设置 3 次重复，每次重复 28 盆。将测定的数据一部分用来构建模型，剩余 数据用作模型验证样本。根据市场需求，为使月季 盆型丰满，花头数多，在植株第一次现蕾后需要 摘心。分别在摘心时（S1 时期）、摘心后单株长出 5 ～ 6 片叶片时（S2 时期）、初现蕾时（S3 时期）、 盛花期（S4 时期）进行叶片分层测定生长发育相 关的指标。S1 和 S2 时期，从植株第一片完全展开 复叶开始，每两片复叶作为一层，分为上、下两个 层位；S3 和 S4 时期，每三片复叶为一个层位，分 为上、中、下三层；由于 N1 处理下的微型盆栽月 季植株生长势较差，在 4 个时期均是以每两片复叶 作为一个层位进行取样。 1.3 测定项目与方法
由图 1 可知，在不同施氮水平下，4 个不同微 型月季品种在整个生长发育时期的株高、茎粗、叶 片厚度、叶面积及干、鲜重等性状指标的变化趋势 基本相似，且绝大多数性状指标在不同施氮水平间 和不同生长发育时期间均存在一定的差异。在同 一生长发育时期条件下，N1 处理下的绝大多数性 状指标均低于其他处理；而 N2、N3 和 N4 处理间， 尽 管 株 高、 茎 粗、 叶 面 积 均 差 异 不 明 显， 但 叶 片 厚度却表现出较大的差异；S2 ～ S4 时期的叶片干、 鲜重在 N2、N3 和 N4 处理间也表现出明显的差异。
水稻冠层叶片SPAD数值变化特征及氮素营养诊断
水稻冠层叶片SPAD数值变化特征及氮素营养诊断俞敏祎;陈国林;吕尊富;余凯凯;费聪;柯威宇;吴业飞;张镇子;包泽航;林海琛;李飞飞【摘要】建立水稻Oryza sativa氮营养诊断模型,实时反映水稻植株氮素营养状况,对水稻田间管理至关重要.于2015年在浙江省德清市开展田间试验,选择'甬优538''Yongyou 538'和'秀水134''Xiushui 134'作为代表品种,设置5个施氮水平0(N0),70.0(N1),140.0(N2),210.0(N3),280.0(N4)kg·hm-2,通过研究不同施氮水平下2个水稻品种冠层叶片作物分析仪器开发值(SPAD)变化规律,探究5个不同施氮水平下植株氮质量分数的变化趋势,并利用归一化SPAD指数(INDSPAD14)估算植株氮质量分数.结果表明:顶4叶相较其他叶片更能指示水稻植株氮质量分数,归一化SPAD指数与N0～N4所有不同施氮量组别之间冠层叶片氮质量分数呈显著正相关(P<0.05),'甬优358'水稻品种决定系数为0.69～0.96,'秀水134'品种决定系数为0.64～0.94.该指数可以对水稻冠层叶片氮质量分数快速估测.【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2019(036)005【总页数】7页(P950-956)【关键词】植物学;水稻;冠层叶片;作物分析仪器开发;氮素【作者】俞敏祎;陈国林;吕尊富;余凯凯;费聪;柯威宇;吴业飞;张镇子;包泽航;林海琛;李飞飞【作者单位】浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300;浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江杭州 311300【正文语种】中文【中图分类】S511.1;S7-05氮素的吸收、同化与运转直接影响着作物的生长发育状况，对作物生长至关重要。
叶绿素仪测量水稻叶绿素变化
叶绿素仪测量水稻叶绿素变化叶绿素仪测量水稻叶绿素变化氮肥是农作物需要量最大的一类化学肥料，按照农作物的生长状况和阶段营养需要量来确定氮肥的精确施肥量一直是十分困难的，但现在则可以用叶绿素计来完成这一工作了。
大田农作物在缺氮时，一般会表现出一些明显的缺素症状，如叶片叶绿素含量降低导致颜色变浅，而氮素过多则植物颜色变深，也就是说叶片中的叶绿素含量与氮含量密切相关，通过精确测定叶片的变化就可了解作物营养状况，叶绿素仪就是根据这一特点和原理研制成的。
水稻叶绿素变化与叶片衰老紧密联系，影响叶绿素变化有高温、强光等因素。
品种的感光性和感温性决定了不同生态条件下的生育期变化情况，特别是抽穗期的变化。
而水稻抽穗期，决定着品种的种植范围和季节适应性，是水稻生态适应性育种的重要目标性状和重要检测指标之一。
叶绿素仪已经在水稻、小麦、玉米、棉花、马铃薯、蔬菜等作物的营养和精确施用氮肥方面发挥了重要作用。
叶绿素仪的工作原理是采用两个不同波长的光源分别照射植物叶片表面，通过比较穿透叶片的光密度差异而得出叶绿素值，因而，叶绿素值是一个相对比值，与叶片中的叶绿素含量成正相关的关系。
