葉綠素儀測定值與農作物施氮水平的相關性論證實驗
施氮水平與葉綠素儀測定值的相關性
7個點的氮肥試驗結果都表明,玉米9~10葉期最新展開葉葉綠素儀測定值(Y)和基施氮量(x)之間的關系可以用線性加平臺模型表示。即在施氮量較低時,葉綠素儀測定值隨施氮量的增加而增加,但是當供氮達到一定量后,再增加施氮量玉米葉片葉綠素儀讀數變化并不大(表2)。試驗結果還表明,達到最大葉綠素儀讀數的施氮量與試驗點所在區域有關。土壤等條件相近的試驗點,基礎葉綠素儀讀數(不施氮區讀數)和最大葉綠素儀讀數都比較接近。如大興北店兩個點其基礎讀數分別為43·8和43·9,最大葉綠素儀讀數都為50·5,大興的其它兩個點和昌平兩個點也有很好的一致性。因此應用葉綠素儀監測作物氮營養狀態時,它能很好地反映作物缺氮狀況。也與國外的許多研究結果一致葉綠素儀測定值與葉片全氮之間的相關性玉米最新展開葉全氮含量隨施氮量變化規律與葉綠素變化相近,在較低施氮水平內,隨施氮量的增加,葉片全氮含量增加,當施氮量達到一定水平后,再增加施氮量葉片全氮含量增加并不顯著。在不同試驗點中,相關系數較為接近,變動在0·76~0·85之間(表3)。這個結果與Dwyer報道的結果相近。
以玉米為材料研究表明,除生長早期葉綠素儀讀數和葉片全氮相關性不顯著外,大多數測定中二者均達到極顯著相關,相關系數變動在0·82~0·97。玉米葉片全氮和葉綠素測定值的相關系數一般都大于0·8,如果用單位葉面積含氮量(SLN)表示,相關系數可達0·92。
葉綠素儀測定值與產量之間的關系
將同一地區的試驗玉米產量用相對產量表示后,可以將試驗結果合并進行分析。結果表明,葉片葉綠素儀讀數和玉米相對產量之間的相關性達到極顯著水平,并且都符合線性加平臺模型(圖2)。在昌平進行的試驗其平臺產量為最大產量的98%,對應的葉綠素儀測定值為40·0,大興進行的試驗,平臺產量為99·9%,葉綠素儀讀數為50·8。由于在線性加平臺模型中,平臺產量即為最佳產量,因此可以認為應用葉綠素儀診斷的臨界值就是平臺產量對應的葉綠素儀測定值。
葉綠素儀在夏玉米推薦施肥中診斷指標的建立及對玉米產量的預測精度
鑒于葉綠素儀測定值隨品種和生長環境變異很大,一些研究者建議采用在田間設立對照帶的方法來解決這個問題。具體方法是在田間種植一條供氮量對于作物而言處于奢侈吸收狀態的對照區,通過對比大田和對照區作物葉綠素儀讀數來確定大田作物氮營養狀態,采用對照區葉綠素儀讀數的95%來區分供氮充足與否。當某一塊田作物葉綠素儀測定值與對照區相比大于95%時,可以不追肥或追少量氮肥;反之,則需要根據測定結果推薦不同追肥量。采用這種方法后在一定程度上可以克服品種對測定結果的影響。
采用相對讀數的方法對7個試驗點的試驗結果
重新進行統計,結果表明,采用相對葉綠素儀讀數后,大大改善了測定值和玉米相對產量之間的相關性,并且由于都使用相對值表示,二者之間符合線性相關,相關系數為0·7236,達到了極顯著水平(圖3)。用Cate和Nelson[17]的統計方法對圖3進行分析表明,95%相對產量和95%的葉綠素儀讀數將觀測點分為4個區間后,其中小于95%的葉綠素儀讀數的觀測點有46個,無效點(測定值小于95%而產量高于95%的點)有16個;大于95%的葉綠素儀讀數的觀測點有74個,其中24個為無效點(測定值大于95%而產量低于95%的點),這樣采用相對葉綠素儀測定值后,該方法對作物氮營養狀況的預測精度為66·7%(表4)。
結論
試驗結果表明,在田間條件下應用葉綠素儀進行玉米氮營養狀況診斷時,選擇最上部完全展開葉,在葉片中部進行測定結果比較準確。玉米9至10葉期最新展開葉葉綠素儀測定值和植株全氮、氮肥施用量及玉米產量之間有很好的相關性,可以作為玉米氮營養診斷的工具。但不同試驗點葉綠素儀測定結果有一定差異,需要建立獨立的診斷指標或采用葉片的相對葉綠素儀讀數來表示玉米氮營養狀況更為合適。采用相對葉綠素儀測定值校正該方法后,葉綠素儀對夏玉米追肥推薦中氮營養狀況的預測精度為66·7%。
