葉綠素儀測(cè)定值與農(nóng)作物施氮水平的相關(guān)性論證實(shí)驗(yàn)
施氮水平與葉綠素儀測(cè)定值的相關(guān)性
7個(gè)點(diǎn)的氮肥試驗(yàn)結(jié)果都表明,玉米9~10葉期最新展開(kāi)葉葉綠素儀測(cè)定值(Y)和基施氮量(x)之間的關(guān)系可以用線性加平臺(tái)模型表示。即在施氮量較低時(shí),葉綠素儀測(cè)定值隨施氮量的增加而增加,但是當(dāng)供氮達(dá)到一定量后,再增加施氮量玉米葉片葉綠素儀讀數(shù)變化并不大(表2)。試驗(yàn)結(jié)果還表明,達(dá)到最大葉綠素儀讀數(shù)的施氮量與試驗(yàn)點(diǎn)所在區(qū)域有關(guān)。土壤等條件相近的試驗(yàn)點(diǎn),基礎(chǔ)葉綠素儀讀數(shù)(不施氮區(qū)讀數(shù))和最大葉綠素儀讀數(shù)都比較接近。如大興北店兩個(gè)點(diǎn)其基礎(chǔ)讀數(shù)分別為43·8和43·9,最大葉綠素儀讀數(shù)都為50·5,大興的其它兩個(gè)點(diǎn)和昌平兩個(gè)點(diǎn)也有很好的一致性。因此應(yīng)用葉綠素儀監(jiān)測(cè)作物氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)時(shí),它能很好地反映作物缺氮狀況。也與國(guó)外的許多研究結(jié)果一致葉綠素儀測(cè)定值與葉片全氮之間的相關(guān)性玉米最新展開(kāi)葉全氮含量隨施氮量變化規(guī)律與葉綠素變化相近,在較低施氮水平內(nèi),隨施氮量的增加,葉片全氮含量增加,當(dāng)施氮量達(dá)到一定水平后,再增加施氮量葉片全氮含量增加并不顯著。在不同試驗(yàn)點(diǎn)中,相關(guān)系數(shù)較為接近,變動(dòng)在0·76~0·85之間(表3)。這個(gè)結(jié)果與Dwyer報(bào)道的結(jié)果相近。
以玉米為材料研究表明,除生長(zhǎng)早期葉綠素儀讀數(shù)和葉片全氮相關(guān)性不顯著外,大多數(shù)測(cè)定中二者均達(dá)到極顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)變動(dòng)在0·82~0·97。玉米葉片全氮和葉綠素測(cè)定值的相關(guān)系數(shù)一般都大于0·8,如果用單位葉面積含氮量(SLN)表示,相關(guān)系數(shù)可達(dá)0·92。
葉綠素儀測(cè)定值與產(chǎn)量之間的關(guān)系
將同一地區(qū)的試驗(yàn)玉米產(chǎn)量用相對(duì)產(chǎn)量表示后,可以將試驗(yàn)結(jié)果合并進(jìn)行分析。結(jié)果表明,葉片葉綠素儀讀數(shù)和玉米相對(duì)產(chǎn)量之間的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,并且都符合線性加平臺(tái)模型(圖2)。在昌平進(jìn)行的試驗(yàn)其平臺(tái)產(chǎn)量為最大產(chǎn)量的98%,對(duì)應(yīng)的葉綠素儀測(cè)定值為40·0,大興進(jìn)行的試驗(yàn),平臺(tái)產(chǎn)量為99·9%,葉綠素儀讀數(shù)為50·8。由于在線性加平臺(tái)模型中,平臺(tái)產(chǎn)量即為最佳產(chǎn)量,因此可以認(rèn)為應(yīng)用葉綠素儀診斷的臨界值就是平臺(tái)產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的葉綠素儀測(cè)定值。
葉綠素儀在夏玉米推薦施肥中診斷指標(biāo)的建立及對(duì)玉米產(chǎn)量的預(yù)測(cè)精度
鑒于葉綠素儀測(cè)定值隨品種和生長(zhǎng)環(huán)境變異很大,一些研究者建議采用在田間設(shè)立對(duì)照帶的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。具體方法是在田間種植一條供氮量對(duì)于作物而言處于奢侈吸收狀態(tài)的對(duì)照區(qū),通過(guò)對(duì)比大田和對(duì)照區(qū)作物葉綠素儀讀數(shù)來(lái)確定大田作物氮營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),采用對(duì)照區(qū)葉綠素儀讀數(shù)的95%來(lái)區(qū)分供氮充足與否。當(dāng)某一塊田作物葉綠素儀測(cè)定值與對(duì)照區(qū)相比大于95%時(shí),可以不追肥或追少量氮肥;反之,則需要根據(jù)測(cè)定結(jié)果推薦不同追肥量。采用這種方法后在一定程度上可以克服品種對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。
采用相對(duì)讀數(shù)的方法對(duì)7個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果
重新進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,采用相對(duì)葉綠素儀讀數(shù)后,大大改善了測(cè)定值和玉米相對(duì)產(chǎn)量之間的相關(guān)性,并且由于都使用相對(duì)值表示,二者之間符合線性相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0·7236,達(dá)到了極顯著水平(圖3)。用Cate和Nelson[17]的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)圖3進(jìn)行分析表明,95%相對(duì)產(chǎn)量和95%的葉綠素儀讀數(shù)將觀測(cè)點(diǎn)分為4個(gè)區(qū)間后,其中小于95%的葉綠素儀讀數(shù)的觀測(cè)點(diǎn)有46個(gè),無(wú)效點(diǎn)(測(cè)定值小于95%而產(chǎn)量高于95%的點(diǎn))有16個(gè);大于95%的葉綠素儀讀數(shù)的觀測(cè)點(diǎn)有74個(gè),其中24個(gè)為無(wú)效點(diǎn)(測(cè)定值大于95%而產(chǎn)量低于95%的點(diǎn)),這樣采用相對(duì)葉綠素儀測(cè)定值后,該方法對(duì)作物氮營(yíng)養(yǎng)狀況的預(yù)測(cè)精度為66·7%(表4)。
結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,在田間條件下應(yīng)用葉綠素儀進(jìn)行玉米氮營(yíng)養(yǎng)狀況診斷時(shí),選擇最上部完全展開(kāi)葉,在葉片中部進(jìn)行測(cè)定結(jié)果比較準(zhǔn)確。玉米9至10葉期最新展開(kāi)葉葉綠素儀測(cè)定值和植株全氮、氮肥施用量及玉米產(chǎn)量之間有很好的相關(guān)性,可以作為玉米氮營(yíng)養(yǎng)診斷的工具。但不同試驗(yàn)點(diǎn)葉綠素儀測(cè)定結(jié)果有一定差異,需要建立獨(dú)立的診斷指標(biāo)或采用葉片的相對(duì)葉綠素儀讀數(shù)來(lái)表示玉米氮營(yíng)養(yǎng)狀況更為合適。采用相對(duì)葉綠素儀測(cè)定值校正該方法后,葉綠素儀對(duì)夏玉米追肥推薦中氮營(yíng)養(yǎng)狀況的預(yù)測(cè)精度為66·7%。
