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Effect of nitrogen on vertical distribution of canopy nitrogen and chlorophyll relative value (SPAD value) of summer maize in sub-humid areas

施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值(SPAD值)垂直分布的影响



全 文 :中国生态农业学报 2009年 1月 第 17卷 第 1期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jan. 2009, 17(1): 54−59


* 国家自然科学基金项目(30571116和 30670326)资助
** 通讯作者: 李世清(1963~), 男, 教授,主要从事土壤-植物氮素营养研究。E-mail: sqli@ms.iswc.ac.cn
党蕊娟(1982~), 女, 在读硕士生, 主要研究方向为植物氮素营养生理生态。E-mail:dangruijuan115@163.com
收稿日期: 2007-12-20 接受日期: 2008-02-28
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2009.00054
施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值
(SPAD值)垂直分布的影响*
党蕊娟 2 李世清 1, 2** 穆晓慧 2 李生秀 2
(1. 西北农林科技大学/中国科学院水利部水土保持研究所 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 杨凌 712100;
2. 西北农林科技大学资源环境学院 杨凌 712100)
摘 要 以半湿润地区土垫旱耕人为土为供试土壤, 采用田间试验, 研究了不同施氮水平下夏玉米(Zea mays
L.)拔节期、灌浆期和成熟期 3个生育期冠层叶片氮素、叶绿素相对值(SPAD值)的垂直分布规律及其差异; 同
时对各层叶片含氮量、SPAD值与施氮量进行相关分析。结果表明, 在各生育期不同叶层叶片含氮量按上、中、
下层顺序呈明显递减规律, 从全生育期不同施氮处理看, 上层比中层增加 6.64%, 中层比下层增加 5.18%。随
施氮量增加, 中上层叶片含氮量差异增大, 中下层叶片含氮量差异减小。冠层内叶片 SPAD值垂直分布规律与
叶片含氮量分布规律相类似。相关分析表明, 全生育期各层叶片 SPAD 值与叶片含氮量呈极显著线性正相关
关系(R=0.503**)。进一步分析发现, 各层叶片 SPAD 值、叶片含氮量与施氮量的相关性以上层叶关系最为密
切, 揭示了夏玉米氮素营养诊断的较好叶片是上层叶位。
关键词 夏玉米 含氮量 叶绿素相对值 垂直分布
中图分类号: S143.1 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2009)01-0054-06
Effect of nitrogen on vertical distribution of canopy nitrogen and chlorophyll
relative value (SPAD value) of summer maize in sub-humid areas
DANG Rui-Juan1, LI Shi-Qing1,2, MU Xiao-Hui2, LI Sheng-Xiu2
(1. State Key Laboratory of Soil Erosion and Dryland Farming on Loess Plateau; Institute of Soil and Water Conservation,
Northwest A&F University/Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, China;
2. College of Resources and Environmental Sciences, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)
Abstract A field experiment was carried out in sub-humid area using Eum Orthic Authrosols as sample soil type. The experiment
analyzed the vertical distribution pattern of canopy leaf nitrogen and leaf chlorophyll relative value (SPAD value), differences in
different layer-leaves for different nitrogen levels in summer-maize (Zeamays L.) at three growth stages (jointing, grain filling and
maturity) and correlation for layer-leaf nitrogen content, leaf SPAD value and applied N. The results show that different layer-leaves
have different nitrogen content which obviously diminishes from the upper to middle, then the lower leaf canopy. Based on the aver-
age of different leaf layers for the entire growth stage, upper leaf layer is 6.64% higher than middle leaf layer, which in turn is 5.18%
higher than the lower leaf layer. With increasing application of nitrogen, the difference between upper and middle leaf layers in-
creases. However, the difference between middle and lower leaf layers decreases with increasing nitrogen application. The vertically
changing trend of canopy leaf chlorophyll relative value is similar to that of nitrogen content of leaves. Correlation analysis indicates
a significant (R = 0.503**) linear correlation between chlorophyll relative value and leaf nitrogen content throughout the growth
stage. Further analysis indicates that the upper leaf layer has the most closed correlation of leaf nitrogen content, chlorophyll relative
value with applied nitrogen. So the best diagnosis of nitrogen nutrition for summer-maize is in the upper leaf layer.
Key words Summer-maize, Nitrogen content, Chlorophyll relative value, Vertical distribution
(Received Dec. 20, 2007; accepted Feb. 28, 2008)
第 1期 党蕊娟等: 施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值(SPAD值)垂直分布的影响 55


