基于Dualex的水稻氮素营养诊断(2)
本研究设置了水稻关键生育期Dualex仪测定试验和常规氮素营养指标测定试验，以便于分析Dualex仪的测量值与水稻叶绿素含量、氮含量和氮积累量等氮素营养指标在实际生产中的相关性，进一步建立水稻氮素营养模型。以期为水稻氮素营养监测和精确氮肥管理提供一定的理论指导和技术支持。
1 材料与方法
1．1 试验设计
试验于2016年7月-10月在江苏省泗洪县石集乡现代农业科技综合示范基地（118°15' E，33°24' N）进行。供试水稻品种为宁粳4号；试验设计了4个氮肥梯度处理，分别为N0=0kg/hm2 ，N1=120kg/hm2，N2=240kg/hm2，N3=360kg/hm2。其中，氮肥以尿素的形式施用，且基肥：分蘖肥：促花肥：保花肥=3：2：3：2；磷肥(P2O5)以基肥一次性施用，小区施P量为280kg/hm2；钾肥（K2O）以基肥和促花肥1:1的形式施入，小区施K量为250kg/hm2。试验采用随机区组设计，小区规格为6.0m*7.8m=46.8m2，共3组重复。所有的生长分析都是从每个小区选取5株生长均匀一致的水稻植株采集取样。从移栽一个月后开始进行取样分析，每隔7-10d进行一次，具体间隔时间结合当地天气状况决定，总共采集了6个生育时期的数据：分蘖期（TI），拔节期（SE），穗原基期（PI），孕穗期（BT），抽穗期（HD），开花期（FL），覆盖了水稻的关键生育时期。
1．2 测定项目与方法
1．2．1 Dualex测量值 使用Dualex多酚叶绿素仪 (Dualex 4,，法国Force-A公司)测定每小区中间水稻叶片1/4，1/3，1/2处，避开主叶脉，并计算平均值。Dualex 4可同时测定3个指标：叶绿素相对含量（chlorophyll，Chl），类黄酮（flavonoid，FLAV）和氮平衡指数（nitrogen balance index，NBI）[4]。但由于本研究没有涉及到FLAV和NBI的相关数据，因此，下文所提及的Dualex值均为Dualex 4所测定的Chl值。
1．2．2 叶绿素实际含量 本试验采用分光光度计法测量叶绿素实际含量。用95%乙醇溶解提取叶绿素，并分别在波长665、649和470nm下测定吸光度。按经验公式[6]计算提取液的叶绿素浓度，并得出叶绿素实际含量。
1．2．3 叶片含氮量与干物质量 叶片含氮量（LN）通过微量凯氏定氮法[7]测得。叶片干物质含量（LW）通过高温（>110°C）杀青30分钟，85°C烘干24小时后称重测得。
1．2．4 叶片氮积累量（Leaf nitrogen accumulation，LNA） 叶片氮积累量通过叶片含氮量（LN）和叶片干物质含量（LW）计算得到，公式如下：LNA = LW*LN/100。
1．3 数据分析
所有的相关性分析均在EXCEL2013上进行。在本研究中，二次多项式回归对所有模型的拟合度均为最优，故选取二次多项式进行回归分析。在分析施氮水平与氮素相关指标的时候，使用最小显著差数法（LSD）来进行多重比较，取显著水平а=0.05。
2 结果与分析
2．1 施氮水平对氮素相关指标的影响
2．1．1 施氮水平对氮素相关指标的影响
本研究选取了叶绿素实际含量，叶片含氮量和LNA作为水稻氮素营养的评价指标，结果如表1所示。其中，叶绿素含量随施氮水平变化不大，直到抽穗和开花时才开始有较大差异，且氮肥施用越多，叶绿素含量越高，光合能力越强，但也引起作物贪青、延长生育期等问题。这表明，在抽穗和开花时期，如果氮肥不足，将会降低叶绿素含量，减小水稻叶片的光合作用，进而影响产量。而过量施用氮肥，可能会使水稻叶绿素含量一直文持在一个较高的水平，导致贪青晚熟。
不同施氮水平的叶片氮含量之间有较大差异，施氮量多的含氮量显著高于施氮量少的，且这个现象几乎文持了整个生育阶段。这表明，施氮量对水稻叶片含氮量的影响是巨大且持久的。从动态变化上看，含氮量在拔节期达到了顶峰，拔节之后有所下降，但趋于稳定。拔节期营养生长与生殖生长并存，叶片的含氮量达到最大，而拔节后转向生殖生长，所以叶片含氮量下降，但含氮量将会保持稳定以保障叶片基本的生理功能营养供给。