[发明专利]小麦氮素丰缺诊断方法及其诊断模型的构建方法

权利要求书

1.一种小麦氮素丰缺诊断模型的构建方法，包括如下步骤：

（1）数据采集

①施肥试验设置

按常规方法在待建模生态区设置不同施氮量处理水平的小麦施肥试验；

②叶片荧光参数测定

用叶绿素荧光分析仪测定不同施肥处理小麦植株在不同生长时期的全展开的顶部第1至4叶的叶绿素荧光参数初始荧光F_o、最大荧光F_m、可变荧光F_v、PSII潜在活性F_v/F_o和最大光化学速率F_v/F_m；

③植株氮含量测定

与荧光参数测量同步，测定小麦植株各生育期的植株氮含量；

④产量

根据实产或常规测产方法确定对应小麦的单位面积籽粒产量；

（2）构建叶绿素荧光指数

以下式计算不同生长时期的不同叶位的叶绿素荧光指数NDF_ij：

NDF_ij =(F_i -F_j ) / (F_i +F_j )

式中，F_i 和F_j 分别代表小麦主茎顶1 叶到顶4 叶中第i 叶位和j 叶位的叶绿素荧光参数数值，i 和j 的值为1到4，且i<j；

（3）建立产量−氮反应模型

通过对不同施氮处理条件下的小麦籽粒产量与对应的地上部各关键生育时期的植株氮含量间关系的回归分析，依据下述一元二次定量方程拟合出对应的产量−氮反应模型：

Yield = aX² + bX+c

其中，Yield为成熟期小麦籽粒产量，X为各关键生育时期的地上部所有器官植株的氮素含量；

（4）确立氮素营养丰缺指数

以如下式计算出对应的小麦作物的植株氮素丰缺指数NAI：

NAI = Na / Nopt

式中，Na 为小麦地上部植株氮含量的实测值；Nopt 为根据步骤（3）所得产量−氮反应模型求得的最佳氮含量值；

（5）确定叶位空间组合

利用叶片荧光参数F_o、F_m、F_v、F_v/F_o和F_v/F_m，计算不同叶位组合模式下叶绿素荧光指数值NDF，并与对应的植株氮含量进行相关分析，确定各生育期的与植株氮含量间关系显著的叶位组合模式及对应的叶绿素荧光指数值；

（6）拟合回归方程

将上步选择确定的叶绿素荧光指数与对应的氮素丰缺指数进行线性回归，拟合出对应的拟合方程，即为对应生育时期的植株氮素丰缺状况诊断模型。

2.根据权利要求1所述的小麦氮素丰缺诊断模型的构建方法，其特征在于，所述关键生育时期包括返青期、拔节期、孕穗期和开花期。

3.根据权利要求1所述的小麦氮素丰缺诊断模型的构建方法，其特征在于，在所述步骤（6）中，对于黄淮生态区，在返青期和拔节期，选用叶绿素荧光指数NDF₁₄(Fv/Fo)或NDF₁₄(Fv/Fm) ；在孕穗期和开花期，选用叶绿素荧光指数NDF₂₄(Fm)。

4.根据权利要求3所述的小麦氮素丰缺诊断模型的构建方法，其特征在于，在所述步骤（6）中，对于黄淮生态区，从返青期到拔节期的植株氮素丰缺状况诊断模型为：

y = -2.281×NDF₁₄（Fv/Fo）+ 0.907，R²= 0.768，或

y = -10.53×NDF₁₄（Fv/Fm）+ 0.906，R²= 0.767；

式中y为氮素丰缺指数。