也就是说，用叶绿素仪测定的是作物叶片中叶绿素的相对含量，而叶绿素含量又是作物叶片含氮量紧密相关的，一般认为作物含氮量对叶绿素的影响有三种关系：1.正线性关系：即叶绿素含量随叶片含氮量的增加而增加，如水稻、烟草、绿叶蔬菜等；2.类二次型关系：即含氮量增高，叶绿素含量上升，但达到一定值以后，含氮量再增加，叶绿素含量也不会增加而保持在一个平台线上，如玉米、小麦、甜菜、大豆、棉花等；3.线性及线性加平台关系。
因此，无论哪种作物的叶绿素含量都可以在一定程度上标示出作物当时的氮营养状态，以确定是否需要施氮肥。
测定部位在具体应用中对作物测定部位很有讲究，一般在作物生长前期取新展开的第一片完全展开叶作为测定部位；生长后期则取功能叶为测定部位；田间测位点的选择则可根据实际情况确定，或取其测定的平均值，或依据田间各点不平衡状态确定各局部田块的施氮量。
基于spad的水稻氮素含量测量指标及模型研究
收稿日期：2019-04-30 基金项目：广东省自然基金（2016A030310448）；公益研究与能力建设（2016B020205003）。 作者简介：徐梅宣（1979—），女，博士，讲师，主要从事农情信息快速检测。E-mail：xusan1200@
55
现代农业装备
2019年
氯化钾 （ 含 量 6 0 % ） ， N 、 P 、 K 肥 的 施 肥 比 例 是 1.0∶0.8∶1.0，同常规栽培，每hm2施过磷酸钙全部 用作基肥，氯化钾在基肥、穗肥的比例为1∶1，其 它管理措施统一按常规栽培要求实施。
水稻主茎顶 1、顶 2、顶 3 叶及顶 4 叶的 SPAD 值都被用于水稻氮素研究 [9-17]，但是顶 4 叶出现较 晚且位置较低，易被稻田水浸蚀，本次研究选取水 稻顶 1、顶 2、顶 3 叶作为研究对象，为了解稻叶的 SPAD 变化，每片稻叶上从叶基到叶尖等间距选取 9 个采样点进行测量，水稻叶片 SPAD 值采样点示意 图见图 1。
10
5
0
0123456789
测量点
b）顶2叶叶面SPAD值变化
SAPD
SAPD
45
N4
40
N3
35
N2
30
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N1
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N0
15
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0ห้องสมุดไป่ตู้23456789
0 引言
叶绿素浓度与植物光合能力及氮素状况有较好 的相关性，叶绿素含量的监测已经成为评价植物长 势的一种有效手段。水稻叶片中叶绿素含量的多少， 既表明了它的生长状况和营养状况，又反映了它与 外界发生物质能量交换的能力。叶绿素计能实时、 快速和无损测定叶绿素相对浓度（SPAD 值），近 年来已被广泛应用于水稻、小麦、玉米等作物的氮 素营养诊断和氮肥推荐 [1-12]。作为一种触点式测量 仪，其测量值随测量叶片、测量点、仪器操作等因 素变化，因而选择合适的 SPAD 测量点构建最佳测 量指标显得尤为重要。近年来，有研究者认为下位 叶比上位叶更适合作为测定目标 [9,10]。李刚华等 [2] 认为顶 3 叶是诊断水稻氮素营养状况及推荐水稻穗 肥施用的理想指示叶。王绍华等 [11] 认为用顶 4 叶 和顶 3 叶叶色差能较好地反应水稻氮素营养状况， 抽穗期两者的差值可作为水稻估产的标志。目前， 在 SPAD 值测定叶位选择上存在分歧，对于哪种方 法得到的 SPAD 值最能准确反映水稻植株氮素变化
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3期
李刚华 , 等 : 利用叶绿素计 ( SPA D - 502) 诊断水稻氮素营养和推荐追肥的研究进展
Hale Waihona Puke 413而其中以 SPAD- 502 叶绿素计应 用最广。张 金恒 等
[ 14]
但在水稻类型多样、 品种混杂及生态条件复杂的水 稻生产上的推广应用必然会受到限制。水稻不同叶 位叶片 SPAD 值差异较大 , 这种差异主要来自氮素 供应的差异[ 22] 。氮素在水稻体内的移动性很大 , 而 以叶片中氮素的再移动能力最强。氮素在叶片间由
- 25] 下而上转运 , 并总是优先供应新生叶片 [ 23 。氮素
阐述了 SPAD- 502 叶绿素计的工作原理和特
点, 并对 SPAD- 502 叶绿素计诊断水稻氮素状况和 氮素需求 状况利弊 进行了综 述。由 于 SPAD- 502 叶绿素计是通过叶色 ( SPAD 值的大小 ) 来间接反映 植株的氮素营养状况 , 因此, 克 服各种外界因 素对 SPAD 读数的影响, 以提高诊断精度是需要 研究的 问题。本文对利用 ( SPAD- 502) 叶绿素计诊断水稻 氮素营养和推荐追肥的研究进展作了综述, 并对提 高诊断精度需解决的问题提出了建议。