目前全世界玉米栽培面积已达 1.3 亿 hm2以上,
仅次于小麦和水稻, 是近年来发展最快作物之一。
氮肥是决定作物产量的关键因素之一[1, 2], 在供氮不
足的农田, 玉米产量随施氮量增加一般呈规律性提
高[3]。氮肥通过改变玉米某些生理特性而影响产量[4],
氮素不足或过量均会加速玉米生及穗位下部叶叶绿素
下降进程长后期叶面积指数, 进而加快叶片衰老[5]。
由于氮素在植物体极易发生转运及冠层不同层
次叶片含氮量存在明显差异[6, 7], 氮素吸收和分配一
直是植物生理学等学科研究的热点[8]。进一步研究
施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值
垂直分布的影响, 明确夏玉米氮素营养诊断较好叶
位, 对优化土壤-植物系统氮管理具有重要意义。研
究表明, 小麦施氮后能显著提高花后的旗叶叶绿素含
量和单叶光合速率, 提高小麦穗籽粒数和粒重[9]; 在
一定范围内, 玉米叶片叶绿素相对值和光合速率与叶
片含氮量呈正相关, 氮素供应失调会导致光合能力下
降[10]; 合理供氮不仅显著影响玉米幼苗叶片叶绿素相
对值、光合速率及叶绿素荧光特性等[11], 且可改善叶
肉细胞光合能力, 降低光合底物 CO2 传输中的非气
孔限制, 提高生育后期叶片光合强度和延长高光合
持续期[12]。对旱地作物, 合理施氮对提高叶片光合
能力、抑制气孔蒸腾和增强作物抗旱性更具意义[13]。
前人研究已证实冠层叶片氮素含量存在垂直梯
度, Hirose等早在 1987年就发现并研究了冠层叶片
氮素垂直分布规律[14], 认为冠层氮素含量垂直梯度
是作物冠层显著特点之一[15], 证明大部分作物冠层
氮素存在分布不均现象, 如小麦[16]、大豆[17]、棉花
[18]、向日葵[19]等作物均表现为冠层叶片含氮量沿冠
层从上向下递减[1]。由于测定快速和简便, 叶片叶绿
素相对值(SPAD 值)是实践中比较和评价作物氮素
营养水平的重要指标。大量研究表明, SPAD值与叶
绿素含量呈高度正相关[20], 也与叶片含氮量呈线性
相关[21], 因而 SPAD 值在冠层不同叶位也可能存在
垂直分布性。
总之, 施氮对夏玉米不同生育期叶片光合作用
及籽粒产量等方面的影响已进行了大量系统研究 ,
但对夏玉米叶片含氮量与 SPAD 值垂直分布, 以及
二者间相关关系的研究较少。由于冠层不同叶层氮
素含量及 SPAD 值存在差异 , 本文通过田间试验 ,
研究 SPAD 值与叶片含氮量的分布规律以及二者间
相关关系, 探讨施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素
及叶 SPAD 值垂直分布的影响, 明确用不同叶层叶
片进行氮素营养诊断的效果, 为选择更有代表性叶
片进行夏玉米氮素营养诊断, 提高诊断准确性提供
依据。
1 材料与方法
1.1 试验区自然条件
试验在西北农林科技大学土壤肥料试验站进
行。该试验站处于黄土高原南部旱作区, 位于渭河
三级阶地, 海拔 520 m 左右。本地区属大陆性季风
气候, 年均降水量 630 mm且分布不均, 主要集中在
7~9 月份, 冬春易旱, 年均气温 12.9 , ℃ 年蒸发量
1 400 mm, 地下水深大于 60.0 m, 属半湿润易旱地
区。作物轮作方式主要为冬小麦−夏玉米。供试土壤
为土垫旱耕人为土, 其剖面层次大体可划分为耕层
(0~20 cm)、粘化层(20~60 cm)和母质层(60~200
cm)。
1.2 田间试验设计
以中等肥力土垫旱耕人为土为供试土壤(表 1),
以玉米品种“陕单 902”为指示作物, 进行大田试验,
前茬为冬小麦。试验处理设在施磷的基础上每公顷
施氮 0 kg、45 kg、90 kg、135 kg和 180 kg(即 N0、
N45、N90、N135和 N180)5 个施氮水平, 3 次重复, 共
15 个小区(表 2), 小区面积 6 m2。氮肥为尿素(含 N
46%), 施 180 kg·hm−2 P2O5。尿素和磷肥在玉米播
种前一次性做种肥混施入 0~0.20 m 土层, 全生育
期并未进行补充灌溉, 管理与一般大田相同。夏玉
米于 2006年 7月 3日播种, 2006年 9月 25日收获, 全
生育期 82 d。播种密度 41 667株· hm−2, 株距 0.50
m, 行距 0.50 m。试验期间, 分别于 2007 年 8 月 1
日(拔节期)、9月 11日(灌浆期)、9月 21日(成熟期)
进行采样及有关指标的测定。

