使用叶绿素仪测定玉米氮营养的实验过程和结论
使用叶绿素仪测定玉米氮营养的实验
实验过程
1 材料与方法
1·1 试验方法
玉米不同氮用量试验于1998年在北京市大兴、昌平和通州区7个点进行。供试品种为唐抗5。昌平涧头点 氮肥试验设5个氮肥用量处理: 0,112·5,225,337·5,450 kg/hm2;其它6个点均为6个氮水平的处理为: 0,90,180,270,360,450 kg/hm2。基、追肥各占50%,追肥在玉米大喇叭口期进行。试验点各处理磷钾用量相同,磷肥用量为45 kg/hm2(P2O5),钾肥用量为120 kg/hm2(K2O)。各个点所用氮肥为尿素(N,46%),磷肥为重过磷酸钙(P2O5,46%),钾肥为硫酸钾(K2O,50%)。供试土壤为潮土 和潮褐土,试验地基本情况见表1。所有试验均采用随机区组设计,3次重复,小区面积为60 m2。
1·2 测试项目
在夏玉米9~10叶期,每小区随机选30株玉米,用叶绿素仪测 定最新完全展开叶片读数。测定时采用最上部完全展开叶中部,在叶缘和叶脉中间部位测定,同时注意避开叶脉和有损伤的叶片。每小区取5株玉米和10片测定过 的叶片,烘干后测干重,用开氏法测定全氮含量。在施肥充足的小区(昌平涧头点为225kg/hm2,其它点为270kg/hm2)选取长势一致,无外表损 伤的最上部完全展开叶,从叶片基部开始,用叶绿素仪每隔50px测定一次叶片的读数。将片从基部开始根据叶片长度每10%分成一个区间,同一区间测定结果取 平均值。
玉米最新展开叶测定部位的研究在供氮充足的小区随机取30株玉米,从叶基部分段测定叶绿素的结果表明 (图1),在同一叶片不同位置测定结果有明显差异。由叶基部到叶尖不同位置叶绿素仪测定结果符合二次曲线变化,从叶基部开始40%~70%的区域测定值变 异最小,平均测却存在差异。Smeal等用玉米叶片中脉和叶缘中间,距叶尖200px处进行测定;而Blackmer等采用玉米叶片中脉和叶缘之间,叶尖和叶 鞘中部进行测定。还有的研究者选用距叶鞘20 cm处作为测定点。由于叶绿素仪最初是为水稻推荐施肥设计,水稻叶片比较窄,其测定面积只有2~3 mm2。而一片健壮的玉米叶片有较多的叶脉,当从叶缘向中脉进行连续测定时,SPAD值可能会相差5个单位(10%~15%的误差)。要克服这个缺陷除加 大测定的样本量之外,还需要固定专门的测定点。本试验表明,从叶基部开始,按叶片长度计算测定点距叶基部的百分比,每10%内的SPAD值取平均值。在距 离叶基部55%的位置测定值较大且偏差最小,而在40%~70%的范围内测定结果的标准差比较小(n=30)。产生这种现象首先是由玉米叶片的长相决定 的。玉米叶片中部受阳光直接照射,因此,叶绿素和含氮的酶在此处含量较高。以单位叶面积含氮量为例,在靠近叶基部为0·95 g/m2,而在叶片中部60%(距基部)处增加到1·54 g/m2,在叶尖处为1·20 g/m2。其次是在叶片中部测定结果比较稳定与叶片的解剖结构有关。玉米叶片除有较为粗大的中脉以外,还有许多平行的较小的叶脉,当叶绿素仪的测定窗口直 接置于叶脉上时,测定结果会减小。因此,在叶片基部单位面积上叶脉数量较多,叶绿素仪检测窗口压在叶脉上的机率也大大增加,导致在叶基部测定结果偏低,变 异较大。定值为50,变异系数仅1·3%。因此用叶绿素仪测定叶片叶绿素含量时应从叶基部开始40%~70%的区域为宜。
