基于叶片SPAD的棉花氮营养指数估算研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0499

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (18): 31-37.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0499

所属专题：棉花

基于叶片SPAD的棉花氮营养指数估算研究

哈发都曼¹(), 马露露¹^,², 印彩霞¹^,², 苏维¹^,², 李冬梅¹, 丁怡人¹, 吕新¹^,², 张泽¹^,²()

¹石河子大学农学院,新疆石河子 832003
²新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室,新疆石河子 832003

收稿日期:2020-09-25 修回日期:2021-01-18 出版日期:2021-06-25 发布日期:2021-07-13
通讯作者: 张泽
作者简介:哈发都曼,女,1996年出生,新疆乌苏人,硕士研究生,研究方向：作物信息技术与精准栽培。通信地址：832003 新疆石河子市向阳街石河子大学农学院绿洲生态实验室,Tel：18899592772,E-mail： 1442100913i@qq.com。
基金资助:
兵团重点领域科技攻关计划项目“棉花营养监测与智能诊断关键技术产品及云平台研发应用重点领域”(2020AB005);石河子大学创新发展专项“基于‘图谱’融合的滴灌棉花氮素营养快速诊断技术研发及应用”(CXFZ201903)

Nitrogen Nutrition Index of Cotton: Estimation Based on Leaf SPAD

Ha Faduman¹(), Ma Lulu¹^,², Yin Caixia¹^,², Su Wei¹^,², Li Dongmei¹, Ding Yiren¹, Lv Xin¹^,², Zhang Ze¹^,²()

¹College of Agriculture, Shihezi University, Shihezi Xinjiang 832003
²The Key Laboratory of Oasis Ecology Agriculture, Xinjiang Production and Construction Group, Shihezi Xinjiang 832003

Received:2020-09-25 Revised:2021-01-18 Online:2021-06-25 Published:2021-07-13
Contact: Zhang Ze

摘要/Abstract

摘要：

为了探究不同施氮处理对棉花叶片SPAD值、生物量和氮营养指数(NNI)的影响,通过两年田间试验,设置5个施氮水平（即0、120、240、360、480 kg/hm²）,开展棉花叶片SPAD值、氮素吸收分配规律和生物量变化的研究。研究结果发现：棉叶SPAD值随施氮量增加呈增加趋势,在N4处理下获得最大值;建立棉花氮浓度稀释模型：N_c=3.02W_max^-0.24,分析表明棉叶SPAD与NNI之间呈正相关关系,相关系数R²为0.05~0.74;经验证,棉花不同生育时期的模型模拟性能较好,出苗后97天时相关系数达到最大。棉花叶片SPAD值与临界氮浓度存在显著的正相关关系,可以作为棉花氮营养诊断的指标。

关键词: SPAD值, 氮营养指数, 稀释模型, 生物量

Abstract:

To explore the effects of different nitrogen application treatments on the SPAD value, biomass and nitrogen nutrition index (NNI) of cotton leaves, through a 2-year field experiment, 5 nitrogen application levels (0, 120, 240, 360, 480 kg/hm2) were set to study the SPAD value of cotton leaves, the law of nitrogen absorption and distribution, and the change of biomass. The results showed that the SPAD value of cotton leaves increased with the increase of nitrogen application rate, and reached the maximum value under N4 treatment. The dilution model of cotton nitrogen concentration was established: N_c=3.02W_max-0.24. The analysis showed that there was a positive correlation between SPAD and NNI of cotton leaves, and the correlation coefficient R2 was 0.05-0.74. It is proved that the simulation performance of the model at different growth stages of cotton is relatively good, and the correlation coefficient could reach the maximum at 97 days after seedling emergence. There is a significant positive correlation between the SPAD value of cotton leaves and the critical nitrogen concentration, which can be used as an index for cotton nitrogen nutrition diagnosis.

Key words: SPAD value, nitrogen nutrition index, dilution model, biomass

中图分类号:

S562

哈发都曼, 马露露, 印彩霞, 苏维, 李冬梅, 丁怡人, 吕新, 张泽. 基于叶片SPAD的棉花氮营养指数估算研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(18): 31-37.

Ha Faduman, Ma Lulu, Yin Caixia, Su Wei, Li Dongmei, Ding Yiren, Lv Xin, Zhang Ze. Nitrogen Nutrition Index of Cotton: Estimation Based on Leaf SPAD[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(18): 31-37.

图/表 8

参考文献 22

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试验年份	施氮日期/d	施氮比例/%
2017	6.09	10
	6.21	10
	6.29	10
	7.09	20
	7.21	20
	8.02	20
	8.11	10
	8.18	10
2018	播种前	基肥30
	6.13	8
	6.23	8
	7.14	10
	7.25	12
	8.05	15
	8.16	17

试验年份	施氮日期/d	施氮比例/%
2017	6.09	10
	6.21	10
	6.29	10
	7.09	20
	7.21	20
	8.02	20
	8.11	10
	8.18	10
2018	播种前	基肥30
	6.13	8
	6.23	8
	7.14	10
	7.25	12
	8.05	15
	8.16	17

出苗后天数/d	回归方程	相关系数R²
70	y=1.4958x-47.963	0.7794
80	y=0.925x-34.359	0.7754
100	y=2.0846x-105.78	0.8946
110	y=0.8278x-32.056	0.6011
115	y=0.4741x-11.93	0.4915

出苗后天数/d	回归方程	相关系数R²
70	y=1.4958x-47.963	0.7794
80	y=0.925x-34.359	0.7754
100	y=2.0846x-105.78	0.8946
110	y=0.8278x-32.056	0.6011
115	y=0.4741x-11.93	0.4915

出苗后天数/d	回归方程	相关系数R²	均方根误差RMSE
57	y=1.0506x-0.0084	0.65	0.058
66	y=0.1338x+1.1905	0.18	0.217
76	y=1.4029x-0.3797	0.53	0.101
87	y=0.9112x+0.1241	0.74	0.072
97	y=0.8098x+0.2457	0.76	0.068
127	y=0.9427x+0.132	0.70	0.096

基于叶片SPAD的棉花氮营养指数估算研究

Nitrogen Nutrition Index of Cotton: Estimation Based on Leaf SPAD

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