[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

摘要

本发明公开了一种小麦氮素丰缺诊断方法及其诊断模型的构建方法。主要包括下列步骤数据采集；构建叶绿素荧光指数；建立产量−氮反应模型；确立氮素营养丰缺指数；确定叶位空间组合优化模式；建立氮素丰缺诊断模型。对于黄淮生态区而言，在返青期和拔节期，叶绿素荧光指数（NDF14(Fv/Fo)、NDF14(Fv/Fm)）可指示植株氮素丰缺指数（NAI）（R2=0.768、0.767）；在孕穗期和开花期，叶绿素荧光指数（NDF24(Fm)）可指示氮素丰缺指数（R2=740）；本发明有效减少生育时期的影响，在不同地点、品种和生育时期之间表现稳定，对小麦植氮素丰缺诊断具有较高的精度和准确性，方法简单、易于操作。

主权项

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Fo、最大荧光Fm、可变荧光Fv、PSII潜在活性Fv/Fo和最大光化学速率Fv/Fm；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NDFij：NDFij =(Fi ‑Fj ) / (Fi +Fj )式中，Fi 和Fj 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Fo、Fm、Fv、Fv/Fo和Fv/Fm，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。