基于SPAD值的棉花氮素營(yíng)養(yǎng)診斷研究

（浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，浙江 杭州 310000）

新疆因日照充足、熱量資源豐富以及滴灌系統(tǒng)普及，現(xiàn)如今已經(jīng)成為我國(guó)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的棉花主產(chǎn)區(qū)之一[1]。氮肥是作物生長(zhǎng)的三要素之首，對(duì)于作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)具有重要的調(diào)節(jié)作用，然而北疆棉農(nóng)在氮肥的施用上往往是過(guò)量施用，不僅造成了資源的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境也造成了破壞[2-3]。針對(duì)這一情況，本試驗(yàn)以新陸早48號(hào)為試驗(yàn)材料，通過(guò)測(cè)定蕾期和盛花期棉花倒四葉的葉色值（SPAD 值），葉片氮含量，研究SPAD值與葉片氮含量二者的關(guān)系，旨在為棉花的氮肥的營(yíng)養(yǎng)診斷提供一種新的思路，為指導(dǎo)田間施肥提供科學(xué)依據(jù)與理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016 年在新疆烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站進(jìn)行，供試棉花品種為新陸早48 號(hào)（新疆惠遠(yuǎn)種業(yè)選育），試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)施氮量處理，分別為施純氮0 kg/hm2、160 kg/hm2、320 kg/hm2和480 kg/hm2，記為N0、N160、N320 和N480，氮肥為尿素（含氮46%），磷肥為重過(guò)磷酸鈣（P2O5，含量為46%），鉀肥為硫酸鉀（K2O，含量50%）。試驗(yàn)小區(qū)面積為136.8 m2，土壤基礎(chǔ)肥力見(jiàn)表1。

1.2 指標(biāo)測(cè)定

選擇各小區(qū)內(nèi)長(zhǎng)勢(shì)均勻健康的10株棉花倒四葉片用SPAD-502葉綠素儀進(jìn)行葉綠素的測(cè)定。測(cè)定之后將10株棉花進(jìn)行破壞性取樣，分器官于105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘干至恒重，稱量，后用粉樣機(jī)粉碎后過(guò)100目篩，各器官取0.5 g用凱氏定氮法測(cè)定器官中的氮含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS19.0 和Excel 2007 分別進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 棉花葉片SPAD 值對(duì)不同施氮量的響應(yīng)

從圖1可以看出，不同施氮量對(duì)棉花植株倒四葉的SPAD 值影響各異，施氮處理下棉花葉片的SPAD 值均顯著高于未施氮處理，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，蕾期棉花葉片的SPAD值高于盛花期。在蕾期和盛花期隨著施氮量的增加棉花葉片SPAD值呈現(xiàn)先上升后降低的單峰曲線的變化趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為N320 ＞N480 ＞N160 ＞N0，其中，蕾期N320 分別較N0、N160 和N480處理高18.6%、11.5%和7.1%，盛花期N320分別較N0、N160和N480處理高19.9%、13.8%和7.6%。

表1 試驗(yàn)地基礎(chǔ)肥力

圖1 不同施氮量下棉花倒四葉SPAD 值的變化

2.2 不同施氮量對(duì)棉花葉片含氮量的影響

從圖2可以看出，不同施氮處理下棉花葉片倒四葉氮含量與葉片SPAD值變化趨勢(shì)一致，表現(xiàn)為隨著生育進(jìn)程推進(jìn)，盛花期棉花葉片的氮含量低于蕾期，在蕾期和盛花期N320 處理下棉花葉片的氮含量顯著高于其它處理。

圖2 不同施氮量下棉花倒四葉葉片氮含量的變化

2.3 棉花倒四葉SPAD值與葉片氮含量間的關(guān)系

圖3 不同施氮量下棉花倒四葉SPAD 值與葉片氮含量間的關(guān)系

從圖3可以看出，在蕾期和盛花期棉花倒四葉SPAD 值與葉片氮含量之間存在顯著的線性關(guān)系，其決定系數(shù)分別為0.861 7和0.822 3。

3 小結(jié)

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)氮肥的增施可以提高葉片的SPAD值和葉片的氮含量，進(jìn)一步提高葉片的生理生化活性，葉片SPAD值和葉片氮含量之間有著顯著的相關(guān)性，通過(guò)測(cè)量葉片的SPAD 值可以作為監(jiān)測(cè)棉花氮肥營(yíng)養(yǎng)狀況和氮肥施用的無(wú)損手段。