表 1 供试土壤基本性状
Tab.1 Properties of the soil used in experiment
土层深度
Soil layer
(cm)
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
全氮
Total N
(g·kg−1)
4NH
+ -N
(mg·kg−1)
3NO
− -N
(mg·kg−1)
有效磷
Available P
(mg·kg−1)
0~20 13.8 0.783 12.7 7.1 11.7
20~40 11.4 0.743 10.7 5.7 9.7
40~60 8.0 0.564 11.0 4.4 5.5
60~80 7.4 0.580 10.0 4.0 6.9
80~100 6.7 0.329 10.4 6.8 9.1
56 中国生态农业学报 2009 第 17卷


1.3 测定项目及方法
1.3.1 冠层垂直分层及取样
将夏玉米植株冠层叶片自顶部依次分为上层叶
片、中层叶片和下层叶片等 3 层, 每层选取 1 片完
全展开叶为代表叶, 在未离体测定叶绿素相对值后,
取样, 用以测定全氮。每小区测定 2株, 包括田间试
验重复在内, 共 6次重复。
1.3.2 叶片全氮测定
采集各层叶片烘干粉碎后 , H2SO4-H2O2 消煮 ,
全自动凯氏定氮仪测定。
1.3.3 叶片叶绿素相对值测定
SPAD-502叶绿素仪分别测定上层、中层和下层
展开叶叶绿素相对值(SPAD值)。
2 结果与分析
2.1 施氮对夏玉米冠层不同叶层叶片氮素含量垂
直分布的影响
测定结果表明(表 2), 在夏玉米各生育期不同叶
层叶片含氮量按上、中、下层顺序呈明显递减规律;
各叶层叶片含氮量均随生育期推进呈递减趋势。在
生育前期的拔节期, 随施氮水平提高, 各层叶片含
氮量相应增加, 特别是增大了中上层叶片含氮量间
差异, 而中下层差异减小, 每公顷施氮 90 kg时中下
层差异仅为 1.28%。进入成熟期, 部分高施氮处理下
层叶片含氮量甚至低于低施氮处理, 如 N90-3说明在高量施氮条件下, 可能更有利于促进成熟期
下层叶片氮素向上层或者穗部发生转移。过去研究
证明, 在中量施氮条件下, 存在不同层次叶片间氮
素营养竞争[22]。本研究证明, 即使是在较充足施氮
条件下, 不同叶层间也存在氮素营养竞争现象。
灌浆期不施氮处理(N0 处理)上、中层叶片含氮
量相差 11.62%, 中、下层叶片含氮量相差 3.53%; 高
氮处理(N180 处理)上、中层叶片含氮量相差 9.94%,
中、下层叶片含氮量相差 24.20%, 说明由于氮素的
极易运转性, 在生育中后期随施氮量增加, 下层叶
片氮素向上层组织特别是籽粒发生明显转移[20], 从
而使上、中层叶片含氮量梯度变小, 中、下层氮素
含量梯度进一步加大。玉米成熟期中、下层叶片含
氮量差异减少, 特别在施氮条件下, 减小幅度更大,
N180 处理含氮量相差−4.61%, 进一步证明在作物生
育后期, 施氮有利于延缓下层叶片衰老。从全生育
期看, 随施氮量增加, 总体上加大了上、中层叶片含
氮量差异, 减小了中、下层叶片含氮量差异, 尤其对
N135处理, 中、下层仅相差 1.77%。因此, 在实际中
捕捉住中、下层叶片氮素胁迫状况, 可为合理施氮
提供更有效信息。
2.2 施氮对夏玉米冠层 SPAD值垂直分布的影响
冠层叶片 SPAD 值的垂直分布规律与含氮量分
布规律基本相似(表 3), 叶片 SPAD 值整体规律表现
为上层>中层>下层。除拔节期, 其余各时期冠层各

