基于SPAD值的蔬菜叶片氮肥水平快速简易判断方法探讨

马宗新

摘 要：通过随机采集常见蔬菜田间生长SPAD值，建立几种常见蔬菜的SPAD数据阀值限量表，将复杂的测定氮肥水平简化为测定其SPAD值，使叶片氮肥水平测定简单易行，便于实际操作。

关键词：蔬菜;SPAD;施肥技术

中图分类号 S512.12 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）05-0012-03

Quick and Simple Judgment Method of Nitrogen Level in Vegetable Leaves Based on SPAD Value

Ma Zongxin

（Fuyang Academy of Agricultural Sciences， Fuyang 236065， China）

Abstract： by randomly collecting the SPAD value of common vegetables in the field， establishing the SPAD data threshold table of common vegetables， simplifying the complex determination of nitrogen level to the determination of SPAD value， making the determination of nitrogen level in leaves simple and easy to use in production.

Key words： Vegetables; SPAD; Fertilization technology

蔬菜叶片的叶绿素含量与植株体内氮素水平成正比，叶片叶绿素含量为蔬菜营养指标之一[1-5]。而叶绿素的传统测定需要复杂的程序和步骤，适合实验室条件测定。在实际生产中，常常需要在田间实时测定和判断蔬菜是否缺乏氮肥，以便指导田间农事生产，进行减量施肥操作。技术人员的专业判断和实践经验，与其学识和专业水准相关，往往误差很大。目前，最快速的方法是采用手持式叶绿素仪测定叶绿素含量。叶绿素仪测定的数值为SPAD值。多数研究者认为SPAD值与叶绿素含量、氮肥水平线性相关，其相关性达到极显著水平[6-9]。SPAD值越大，其氮素含量越高，因此，直接测定SPAD值就可以掌握蔬菜实时的氮素水平，这为蔬菜的田间快速判断创造了应用条件。目前，叶绿素仪分为单独测定叶绿素值，即SPAD值，另外一种是测定SPAD值和转化成氮素含量值，顺便测定实时叶片温度。由于目前采用叶绿素仪测定叶片的方法尚未大范围普及应用，因此SPAD值作为蔬菜氮素水平的判断尚未普及到多数蔬菜，有许多蔬菜数据还没有被报道。并且，叶绿素仪对于田间测定还有一定误差，据多数学者研究结果表明，不同生长时期以及同一株蔬菜不同部位的叶片SPAD测定值存在较大差异。因此，如何采用田间测定的SPAD值代表整個蔬菜田间叶片氮素含量水平，需要进一步探究。许多学者只是将SPAD值与某一种蔬菜建立了回归方程，给出了最佳SPAD值[6-11]，但对于品种众多的蔬菜来说，远远不够。对于基层蔬菜工作者，其线性方程方法虽然较为精确，但是每测定一种蔬菜，都需要不断计算，较为麻烦。为了进一步探明SPAD值的普遍代表性，笔者利用叶绿素仪，进行数据采集，探究如何采用SPAD值快速的测定和在田间快速判断蔬菜氮素水平，以期指导农民科学施肥。

1 材料与方法

试验材料采用当地农民田间种植的蔬菜，种类有四季青，黄心乌，芫荽，油菜，甘蓝，萝卜，草莓，生菜，蚕豆，西红柿，辣椒，辣菜，白菜。数据采集时间为2020年1月12—20日期间。采集地点安徽省阜阳市颍州区颖西镇，阜阳市农业科学院科技园蔬菜地。

试验仪器为叶绿素仪。采用连续采集方法，将数据采集到SD卡内，通过电脑excel软件汇总和统计分析。

2 结果与分析

2.1 常见几种蔬菜的SPAD值 由表1可知，不同种类的蔬菜，其SPAD值不同，同一种蔬菜，不同植株，不同叶片之间也不相同。数值的变异幅度非常大，说明正确使用叶绿素仪非常重要，与田间蔬菜氮素水平有关。

2.2 不同种植管理条件下蔬菜SPAD值变化 由表2可知，对于同种蔬菜，栽培的环境不同，其叶绿素含量也不相同。受到建筑物遮挡，阳光不充足的情况下，蔬菜叶片叶绿素含量比正常值低。如西红柿在结果后期，受到病毒感染后，其SPAD值大幅下降;不同农户种植，不在1个生长期间的蚕豆，其叶片SPAD也不相同。

