基于SPAD值的棉花氮素营养诊断研究

（浙江大学农业试验站，浙江 杭州 310000）

新疆因日照充足、热量资源丰富以及滴灌系统普及，现如今已经成为我国高产优质的棉花主产区之一[1]。氮肥是作物生长的三要素之首，对于作物的营养生长和生殖生长具有重要的调节作用，然而北疆棉农在氮肥的施用上往往是过量施用，不仅造成了资源的浪费，同时对生态环境也造成了破坏[2-3]。针对这一情况，本试验以新陆早48号为试验材料，通过测定蕾期和盛花期棉花倒四叶的叶色值（SPAD 值），叶片氮含量，研究SPAD值与叶片氮含量二者的关系，旨在为棉花的氮肥的营养诊断提供一种新的思路，为指导田间施肥提供科学依据与理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2016 年在新疆乌兰乌苏农业气象试验站进行，供试棉花品种为新陆早48 号（新疆惠远种业选育），试验设置4 个施氮量处理，分别为施纯氮0 kg/hm2、160 kg/hm2、320 kg/hm2和480 kg/hm2，记为N0、N160、N320 和N480，氮肥为尿素（含氮46%），磷肥为重过磷酸钙（P2O5，含量为46%），钾肥为硫酸钾（K2O，含量50%）。试验小区面积为136.8 m2，土壤基础肥力见表1。

1.2 指标测定

选择各小区内长势均匀健康的10株棉花倒四叶片用SPAD-502叶绿素仪进行叶绿素的测定。测定之后将10株棉花进行破坏性取样，分器官于105 ℃杀青30 min后，80 ℃烘干至恒重，称量，后用粉样机粉碎后过100目筛，各器官取0.5 g用凯氏定氮法测定器官中的氮含量。

1.3 数据分析

采用SPSS19.0 和Excel 2007 分别进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 棉花叶片SPAD 值对不同施氮量的响应

从图1可以看出，不同施氮量对棉花植株倒四叶的SPAD 值影响各异，施氮处理下棉花叶片的SPAD 值均显著高于未施氮处理，随着生育进程的推进，蕾期棉花叶片的SPAD值高于盛花期。在蕾期和盛花期随着施氮量的增加棉花叶片SPAD值呈现先上升后降低的单峰曲线的变化趋势，具体表现为N320 ＞N480 ＞N160 ＞N0，其中，蕾期N320 分别较N0、N160 和N480处理高18.6%、11.5%和7.1%，盛花期N320分别较N0、N160和N480处理高19.9%、13.8%和7.6%。

表1 试验地基础肥力

图1 不同施氮量下棉花倒四叶SPAD 值的变化

2.2 不同施氮量对棉花叶片含氮量的影响

从图2可以看出，不同施氮处理下棉花叶片倒四叶氮含量与叶片SPAD值变化趋势一致，表现为随着生育进程推进，盛花期棉花叶片的氮含量低于蕾期，在蕾期和盛花期N320 处理下棉花叶片的氮含量显著高于其它处理。

图2 不同施氮量下棉花倒四叶叶片氮含量的变化

2.3 棉花倒四叶SPAD值与叶片氮含量间的关系

图3 不同施氮量下棉花倒四叶SPAD 值与叶片氮含量间的关系

从图3可以看出，在蕾期和盛花期棉花倒四叶SPAD 值与叶片氮含量之间存在显著的线性关系，其决定系数分别为0.861 7和0.822 3。

3 小结

本试验研究结果表明，在一定范围内氮肥的增施可以提高叶片的SPAD值和叶片的氮含量，进一步提高叶片的生理生化活性，叶片SPAD值和叶片氮含量之间有着显著的相关性，通过测量叶片的SPAD 值可以作为监测棉花氮肥营养状况和氮肥施用的无损手段。