不同處理玉米葉片絕對(duì)SPAD 值與相對(duì)SPAD 值的研究

宋英博

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，佳木斯 154007）

SPAD-502 葉綠素儀是利用兩種波長(zhǎng)650nm 和940nm 光學(xué)濃度差來(lái)確定葉片當(dāng)前葉綠素的相對(duì)含量，其顯示讀數(shù)值為葉片絕對(duì)SPAD 值，研究表明SPAD 值與葉綠素濃度及葉片氮含量有較好的相關(guān)性，可間接反映植物營(yíng)養(yǎng)狀況[1-2]。近年來(lái)SPAD 值被廣泛應(yīng)用于玉米氮素營(yíng)養(yǎng)診斷及推薦施肥中。玉米的生長(zhǎng)環(huán)境、品種和生育時(shí)期等因素對(duì)葉片絕對(duì)SPAD 值影響較大[3-4]，葉片絕對(duì)SPAD 值的氮素營(yíng)養(yǎng)和推薦施肥管理很難在不同玉米品種與生育時(shí)期中應(yīng)用。利用相對(duì)SPAD 值（在田間設(shè)置1 個(gè)高施氮量小區(qū)，將不同施氮區(qū)的葉片絕對(duì)SPAD 值與高施氮量區(qū)葉片絕對(duì)SPAD 值的比值作為相對(duì)SPAD值）作為氮素營(yíng)養(yǎng)診斷指標(biāo)，可不受品種和區(qū)域的影響，而且與植株氮素含量、產(chǎn)量和最優(yōu)施氮量的相關(guān)性高于絕對(duì)SPAD 值[5]。目前相對(duì)SPAD 值在夏玉米中已有應(yīng)用，北方寒帶玉米中研究較少。本研究通過測(cè)定玉米品種和育187 與吉單27 不同施氮處理在玉米大喇叭口期、抽絲期、乳熟期和蠟熟期的SPAD 值，研究品種與處理二因素葉片絕對(duì)SPAD 值與相對(duì)SPAD 值變化規(guī)律，以期為北方寒地不同品種不同時(shí)期玉米葉片相對(duì)SPAD 值的通用性和可行性提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及供試土壤試驗(yàn)材料為本地玉米品種和育187 和吉單27。試驗(yàn)地點(diǎn)在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院試驗(yàn)地，土壤類型為草甸土，基礎(chǔ)肥力為全氮1.53g/kg、全磷1.61g/kg、全鉀29.31mg/kg，堿解氮178.21mg/kg、有效磷70.54mg/kg、速效鉀184.58mg/kg、有機(jī)質(zhì)34.9g/kg。氮肥為尿素（N 46%），磷肥為重過磷酸鈣（P2O546%），鉀肥為氧化鉀（K2O 60%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)2018-2019 年種植和育187 和吉單27，每品種設(shè)置5 個(gè)不同施氮處理：不施氮處理（a0）、純氮用量100kg/hm2（a1，低氮處理）、純氮用量160kg/hm2（a2）、純氮用量220kg/hm2（a3）、純氮用量280kg/hm2（a4，高氮處理），各處理3 次重復(fù)，磷肥與鉀肥作為底肥一次性施入，其他管理同當(dāng)?shù)卮筇铩Ｔ?018 年和2019 年分別測(cè)定2 個(gè)品種玉米葉片的絕對(duì)SPAD 值。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法葉片絕對(duì)SPAD 值測(cè)定分別在玉米大喇叭口期、抽絲期、乳熟期和蠟熟期用SPAD-502 葉綠素含量測(cè)定儀測(cè)量各處理中部完全展開葉的SPAD 值，每次各處理測(cè)量15 株取平均值。

相對(duì)SPAD 值計(jì)算 相對(duì)SPAD 值=不同施氮區(qū)的葉片絕對(duì)SPAD 值÷在田間所設(shè)高施氮量小區(qū)葉片絕對(duì)SPAD 數(shù)值。

1.4 數(shù)據(jù)分析利用Microsoft Excel 2017 和SPSS 19 對(duì)2 年的玉米葉片絕對(duì)SPAD 值和相對(duì)SPAD 值不同處理、不同品種、不同時(shí)期及品種和施肥處理間的交互作用進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 2018 年不同品種不同時(shí)期葉片絕對(duì)SPAD 值與相對(duì) SPAD 值的多重比較由表1 可知，2018 年在不同時(shí)期，2 個(gè)品種a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值均最大。在大喇叭口期2 個(gè)品種中a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與a2 處理差異不顯著，與其他處理差異顯著；在抽絲期和育187 a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與a2、a3 處理差異不顯著，與其他2 個(gè)處理差異顯著；在乳熟期和蠟熟期2 個(gè)品種及抽絲期吉單27 a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與其他處理間均存在著顯著差異。在大喇叭口期、乳熟期和蠟熟期，2 個(gè)品種的葉片絕對(duì)SPAD 值存在著顯著差異，而在抽絲期2 品種間差異不顯著；各關(guān)鍵生育期品種和施肥處理間交互作用差異不顯著。

