不同处理玉米叶片绝对SPAD 值与相对SPAD 值的研究

宋英博

（黑龙江省农业科学院佳木斯分院，佳木斯 154007）

SPAD-502 叶绿素仪是利用两种波长650nm 和940nm 光学浓度差来确定叶片当前叶绿素的相对含量，其显示读数值为叶片绝对SPAD 值，研究表明SPAD 值与叶绿素浓度及叶片氮含量有较好的相关性，可间接反映植物营养状况[1-2]。近年来SPAD 值被广泛应用于玉米氮素营养诊断及推荐施肥中。玉米的生长环境、品种和生育时期等因素对叶片绝对SPAD 值影响较大[3-4]，叶片绝对SPAD 值的氮素营养和推荐施肥管理很难在不同玉米品种与生育时期中应用。利用相对SPAD 值（在田间设置1 个高施氮量小区，将不同施氮区的叶片绝对SPAD 值与高施氮量区叶片绝对SPAD 值的比值作为相对SPAD值）作为氮素营养诊断指标，可不受品种和区域的影响，而且与植株氮素含量、产量和最优施氮量的相关性高于绝对SPAD 值[5]。目前相对SPAD 值在夏玉米中已有应用，北方寒带玉米中研究较少。本研究通过测定玉米品种和育187 与吉单27 不同施氮处理在玉米大喇叭口期、抽丝期、乳熟期和蜡熟期的SPAD 值，研究品种与处理二因素叶片绝对SPAD 值与相对SPAD 值变化规律，以期为北方寒地不同品种不同时期玉米叶片相对SPAD 值的通用性和可行性提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及供试土壤试验材料为本地玉米品种和育187 和吉单27。试验地点在黑龙江省农业科学院佳木斯分院试验地，土壤类型为草甸土，基础肥力为全氮1.53g/kg、全磷1.61g/kg、全钾29.31mg/kg，碱解氮178.21mg/kg、有效磷70.54mg/kg、速效钾184.58mg/kg、有机质34.9g/kg。氮肥为尿素（N 46%），磷肥为重过磷酸钙（P2O546%），钾肥为氧化钾（K2O 60%）。

1.2 试验设计2018-2019 年种植和育187 和吉单27，每品种设置5 个不同施氮处理：不施氮处理（a0）、纯氮用量100kg/hm2（a1，低氮处理）、纯氮用量160kg/hm2（a2）、纯氮用量220kg/hm2（a3）、纯氮用量280kg/hm2（a4，高氮处理），各处理3 次重复，磷肥与钾肥作为底肥一次性施入，其他管理同当地大田。在2018 年和2019 年分别测定2 个品种玉米叶片的绝对SPAD 值。

1.3 测定项目及方法叶片绝对SPAD 值测定分别在玉米大喇叭口期、抽丝期、乳熟期和蜡熟期用SPAD-502 叶绿素含量测定仪测量各处理中部完全展开叶的SPAD 值，每次各处理测量15 株取平均值。

相对SPAD 值计算 相对SPAD 值=不同施氮区的叶片绝对SPAD 值÷在田间所设高施氮量小区叶片绝对SPAD 数值。

1.4 数据分析利用Microsoft Excel 2017 和SPSS 19 对2 年的玉米叶片绝对SPAD 值和相对SPAD 值不同处理、不同品种、不同时期及品种和施肥处理间的交互作用进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 2018 年不同品种不同时期叶片绝对SPAD 值与相对 SPAD 值的多重比较由表1 可知，2018 年在不同时期，2 个品种a4 处理的叶片绝对SPAD 值均最大。在大喇叭口期2 个品种中a4 处理的叶片绝对SPAD 值与a2 处理差异不显著，与其他处理差异显著；在抽丝期和育187 a4 处理的叶片绝对SPAD 值与a2、a3 处理差异不显著，与其他2 个处理差异显著；在乳熟期和蜡熟期2 个品种及抽丝期吉单27 a4 处理的叶片绝对SPAD 值与其他处理间均存在着显著差异。在大喇叭口期、乳熟期和蜡熟期，2 个品种的叶片绝对SPAD 值存在着显著差异，而在抽丝期2 品种间差异不显著；各关键生育期品种和施肥处理间交互作用差异不显著。