表 2 施氮对冠层不同叶层叶片含氮量垂直分布的影响
Tab.2 Effect of nitrogen application on vertical distribution of N content in different leaf layers
含氮量
N content (g·kg−1)
不同层次叶片含氮量差
Difference of N content between different leaf layers (%) 处理和叶层
Treatment
and leaf layer 拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
叶层
Leaf layer
拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
N0-11) 964.06 953.41 706.18 874.55
N0-2 938.14 854.13 690.82 827.70 1−22) 2.76 11.62 2.22 5.66
N0-3 888.00 824.98 591.53 768.17 2−3 5.65 3.53 16.78 7.75
N45-1 1 186.68 1 029.91 893.70 1 036.77
N45-2 1 149.10 994.90 888.76 1 010.92 1−2 3.27 3.52 0.56 2.56
N45-3 1 058.61 948.87 856.84 954.77 2−3 8.55 4.85 3.73 5.88
N90-1 1 189.93 1 048.36 936.25 1 058.18
N90-2 1 122.08 1 003.61 875.67 1 000.46 1−2 6.05 4.46 6.92 5.77
N90-3 1 107.95 994.92 816.31 973.06 2−3 1.28 0.87 7.27 2.82
N135-1 1 192.69 1 171.61 935.26 1 099.85
N135-2 1 156.50 998.69 889.76 1 014.98 1−2 3.13 17.32 5.11 8.36
N135-3 1 107.37 995.35 889.29 997.34 2−3 4.44 0.34 0.05 1.77
N180-1 1 174.62 1 106.32 995.73 1 092.23
N180-2 1 092.41 1 006.32 857.00 985.24 1−2 7.53 9.94 16.19 10.86
N180-3 1 035.55 810.25 898.44 914.75 2−3 5.49 24.20 −4.61 7.71
1) 1、2、3分别表示上层、中层和下层叶片; 2) 1−2表示上层叶片与中层叶片氮素差异; 2−3表示中层叶片与下层叶片氮素差异。下同。
1) 1,2,3 signify the upper, middle and lower leaf respectively. 2) 1−2 means the difference of N content between upper leaf and middle leaf; 2−3 means
the difference of N content between middle leaf and lower leaf. The same below.
第 1期 党蕊娟等: 施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值(SPAD值)垂直分布的影响 57


表 3 施氮对冠层不同叶层叶片叶绿素相对含量垂直分布的影响
Tab.3 Effect of nitrogen application on vertical distribution of SPAD value in different leaf layers
叶绿素相对含量
SPAD value
不同层次叶片 SPAD值差
Difference of SPAD value between different leaf layers (%)
处理和叶层
Treatment and
leaf layer 拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
叶层
Leaf layer
拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
N0-1 47.35 42.13 41.48 43.66
N0-2 45.55 41.35 40.82 42.57 1−2 3.95 1.89 1.63 2.54
N0-3 43.52 41.27 40.68 41.82 2−3 4.66 0.19 0.34 1.79
N45-1 48.60 46.52 46.43 47.18
N45-2 46.89 46.29 46.30 46.49 1−2 3.65 0.49 0.29 1.49
N45-3 45.86 45.30 46.07 45.74 2−3 2.25 2.19 0.50 1.64
N90-1 49.35 49.83 47.23 48.80
N90-2 47.36 47.23 47.21 47.27 1−2 4.20 5.51 0.03 3.25
N90-3 48.17 47.09 47.20 47.49 2−3 −1.67 0.30 0.02 −0.46
N135-1 49.65 49.37 49.60 49.54
N135-2 48.24 48.25 49.59 48.69 1−2 2.92 2.31 0.02 1.74
N135-3 48.17 48.23 48.55 48.32 2−3 0.15 0.04 2.14 0.78
N180-1 50.33 49.05 48.28 49.22
N180-2 49.08 51.67 50.02 50.25 1−2 2.55 −5.06 −3.47 −2.05
N180-3 49.33 54.42 52.00 51.92 2−3 −0.51 −5.05 −3.81 −3.20

