冬小麦的氮素营养状况诊断是进行氮肥推荐的重要步骤,简便、快速、准确的诊断方法则是进行氮肥推荐的基础。传统的作物营养诊断方法如植株全氮含量、组织汁液含氮量、叶片叶绿素含量测试等都需要进行破坏性取样和实验室的分析,不适合田间快速诊断推荐施肥的需要。在目前的研究中,叶绿素仪和植株硝酸盐测试是应用较多的两种重要的冬小麦氮营养诊断方法。
应用植株硝酸盐浓度测试已经在冬小麦、夏玉米等作物上建立了相应的诊断指标和推荐施肥体
系,而应用叶绿素仪进行冬小麦氮素营养诊断和氮肥推荐目前国内的报道还不多。专家研究通过田间试验,研究了叶绿素仪和植株硝酸盐测试在冬小麦拔节期与植株全氮含量和土壤Nmin间的关系,比较了叶绿素仪和植株硝酸盐测试两种方法进行冬小麦氮素诊断的准确性,探讨了应用叶绿素仪进行冬小麦氮营养诊断和氮肥推荐的可行性。
叶绿素计和植株全氮含量与冬小麦拔节前供氮量的关系表明,叶绿素仪读数和植株全氮含量可以在一定程度上反映土壤供氮状况。在缺氮条件下,叶绿素仪读数随着供氮量增加而增加,在供氮量超过冬小麦需要时则不能反映氮过量的问题。而冬小麦茎基部硝酸盐浓度则可以反映冬小麦拔节前的供氮状况,随着供氮量的增加茎基部硝酸盐线性增加。
实验内容:在冬小麦的拔节期采取植物样品测定SPAD读数、植株硝酸盐浓度和植株全氮含量及生物量,并采取0~90cm土壤样品,分为0~30cm,30~60cm,60~90 cm三层,测定土壤Nmin。其中植株叶绿素仪读数采用SPAD-502叶绿素仪在田间多点随机抽取30株小麦测定完全展开叶的SPAD读数,记录平均值;植株硝酸盐浓度测定采用反射仪,在田间多点随机采取30株小麦,剥去外皮,剪取茎基部1cm样段,以压汁钳挤压出汁液,适当稀释后以反射仪测定,试纸采用硝酸盐试纸;Nmin的测试采用0.01mol/LCaCl2浸提,自动流动分析仪测定。
土壤供氮量是影响冬小麦氮素营养状况的直接因素,从冬小麦拔节前总供氮量与冬小麦植株全氮含量、叶绿素仪读数和茎基部硝酸盐浓度的关系可以发现,拔节前总供氮量与茎基部硝酸盐浓度有良好的线性关系。而与植株全氮含量和叶绿素仪读数的关系则较复杂,在总供氮量0~90kg/hm2 范围内的变化基本上随着供氮量的增加而增加,但趋势不明显,当总供氮量超过90kg/hm2 以后则有保持不变的趋势。
硝酸盐在旱地植物体内通常是作为非代谢物质储存态存在的,在土壤供氮由亏缺向充分转变的过
程中,冬小麦茎基部硝酸盐浓度的变化是*迅速和直接的,随着作物对氮素的**吸收而迅速增加。对植株全氮和叶绿素来说,因为要经过氮素在植物体内的吸收转化过程,其变化幅度远没有硝酸盐的变化迅速和直接。
试验中,冬小麦地上部全氮含量与叶绿素仪SPAD读数之间则呈极显著的线性关系,地上部全氮含量随着叶绿素仪SPAD读数的增加而升高。而由模型拟合冬小麦茎基部硝酸盐浓度与植株全氮含量之间的关系可以发现,在拔节期两者之间存在极显著的线性加平台关系。
试验说明当茎基部硝酸盐浓度超过1594mg/kg以后,地上部植株全氮含量已经不能用来表征冬小麦的氮素营养状况,而茎基部硝酸盐浓度则可以作为冬小麦氮素营养状况的判断指标继续指示作物的氮素营养状况。
用叶绿素仪读数时发现,二当茎基部硝酸盐浓度小于42118mg/kg时,叶绿素仪读数随着冬小麦茎基部硝酸盐浓度的增加而增加,而当硝酸盐浓度超过42118mg/kg后,叶绿素仪读数则有保持不变的趋势。这说明叶绿素仪读数测试方法能准确的氮素营养诊断方法。
试验条件下,茎基部硝酸盐浓度测试方法与叶绿素仪方法相比是更好的氮素营养诊断方法,可以表征土壤- 植株体系的氮素营养状况,在缺氮还是供氮过多条件下都可应用;叶绿素仪可以用来进行冬小麦氮营养诊断,尤其适用于缺氮条件和需要多次重复测定时应用,可通过对照条方法进行氮肥追肥。