表1 2018 年不同品种不同时期叶片绝对SPAD 值

由表2 可知，2018 年不同品种不同时期下a4处理的相对SPAD 值均最大，且与其他处理间均存在着显著差异，在不同时期品种间相对SPAD 值差异不显著，各关键生育期品种和施肥处理间交互作用差异不显著。

表2 2018 年不同品种不同时期相对SPAD 值

2.2 2019 年不同品种不同时期叶片绝对SPAD 值与相对SPAD 值的多重比较由表3 可知，2019 年不同时期，2 个品种a4 处理的叶片绝对SPAD 值均最大。在大喇叭口期和育187 a4 处理的叶片绝对SPAD 值与a2、a3 处理差异不显著，与其他2 个处理差异显著，吉单27 a4 处理则与a3 处理差异不显著，与其他处理间存在显著差异；在抽丝期除吉单27 的a4 处理的叶片绝对SPAD 值与a2 处理差异不显著外，2 个品种a4 处理与其他处理间均存在着显著差异；在乳熟期2 个品种a4 处理的叶片绝对SPAD 值与a0、a1 处理间均存在着显著差异，与其他2 个处理间无显著差异；在蜡熟期2 个品种a4 处理的叶片绝对SPAD 值与其他4 个处理间均存在着显著差异。

表3 2019 年不同品种不同时期叶片绝对SPAD 值

由表4 可知，2019 年不同品种不同时期下a4处理的相对SPAD 值均最大，在大喇叭口期和育187 a4 处理的相对SPAD 值与a2、a3 处理差异不显著，与其他处理间存在显著差异，吉单27 a4 处理与a3 处理差异不显著，与其他处理间存在显著差异；在抽丝期吉单27 a4 处理的相对SPAD 值与a2处理间差异不显著，与其他处理间存在显著差异；在蜡熟期2 个品种及抽丝期和育187 品种中a4 处理的相对SPAD 值与其他处理间均存在着显著差异；在乳熟期和育187 品种a4 处理的相对SPAD 值与a2 处理差异不显著，与其他处理差异显著，吉单27中a4 处理与a0、a1 处理间均存在着显著差异，与其他2 个处理间差异不显著。在不同时期品种间相对SPAD 值差异不显著，各关键生育期品种和施肥处理间交互作用差异不显著。

表4 2019 年不同品种不同时期相对SPAD 值

3 结论与讨论

玉米植株中氮素的丰缺状况可以由玉米的叶色表现出来。影响玉米叶色的因素主要有品种、土壤肥力高低、不同区域生态、生育期及病虫害等[6-7]。根据玉米新品种特异性、一致性和稳定性测试指南国家标准，玉米品种叶片颜色分浅绿、绿和深绿三类。不同品种间受各因素影响叶片绝对SPAD 值差异较大。林娜[8]研究表明当作物在缺氮时一般会表现出叶片叶绿素含量降低导致的叶色变浅，而氮素过多则叶片颜色变深等一些明显的症状。因此，可以通过植物叶片含氮量与叶片叶绿素含量密切相关性及变化相似性来监测植物的氮素状况。蔡红光等[9]研究表明，4 个春玉米品种叶片SPAD 值与产量、吸氮量及生物量呈显著相关，该值主要受氮肥水平影响，并因土壤肥力而变化。王囡囡[10]研究6 个玉米品种间叶绿素水平的差异显示，玉米大喇叭口期、抽丝期和灌浆期叶片SPAD 值的变化趋势不相同，各玉米品种间SPAD 值变化趋势一致。前人对玉米叶片SPAD 值研究多集中在绝对SPAD值和单一玉米品种，对不同品种不同时期玉米叶片SPAD 值的通用性和可行性研究较少，本研究通过对2018-2019 年本地玉米品种和育187 和吉单27叶片绝对SPAD 值与相对SPAD 值变化规律的研究，得出同一处理不同品种间相对SPAD 值差异不显著，各关键生育期品种和施肥处理间交互作用不显著，玉米相对SPAD 值可以相互消除生育期间和品种间的差异。