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选用叶色不同的粳稻和籼稻品种，测定了植株不同含氮水平下主茎各叶的叶色和氮含量。发现顶4叶在稻株氮素营养丰缺演变过程中表现较活跃，植株含氮量较低时，顶4叶的叶色和氮含量明显低于上部各叶；随植株含氮量提高，顶4叶的叶色和氮含量迅速提高，与其上位各叶的差距缩小。顶4叶是反映水稻氮素营养状况的理想指示叶。同时还发现顶4叶与顶3叶的叶色差与稻株含氮量关系密切，且不受品种和生理进程影响，因此，用顶4叶与顶3叶的叶色差诊断水稻氮素营养状况具有普适性。研究提出在有效分蘖临界叶龄期、倒2叶出生期和抽穗期顶4叶与顶3叶叶色相