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氮素是影响作物生长最重要的元素之一,而施氮则是水稻种植管理中最重要的措施。如何合理施氮,既保证产量又能减少环境污染和资源浪费,一直是水稻施氮管理研究中的一个重要内容。叶绿素计SPAD能够简便、快速、实时、无损地诊断水稻氮素营养的丰缺状况,是实时实地施氮管理中的重要仪器。但是基于SPAD值的施氮模型更多的处于阈值模型,其手段也多为其它施氮模型的辅助措施,而实时诊断营养状况决策施氮的优点是传统推荐施肥技术产前一次性决策所不具备的。本研究通过大田试验,以Q优6号和准两优527为材料,叶绿素计SPAD-502为主要仪器,探索了不同施氮条件下水稻冠层叶片SPAD值的分布特征及其氮素营养诊断参数的方式,研究了不同地力条件下SPAD值次级指标、产量、田块表观供氮量、施氮量之间的关系,在此试验基础上构建了基于SPAD值的线性施氮推荐模型——叶值模型,且针对Q优6号对其应用效果作了比较和评价。研究的主要结果如下:(1)稻株的SPAD值动态变化与“黑黄”变化规律相似,可以作为水稻品种的一种特征,不同施氮条件下不同品种SPAD最大值出现的时间,以及第三次增减变化出现的时间,早晚有所不同。同一品种年份间的动态变化幅度有所差异,但其趋势比较接近。(2)两个水稻品种叶片SPAD值均随施氮量的增加而增大,生长期内多次测定下冠层叶片SPAD值与施氮量之间具有显著或极显著的正相关关系。水稻顶部4张叶片指示氮素营养状况的能力为L4>L3>L2>L1,追肥时期多种SPAD值次级指标与施氮量之间均具有显著或极显著的相关性,其中SPADL4×L3/mean与施氮量的拟合效果在不同品种间不同时期下表现均佳,可作为N素营养状况实时诊断的理想指标和基于SPAD值水稻变量施氮模型的参数。(3)不同地力条件下Q优6号产量与田块表观供氮量之间均有极显著的曲线相关,两年数据显示,相关系数R2分别为0.5523,0.7148,且最高产量对应的田块表观供氮量即表观总吸氮量分别为:575.27kg/hm2,546.71kg/hm2。两年最高产量相差1903.14kg/hm2,同比增加20.54%,但表观总吸氮量比较稳定,只相差28.56kg/hm2,同比减少4.96%。(4)不同地力条件下Q优6号拔节期和抽穗期时SPAD值次级指标SPADL3、SPADL4、SPADmean、SPADL3×L4/mean与田块表观供氮量具有较好的线性拟合关系,且抽穗期的拟合效果比拔节期的好。(5)确定叶值模型的一般数学表达式为,其中Nw为施氮总量,Nz为满足目标产量的表观总吸氮量,Ys为SPAD值次级指标,k、b为SPAD值次级指标与田块表观供氮量线性关系的斜率和截距,Ng为人工已施氮量。叶值模型拔节期、抽穗期估测的施氮量可分别作为穗肥(促花肥、保花肥),下一季基肥、分蘖肥施氮量的参考。(6)Q优6号基于叶值模型的应用效果表明,田间应用时,若是水分灌溉不足,田块干旱会导致叶值模型推荐的施氮量偏高;基于叶值模型的变量施氮可以减少产量差,增加产量,提高氮素的农学利用率和偏生产力。