叶层 SPAD值均随施氮量增加而明显增加。总体上,
各时期上、中层与中、下层 SPAD 值之差均随施氮
量增加而减小。特别在玉米生育后期 , 即成熟期 ,
随施氮量增加, 各层差异更小, 在 N180处理下各层
差异出现负值 ; 全生育期平均看 , 随施氮量增加 ,
上、中层差异由 2.54%变化到−2.05%, 中、下层差
异由 1.79%变化到−3.20%。进一步说明在玉米生
长中后期 , 适量施氮有助于延缓作物下层叶片衰
老 [21]。
2.3 叶片含氮量、叶绿素相对值与施氮量的相关性
2.3.1 叶片叶绿素相对值与含氮量的相关关系
叶片叶绿素相对值(SPAD 值)与含氮量的相关
关系见图 1。图 1表明, 不同叶层 SPAD值与其相对
应的含氮量(N)呈极显著线性相关(n=225), 其回归
方程为 SPAD=1.4N+33.56 (R=0.503**), 说明 SPAD
值能较好地反映叶片氮素营养水平。

图 1 叶片含氮量与 SPAD值的相关分析
Fig. 1 Regression analysis between leaf N content
and SPAD value

不同层次叶片 SPAD 值与含氮量的相关性分析见
表 4。除灌浆期下层叶片外, 其余各时期不同层次 SPAD
值均与叶片含氮量呈极显著正相关。全生育期以上层叶
片 SPAD 值与含氮量的相关性最好, 其次是中层, 下层
较差。在灌浆期, 上、中层叶片 SPAD值与叶片含氮量

表 4 不同叶层叶片叶绿素相对值与叶片含氮量的相关系数
Tab.4 Correlation coefficient between N content and SPAD value of leaf in different layers
生育期 Growth stage 叶层
Leaf layer 拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
上层 Upper 0.850** 0.865** 0.901** 0.960**
中层 Middle 0.874** 0.812** 0.839** 0.891**
下层 Lower 0.755** 0.142 0.804** 0.577
*表示显著相关, **表示极显著相关,下同。* means correlation is significant at 0.05 level, ** means correlation is significant at 0.01 level. The
same below.

58 中国生态农业学报 2009 第 17卷


均呈极显著相关性, 下层叶片 SPAD值与叶片含氮量
相关性未达显著水平。以上结果揭示, 在用 SPAD值
反映叶片氮素营养水平时, 以中、上层叶片较好。
2.3.2 叶片含氮量、SPAD值与施氮量间的相关性
不同叶层叶片含氮量与施氮量间的相关性见表
5。从表 5 可知, 玉米拔节期与灌浆期, 施氮量与各
层叶片含氮量相关性未达显著水平, 尤其是在灌浆
期, 下层叶片含氮量与施氮量的相关系数仅为 0.030;
在成熟期, 施氮与上层叶片含氮量相关性达极显著
水平(R=0.886), 与下层叶片含氮量相关性虽然较好,
但未达显著水平。说明适量施氮对改善玉米成熟期
上层叶片氮素营养水平具有重要意义。从全生育期
平均看 , 施氮与玉米上层叶片含氮量相关性较好 ,
其次是中层叶片, 与下层叶片含氮量的相关性较差。
不同叶层叶片 SPAD 值与施氮量间的相关性见
表 6。表 6 表明, 玉米拔节期, 施氮量与各层叶片
SPAD 值的相关性均达极显著水平; 灌浆期施氮量
与中、下层 SPAD 值的相关性达显著水平, 与上层
SPAD 值未达显著水平; 成熟期施氮量与中、下层
SPAD 值间的相关性达显著或极显著水平, 与上层
SPAD值相关性不显著, 说明施氮对于延缓中、下部
叶片衰老具有重要意义。从全生育期平均看, 施氮
量与上、中、下层 SPAD值相关性均达显著水平, 与
中、下层 SPAD值相关性达极显著水平。

表 5 不同叶层叶片含氮量与施氮量的相关系数
Tab. 5 Correlation coefficient between leaf N content of different layers and applied N
生育期 Growth stage 叶层
Leaf layer 拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
上层 Upper 0.679 0.861 0.886* 0.856
中层 Middle 0.559 0.741 0.623 0.637
下层 Lower 0.602 0.030 0.807 0.584