[ 31] [ 17, 28 - 29]
1
1 1
影响因素的确定
品种
同一生长条件下不同品种间 SPAD 值存在较大 差异, 因此在确定 SPAD 临界值时, 不同类型品种存 在差异。一般情况下, 在相同的生态条件和生产管理 水平下, 粳稻品种的 SPAD 临界值比籼稻品种要高, 常规稻的 SPAD 临界值比杂交稻高[ 15] 。如抽穗期武 育粳 3 号 SPAD 值为 43 56, 淮稻 6 号为 41 53, 而汕 优 63 为 39 53[ 16] 。不同米质类型的品种 SPAD 临界 值也不一样。精米率较高的品种需肥量越大, SPAD - 18] 临界值也会越高, 这种差异在抽穗后更加明显 [ 17 。 不同株型的品种类型 SPAD 值也有差异, 叶片角度越 大, SPAD 临界值越低。因此, 诊断不同品种的氮素状 况, 需要建立不同的 SPAD 临界值。 1 2 生育时期 水稻叶片氮浓度本身及叶片结构厚度等随生育 期而发生变化, 因而造成同一品种在不同生育期的 SPAD 读数差异较大[ 19] 。此外 , 由于不同类型品种 对氮的吸收特性不同[ 20] , 如双季早、 晚稻只有一个 吸氮高峰 , 早稻出现在移栽后 2 周 , 晚稻出现在移栽 ~ 3 周; 单季晚稻分别在分蘖盛期和孕穗期出 后2 现两个吸氮高峰。杂交稻表现更高的吸氮水平 , 并 出现两个吸氮高峰, 前中期所占比例较大。高产粳 稻品种氮素吸收能力较强, 尤其是齐穗后有较强的 植株吸氮能力 [ 21] 。这些是造成同一生育时期水稻 吸收氮的不一致性, 使 SPAD 读数不同。 1 3 测定叶位 在以 SPAD 值作为叶色诊断指标时 , 研究者所 测定 SPAD 值时所选叶位并不统一, 多以顶 1 全展 叶或顶 2 全展叶这一固定叶位做为测定目标, 从而 根据不同品种在不同生态条件下的表现建立相应的 SPAD 临界值, 用来诊断水稻氮素营养状况 并指导 施肥。这种方法在试验研究上取得了很好的效果 ,
2
校正因素影响, 提高诊断精度
SPAD 值取决于叶片叶绿素对特定波段光线的
2 1 量化 SPAD 读数与氮的关系 吸收 , 而叶绿素对光的吸收受叶片厚度的影响。因 此 , 如何消除叶片厚度对 SAPD 值的影响 , 将是建立 一个适用于全生育期通用方程的关键。 Peng 等[ 34] 用比叶重( Specific leaf w eight, SL W) ) 对 SPAD 值进 行矫正 , 发现 SPAD 值与 SL W 的比值与叶片氮浓度 呈显著线性相关, 其关系不受生育时期的影响, 且预
。水田 土壤氮含量较 低, 需要 补充
[ 6]
- 5] 氮素以提 高水 稻产 量与 品质 [ 2 。为获 得 更高 产
量, 农民常施用过 量的氮肥 , 致使稻田氮肥 利用 率降低, 造成氮肥的大量损失 , 污染环境。此外, 氮 肥水平过高还可能加重水稻病虫害 , 这是当前水稻 生产面临的一个大 问题
[1 - 2]
和土壤两者之间的供需平衡 , 按需施肥, 是提高水田 系统中氮肥利 用效率的 有效途径 和关键所 在[ 10] 。 而这最终依赖于对土壤或作物氮素状况的快速、 精 确诊断和评价 。 叶绿素计能快速、 简便、 较精确、 非破坏性地监 测植物氮素营 养水平并能及时提供追 肥所需的信 息
[ 12] [ 11]
Abstract: SPAD- 502 met er provides a simple, fast and nondestructive method to monit or rice nitrogen stat us and predict the need for fertilizer- N topdressing on time, but the precision was influenced by many factors. Because SPAD- 502 me ter diagnoses t he nutrient status indirectly by means of leave color ( value of SPAD) , it is important to understand factors that affect SPAD readings in order to improve its application purpose. In this paper, factors influenced SPAD