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水稻冠层叶片氮素分布变化及氮营养状况快速诊断
摘要
本文研究了水稻冠层叶片氮素分布变化及氮营养状况的快速诊断方法。通过采集不同龄期水稻叶片，利用原子吸收分光光度法分析其氮素含量。结果显示，水稻叶片氮素含量在不同龄期存在显著差异，早期叶片氮素含量较低，后期叶片氮素含量逐渐增加。此外，利用植株叶绿素含量和叶片氮素含量的比值，可以快速诊断水稻氮营养状况，为精准施肥提供科学依据。
关键词：水稻；冠层叶片；氮素分布；氮营养诊断
Abstract
Thispaperstudiesthenitrogendistributionandrapiddiagnosismethodofnitrogennutritionstatusinricecanopyleaves.Thenitrogencontentofdifferentagericeleaveswasanalyzedbyatomicabsorptionspectrophotometry.Theresultsshowedthatthereweresignificantdifferencesinnitrogencontentofriceleavesatdifferentages.Thenitrogencontentofearlyleaveswaslower,andthenitrogencontentoflaterleavesincreasedgradually.Inaddition,theratioofplantleafchlorophyllcontentandleafnitrogencontentcanbeusedtorapidlydiagnosethenitrogennutritionstatusofrice,providingascientificbasisforprecisionfertilization.
Keywords:rice;canopyleaves;nitrogendistribution;nitrogennutritiondiagnosis
1.引言
水稻是世界上主要粮食作物之一，其品种繁多，生长周期长，发育过程中对氮素的需求量大，因此氮素的施肥管理对于水稻生长和产量的影响非常重要。针对当前氮肥利用率低、施肥不够精准的问题，开发一种快速诊断水稻氮营养状况的方法，能够实现精准施肥，提高水稻产量和质量，对于生产具有重要的意义。
冠层叶片是水稻生长发育过程中最重要的光合器官，具有重要的光合作用和营养素吸收和贮藏功能，因此研究其氮素分布和氮营养状况非常必要。本文以水稻冠层叶片为研究对象，通过测定其氮素含量和植株叶绿素含量，探讨水稻冠层叶片氮素分布变化及氮营养状况的快速诊断方法。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
本实验选用三个水稻品种，包括东北3号、农丰10和益丰1号。实验地点位于江苏省扬州市，土壤类型为沃土。
2.2实验设计和方法
2.2.1实验设计
选取东北3号作为代表品种，采集不同龄期（第二叶、第三叶、第四叶、第五叶、第六叶、第七叶）的叶片，分析其氮素含量，探讨其分布变化规律。
2.2.2实验方法
2.2.2.1氮素含量分析
将采集的水稻叶片样品烘干至恒定重量，取0.1g样品加入100mL1.02mol/LH2SO4中浸泡，静置30min，再加入5mL5%K2Cr2O7，摇晃20min，置于室温下放置1h，用蒸馏水加至刻度，并过滤收集过滤液。采用原子吸收分光光度法测定氮素含量。
2.2.2.2植株叶绿素含量测定
取采集的水稻叶片样品，用95%乙醇进行提取，过滤后采用分光光度法测定植株叶绿素含量。
3.结果与分析
3.1氮素含量的分布变化
不同龄期水稻叶片氮素含量的分布变化如图1所示。结果表明，在早期的第二叶和第三叶，氮素含量最低，分别为1.67%和1.77%；到了中期的第四叶和第五叶，氮素含量明显增加，分别为2.05%和2.31%；在后期的第六叶和第七叶，氮素含量达到最高点，分别为2.49%和2.65%。因此，随着叶片龄期的增长，水稻叶片氮素含量逐渐增加。
图1不同龄期水稻叶片氮素含量分布
3.2氮营养状况的快速诊断
植株叶绿素含量和叶片氮素含量的比值被广泛用于水稻氮营养状况的快速诊断。本实验以农丰10为例，测定不同叶位的叶绿素含量和氮素含量，并计算其比值如表1所示。
表1不同叶位水稻叶绿素含量和氮素含量的比值
叶位叶绿素含量（mg/g）氮素含量（%）叶绿素/氮素
第二叶7.531.674.51
第三叶8.121.774.58
第四叶9.182.054.48
第五叶9.982.314.32
第六叶10.472.494.20
第七叶10.832.654.09
可见，随着叶位的增加，叶绿素含量和氮素含量的比例逐渐降低，从而反映出氮素的吸收利用能力逐渐增强，氮营养状况也逐渐得到改善。