表 6 不同叶层叶片叶绿素相对值与施氮量的相关系数
Tab. 6 Correlation coefficient between leaf SPAD value of different layers and applied N
生育期 Growth stage 叶层
Leaf layer 拔节期
Jointing
灌浆期
Filling
成熟期
Maturity
全生育期
Whole growth
上层 Upper 0.974** 0.824 0.855 0.879*
中层 Middle 0.990** 0.956* 0.930* 0.961**
下层 Lower 0.949** 0.964* 0.962** 0.975**

3 讨论
过去的研究表明, 作物对氮素的吸收和分配随
生育期推进呈明显阶段性, 一般在抽穗前以吸收分
配为主, 抽穗后以再分配为主[22]。氮素在植株体内
的转移不仅是作物生长的需要, 也是对外界环境的
适应, 氮素在植株内各器官的最终分布是氮素分配
和转运的综合结果。本研究表明, 随施氮量增加, 叶
片含氮量和叶片 SPAD 值均随之增加, 这与前人研
究结果相同[23]。
本试验在相同施氮水平下, 玉米各叶层叶片含
氮量及 SPAD 值均呈现为上层>中层>下层, 说明玉
米冠层叶片 SPAD值和含氮量的分布特征比较固定,
不同叶位叶片间的差异受施氮量影响较小, 施氮只
是影响叶片 SPAD 值和含氮量绝对量大小。另一方
面随施氮量增加 , 上、中层叶片和中、下层叶片
SPAD 值及含氮量差异减小, 这与施氮满足了叶片,
尤其是下部叶片对氮素营养的需求, 从而适当减少
氮素向上部叶片转移有关, 也进一步支持了施氮有
利于减缓叶片尤其是下部叶片衰老的观点。前人研
究表明, 叶片 SPAD 值与含氮量呈线性正相关 [21],
本研究也同样证明, 各层叶片含氮量与 SPAD 值间
均呈极显著相关, 并以上层叶片相关系数最高; 不
同生育期不同叶层叶片含氮量、SPAD 值与施氮量
关系密切程度不同, 从全生育期平均看, 施氮量与
各层叶片含氮量均未达显著相关, 但与上层叶片含
氮量关系相对最为密切; 施氮量与上、中、下层叶
片 SPAD值相关性均达显著水平, 与中、下层 SPAD
值相关性达极显著水平; 说明施氮对玉米中、下层
叶片 SPAD 值的影响较大。总体比较各相关系数发
现, 以上层叶片相关系数最好, 揭示了上层叶片更
适宜于夏玉米各生育期氮素营养诊断。
4 结论
夏玉米各生育期不同叶层叶片含氮量按上、中、
下层呈明显递减规律, 从全生育期不同施氮处理平
第 1期 党蕊娟等: 施氮对半湿润农田夏玉米冠层氮素及叶绿素相对值(SPAD值)垂直分布的影响 59


均看, 上层比中层高 6.64%, 中层比下层高 5.18%。
各叶层叶片含氮量均随生育期推进呈递减趋势。随
施氮水平增加, 各生育期各层叶片含氮量增加, 且
中、上层叶片含氮量差异增大, 而中、下层叶片含
氮量差异减小, 说明施氮能够有效延缓中、下层叶
片衰老。
冠层内叶片 SPAD 值垂直分布规律与氮素含量
分布规律相似, SPAD值与各层叶片含氮量均呈显著
正相关。上层 SPAD 值比中层平均高 1.39%, 中层
SPAD值与下层无显著差异。
各生育期 SPAD 值与叶片含氮量呈显著线性相
关(R=0.503**)。不同叶层 SPAD 值与其相对应含氮
量均显著相关, 说明 SPAD 值可反映不同层次叶片
氮素营养水平, 全生育期以上层叶片 SPAD 值与含
氮量相关性最好。各层叶片 SPAD 值、叶片含氮量
与施氮量间的相关分析同时表明, 上层叶片 SPAD
值及含氮量与施氮量关系最为密切, 说明上层叶片
是夏玉米氮素营养诊断的较好叶片, 原因可能在于
上层叶片氮素营养是从介质中吸收氮素与中、下部
叶片氮素向上转移的综合表现。
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