readings, such as rice variety, development stage, the leaf position, t he point on the leaf and environment w ere studied. T he re search progress on improving the precision of rice nitrogen diagnosis by quant ifying the relationship of SPAD reading to nitrogen cont ent, as well as nitrogen recommendation by quantifying t he relationship of SPAD reading to topdressing were also review ed. For a purpose of further improving t he precision of nitrogen status diagnosed by SPAD- 502 meter and fer t ilizer recommendat ion, few quest ions need to be settled was put forward. Key words: SPAD met er; rice nitrogen st at us; fert ilizer- N recom mendat ion 氮素是对水稻生长、 产量和品质影响最为明显 的营养元素
植物营养与肥料学报 2005, 11( 3) : 412- 416 Plant N utr ition and F ert ilizer Science
利用叶绿素计( SPAD- 502) 诊断水稻氮素营养 和推荐追肥的研究进展
李刚华 , 丁艳锋
1 1*
, 薛利红 , 王绍华
2
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( 1 南京农业大学农业部作物生长调控重点开放实验室 , 江苏南京 210095; 2 中国科学院南京土壤研究所 , 江苏南京 210008) 摘要 : 叶绿素计 ( SPAD- 502) 在监 测水稻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 精度常受多种因素的影响。本文分析了影响利用 SPA D- 502 叶绿素 计诊断 水稻氮 素营养和 推荐追 肥精度 的 水稻 品种、 生育时期、 测定叶位、 测定叶片的位点、 生态环境等因素。并综 述了通过 量化 SPAD 读数与氮 的关系 , 提 高诊断水稻氮素营养精度 ; 通过量化 SPA D 读数与追肥关系 , 提高 SPA D - 502 叶绿 素计诊断 法推荐施肥 精度的 研 究现状 ; 提出进一步提高利用 SPA D - 502 叶绿素计诊断水稻氮素营养状况与推荐追肥精度尚需解决的几个问题。 关键词 : SPAD; 水稻氮素营养 ; 氮肥推荐 中图分类号 : S511 06 文献标识码 : A 文章 编号 : 1008- 505X( 2005) 03- 0412- 05
收稿日期 : 2004- 04 - 26 作者简介 : 李刚华 ( 1974
[7 - 9]
。因此 , 如何协调 作物
。叶绿素计种类较多
[ 13]
, 在应用上基本相似,
修改稿收到日期 : 2004 - 07- 06 ) , 男 , 江西新余人 , 硕士 , 主要从事水稻精确施肥研究。 * 通讯作者
基金项目 : 苏南稻区高产优质生产技术集成与示范 ( 2004BA520A 03, BE2004387) ; 江苏省主要农作物优质高产精确施肥技术项目资助。
Research progress on diagnosis of nitrogen nutrition and fertilization recommendation for rice by use chlorophyll meter
LI G ang - hua1 , DIN G Y an - feng1* , XU E Li hong2 , WAN G Shao - hua1 ( 1 Key L ab . of Cr op G row th Regulation, M OA , N anj ing A gr ic. U niv . , N anj ing , Jiangsu 210095 , China; 2 I nst. of Soil Sci. , CA S , N anj ing, Jiangsu 210008 , China)