表1 2018 年不同品種不同時(shí)期葉片絕對(duì)SPAD 值

由表2 可知，2018 年不同品種不同時(shí)期下a4處理的相對(duì)SPAD 值均最大，且與其他處理間均存在著顯著差異，在不同時(shí)期品種間相對(duì)SPAD 值差異不顯著，各關(guān)鍵生育期品種和施肥處理間交互作用差異不顯著。

表2 2018 年不同品種不同時(shí)期相對(duì)SPAD 值

2.2 2019 年不同品種不同時(shí)期葉片絕對(duì)SPAD 值與相對(duì)SPAD 值的多重比較由表3 可知，2019 年不同時(shí)期，2 個(gè)品種a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值均最大。在大喇叭口期和育187 a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與a2、a3 處理差異不顯著，與其他2 個(gè)處理差異顯著，吉單27 a4 處理則與a3 處理差異不顯著，與其他處理間存在顯著差異；在抽絲期除吉單27 的a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與a2 處理差異不顯著外，2 個(gè)品種a4 處理與其他處理間均存在著顯著差異；在乳熟期2 個(gè)品種a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與a0、a1 處理間均存在著顯著差異，與其他2 個(gè)處理間無(wú)顯著差異；在蠟熟期2 個(gè)品種a4 處理的葉片絕對(duì)SPAD 值與其他4 個(gè)處理間均存在著顯著差異。

表3 2019 年不同品種不同時(shí)期葉片絕對(duì)SPAD 值

由表4 可知，2019 年不同品種不同時(shí)期下a4處理的相對(duì)SPAD 值均最大，在大喇叭口期和育187 a4 處理的相對(duì)SPAD 值與a2、a3 處理差異不顯著，與其他處理間存在顯著差異，吉單27 a4 處理與a3 處理差異不顯著，與其他處理間存在顯著差異；在抽絲期吉單27 a4 處理的相對(duì)SPAD 值與a2處理間差異不顯著，與其他處理間存在顯著差異；在蠟熟期2 個(gè)品種及抽絲期和育187 品種中a4 處理的相對(duì)SPAD 值與其他處理間均存在著顯著差異；在乳熟期和育187 品種a4 處理的相對(duì)SPAD 值與a2 處理差異不顯著，與其他處理差異顯著，吉單27中a4 處理與a0、a1 處理間均存在著顯著差異，與其他2 個(gè)處理間差異不顯著。在不同時(shí)期品種間相對(duì)SPAD 值差異不顯著，各關(guān)鍵生育期品種和施肥處理間交互作用差異不顯著。

表4 2019 年不同品種不同時(shí)期相對(duì)SPAD 值

3 結(jié)論與討論

玉米植株中氮素的豐缺狀況可以由玉米的葉色表現(xiàn)出來(lái)。影響玉米葉色的因素主要有品種、土壤肥力高低、不同區(qū)域生態(tài)、生育期及病蟲害等[6-7]。根據(jù)玉米新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，玉米品種葉片顏色分淺綠、綠和深綠三類。不同品種間受各因素影響葉片絕對(duì)SPAD 值差異較大。林娜[8]研究表明當(dāng)作物在缺氮時(shí)一般會(huì)表現(xiàn)出葉片葉綠素含量降低導(dǎo)致的葉色變淺，而氮素過多則葉片顏色變深等一些明顯的癥狀。因此，可以通過植物葉片含氮量與葉片葉綠素含量密切相關(guān)性及變化相似性來(lái)監(jiān)測(cè)植物的氮素狀況。蔡紅光等[9]研究表明，4 個(gè)春玉米品種葉片SPAD 值與產(chǎn)量、吸氮量及生物量呈顯著相關(guān)，該值主要受氮肥水平影響，并因土壤肥力而變化。王囡囡[10]研究6 個(gè)玉米品種間葉綠素水平的差異顯示，玉米大喇叭口期、抽絲期和灌漿期葉片SPAD 值的變化趨勢(shì)不相同，各玉米品種間SPAD 值變化趨勢(shì)一致。前人對(duì)玉米葉片SPAD 值研究多集中在絕對(duì)SPAD值和單一玉米品種，對(duì)不同品種不同時(shí)期玉米葉片SPAD 值的通用性和可行性研究較少，本研究通過對(duì)2018-2019 年本地玉米品種和育187 和吉單27葉片絕對(duì)SPAD 值與相對(duì)SPAD 值變化規(guī)律的研究，得出同一處理不同品種間相對(duì)SPAD 值差異不顯著，各關(guān)鍵生育期品種和施肥處理間交互作用不顯著，玉米相對(duì)SPAD 值可以相互消除生育期間和品種間的差異。