2.3 不同蔬菜品种SPAD值频数分布 根据测定的SPAD值进行数据分组，利用excel软件制作频数分布直方图。不论是萝卜，草莓还是病毒感染后的西红柿，剔除异常数据后，其随机SPAD值基本都符合二项正态分布或者偏正态分布。因此，可以利用统计学的二项总体分布来初步估计SPAD值的置信区间和实际测定数据的蔬菜田间代表性。

2.4 蔬菜SPAD值测定阀值和生产实际应用意义 基于蔬菜田间SPAD随机测定值基本符合正态分布或者偏正态分布，按照统计学理论，可以采用算术平均数An±S;An±1.96S;An±2S;An±3S;或者几何平均数Gn±S;Gn±1.96S;Gn±2S;Gn±3S来表示正态分布的代表值和置信区间。测定实验数据经计算如表3所示。

由表3可知，能够得到一定的SPAD值正常值范围和置信区间，通过统计学理论可知，SPAD值在An±1.96S;或者Gn±1.96S范围内的值，有95%的概率可信。但在生产中，采用An±S或者Gn±S更容易计算，因此要做好阀值限量表，在实际测定中只要测定SPAD值，对照表格，可以很快判断这些蔬菜的叶片含氮量是否达到正常生长值，如果低于阀值限量，就要适时补充氮肥，高于阀值限量，证明蔬菜不缺氮肥，即不用做任何处理。

3 讨论与结论

通过测定蔬菜叶片SPAD值，可以快速在田间判断蔬菜氮肥水平，相较传统方式，具有简单、便捷和快速等优点，适合生产一线人员使用，操作简单，农民也可以掌握。

在测定中，需提前做好阀值表，并要专业人员选取生长状况良好的蔬菜田。同时，田间测定需选取典型菜田，即栽培状况良好，无病虫害田块。将每种蔬菜的田间SPAD值，做成易查表格，结合实验室叶片氮肥测定，进行矫正后，发送给基层农技人员使用。根据SPAD值建立方便简易的叶片快速氮肥水平评价技术，可以在生产中快速推广配方施肥和减量施肥，从而为蔬菜绿色生产奠定基础。

参考文献

[1]唐恒朋，钱晓刚，李莉婕，等.不同施氮水平辣椒单叶光谱特征及SPAD值与叶绿素含量的相关性[J].西南农业学报，2016，29（10）：2324-2329.

[2]程艳，吴春燕，张晓旭，等.蕹菜叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性分析[J].东北农业科学，2018，43（04）：44-47.

[3]苏云松，郭华春，杨雪兰.甘薯、薯蓣和魔芋叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性研究[J].西南农业学报，2009，22（01）：64-66.

[4]乔润雨，刘文锋，刘泽群，等.绿色蔬菜叶片叶绿素含量与SPAD值相关性研究[J].国土与自然资源研究，2018（01）：80-82.

[5]宋廷宇，程艳，何自涵，等.菜豆叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性分析[J].山东农业科学，2017，49（06）：13-16.

[6]朱丽丽，李井会，宋述尧.大白菜叶片SPAD值与叶绿素含量及含氮量的关系[J].北方园艺，2010（23）：15-17.

[7]刘艳菊，朱永官，丁辉，等.不同氮肥水平下SPAD读数与菠菜硝态氮含量关系的初步研究[J].农业环境科学学报，2004（03）：484-487.

[8]胡静，毛罕平，左志宇，等.黄瓜叶片上SPAD值的空间分布及氮素诊断的位点选择[J].江苏大学学报（自然科学版），2015，36（04）：411-417.

[9]朱丽丽，李井会，宋述尧.基于SPAD值的大白菜氮素营养诊断和推荐施肥模型研究[J].北方園艺，2019（17）：21-25.

[10]苏欣.氮肥水平对几种蔬菜产量、品质的影响[D].武汉：华中农业大学，2006.

[11]朱丽丽.大白菜氮素营养诊断技术体系的研究[D].长春：吉林农业大学，2006.

（责编：张 丽）