应用多酚–叶绿素仪监测棉花氮素营养状况研究

摘要：

[目的]通过田间试验,研究使用多酚–叶绿素仪对棉花进行快速无损氮素营养诊断适宜的指标.[方法]田间试验在新疆石河子市进行,设3个施氮处理,分别为施纯N 0、180和240 kg/hm2,分别用N0、N180和N240表示.所有氮肥分5次随滴灌施入,每次施肥后3天,利用多酚–叶绿素仪(Dualex-4)和SPAD叶绿素仪分别测定20株棉花叶片的氮平衡指数(NBI)、Chl值和SPAD值,同步采样测定棉花叶片全氮含量,及0—20 cm、0—40 cm和0—60 cm土层硝态氮含量.[结果]随着施氮量的增加棉花叶片全氮含量和土壤硝态氮含量均显著增加.其中,0—40 cm土层硝态氮含量与棉花叶片全氮含量关系最密切.增加氮肥施用量,棉花叶片氮素营养诊断指标NBI、Chl值和SPAD值均显著增加.棉花叶片NBI、Chl和SPAD与叶片全氮含量均呈极显著正相关关系,且相关系数(r)均达到0.8以上.相关性模型校验结果表明,棉花叶片全氮含量实测值与预测值的平均相对误差(RE)分别为–4.0％(NBI)、–3.1％(Chl)和–5.7％(SAPD).其中,氮平衡指数(NBI)模型对棉花叶片全氮含量的预测精度最高,与实测值的相关系数达到了0.9143,平均绝对百分比误差(MAPE)为6.91％;标准均方根误差(nRMSE)为8.21％.棉花叶片NBI、Chl和SPAD与土壤硝态氮的模型决定系数表现为NBI>Chl>SPAD.模型校验分析表明,NBI模型与0—40 cm土层硝态氮实测含量的相关性最高,相关系数为0.9116,预测值与实测值的MAPE和nRMSE分别为14.11％和17.88％.[结论]应用多酚–叶绿素仪监测棉花氮素营养,氮平衡指数(NBI)与棉花叶片氮含量和0—40 cm土层硝态氮含量的相关性最高,预测值与实测值的误差仅为6.91％和14.11％,可以满足膜下滴灌条件下棉花氮素营养的快速诊断需求.

关键词：多酚—叶绿素仪;氮素平衡指数;叶绿素;SPAD;土壤硝态氮含量;棉花叶片全氮含量;模型预测精度

所属期刊栏目：27

资助基金：国家重点研发计划;兵团中青年科技创新领军人才计划

在线出版日期：2021-08-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：1198-1212