56 光谱学与光谱分析 第29卷 实验时间为2007年5月16日，小麦处于生长旺盛期 CO:mo'PPFD附近浮动，对于2份的氮肥量，LUE稍有 天气晴朗，选择这一实验时间的原因在于长期的氨、钾施肥 提高.主要在0011-0012molC02mo11PpD之间.对 量处理对小麦的生理形响最为明显。 于3份的氮肥量，LUE提高到a013 mol CO2molPpFD 反射率数据获取使用的是ASD便携式光谐仪(FS 最大值为0014108 ER2500ASD.USA)波长范围从3802500nm采样间 量的 增加能够提高叶片的LUE,进 可以增 隔为1nm,视场角25°，垂直测量，距离冠层约1m.实验中 ,另外 使用的参考板为99%的朗伯体白板(Lab 每个采样点量0 每种样本选取】 叶片 的 量分别为43.8， 取平均值作为 38,44 射率计算以 消除偶然误羞，PRI的获取方法如()式 倒 别为496,506和51.1·叶绿 的含量增加，因而可以更多地进行光合作用，提高光合作用 别 31和 的利用效率 2L.2氨施肥量对PRI的影响 携式的气体分析系统(LCOR,lne,Lincoln,Nebraska, PR1植被指数主要由531和570nm处的反射率构成 USA)。 氯施肥量对PRI的影响就是对这两个波段位置处反射率的 LUE的计算方法如(2)式 乡明，531nm处的反射率只受到叶绿素含量的影时，而570 LUE -Pn/PPFD (2) m处的反射率除受叶绿素影响之外，还竖到胡萝卜素的影 其中，Pn表示净CO,的固定速率，PPFD(incident pho 响，因此测量了这两个波段之间反射率的相对苏值，叶绿素 紫p加oa如代表冠层载获的先合有效 含量越高，PR1值诚大，从图2可以看出随若氨施肥量增加 PRI值增加，尽管有个别采样点例外，这一研究结果和G 通常叶片叶绿素含量的获取用标准比色法)，尽管这 mon等1997年的分析是一致的. 一方法精度很高，但是有两个缺点，首先是需要花费很长的 时间。其次是这一方法破坏了叶片，使得以后其他的分析无 法进行。因此本文中选取了一种快速测量叶绿素相对含量的 方法。使用的是便携式的叶绿素仪SPAD502(Minolta Cor poration.New Jersey.USA). 0.020 2结果和分析 0.030+ 2346678910 施肥量 是 ,是每个活细胞的组成部分 Fig 2 Efect of different nitrogen levels on canopy PRI 套是 素的组成 含物 次，氮素 22钾施肥量对LUE和PRI的影 影响是十分明显的。在本文的实验中，不同氨施肥量小麦的 221钾施肥量对小麦LUE的影响 钾元素是植物体内的另一种重要元素。对不同钾施肥量 LUE情况如图1， 小麦样本的LUE分析结果表明，随着钾肥量的增加，LUE 明显增加.如图3所示。对1份的钾肥.LUE在001mo 0.01 C02mo1PpFD左右，最小值为Q00763molC0mo PPD,当钾肥提高一倍时，LUE增加到QO11 mol CO 0.08 molPPFD附近 ,最大值为0012967mlC0:mo PPFD,对3份的钾肥，LUE在Q013 nol Co,mol·PPFD 0.004 浮动，最大值达到0.016582 mol CO2mol1PPFD. 对不同钾施肥量的小麦叶绿素分析表明，钾肥量的提高 215680 使得叶片内部的叶绿素含量增加，进而提高了光合作用的效 mple leaf 率，对1份、2份和3份的钾施肥量，叶片倒一叶的叶绿素含 Fig 1 LUE for different nitrogen levels 量分别为43,44.1,45.7.叶片倒二叶的叶绿素含量分别为 1:N,2:Nz3:N 0306和521 从图中可以看出，总体而言，小麦叶片的LUE随着N 222流肥量对小麦PR的影 施肥量的增加而提高。对于1份的施肥量，LUE在01 整体而言，在氯元素充足的情况下，钾肥量的不同对小 1994-2010 China Academie Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net实验时间为 2007 年 5 月 16 日 , 小麦处于生长旺盛期 , 天气晴朗 , 选择这一实验时间的原因在于长期的氮、钾施肥 量处理对小麦的生理影响最为明显。 反射率数据获取使用的是 ASD 便携式光谱仪 ( FS2 FR2500 , ASD , USA) , 波长范围从 380～2 500 nm , 采样间 隔为 1 nm , 视场角 25°, 垂直测量 , 距离冠层约 1 m。实验中 使用的参考板 为 99 % 的 朗 伯 体白 板 (Labsphere , Inc1 , North Sutton , New Hamp shire , USA) 。每种样本选取了 10 个均匀分布采样点 , 每个采样点测量 10 次 , 取平均值作为反 射率计算以消除偶然误差。PRI 的获取方法如(1)式 PRI = ( R531 - R570 ) / ( R531 + R570 ) (1) 其中 R531和 R570分别表示 531 和 570 nm 处的反射率。 净光合速率和外界辐射强度的测量使用的是 L I26400 便 携式的气体分析系统 (L I2COR , Inc1 , Lincoln , Nebraska , USA) 。 L U E 的计算方法如(2)式 LU E = Pn/ PPFD (2) 其中 , Pn 表示净 CO2的固定速率 , PPFD (incident pho2 tosynthetic photon flux density) 代表冠层截获的光合有效辐 射。 通常叶片叶绿素含量的获取用标准比色法[16 ] 。尽管这 一方法精度很高 , 但是有两个缺点 , 首先是需要花费很长的 时间。其次是这一方法破坏了叶片 , 使得以后其他的分析无 法进行。因此本文中选取了一种快速测量叶绿素相对含量的 方法。使用的是便携式的叶绿素仪 SPAD2502 (Minolta Cor2 poration , New J ersey , USA) 。 2 结果和分析 211 氮施肥量对 L UE和 PRI的影响 21111 氮施肥量对 LU E 的影响 氮是植物生长的必需养分 , 是每个活细胞的组成部分。 植物需要大量氮 , 首先氮素是叶绿素的组成成分 , 叶绿素 a 和叶绿素 b 都是含氮化合物。其次 , 氮素对植物生长发育的 影响是十分明显的。在本文的实验中 , 不同氮施肥量小麦的 LU E 情况如图 1。 Fig11 L UE for different nitrogen levels 1 : N3 ; 2 : N2 ; 3 : N1 从图中可以看出 , 总体而言 , 小麦叶片的 LU E 随着 N 施肥量的增加而提高。对于 1 份的施肥量 , LU E 在 0101 mol CO2 mol - 1 PPFD 附近浮动 , 对于 2 份的氮肥量 , LU E 稍有 提高 , 主要在 01011～01012 mol CO2 mol - 1 PPFD 之间 , 对 于 3 份的氮肥量 , LU E 提高到 01013 mol CO2 mol - 1 PPFD 左右 , 最大值为 01014 108 mol CO2 mol - 1 PPFD。由此说明 , 氮施肥量的增加能够提高叶片的 LU E , 进而可以增强光合 作用 , 获得更多的有机物。另外 , 实验中也对不同氮施肥小 麦样本的叶绿素进行了测量 , 对 1 份、2 份和 3 份的氮施肥 量 , 叶片倒一叶的叶绿素含量分别为 4318 , 4318 , 4415 , 叶 片倒二叶的叶绿素含量分别为 4916 , 5016 和 5111。叶绿素 的实测结果也表明氮施肥料的增加使得小麦叶片内部叶绿素 的含量增加 , 因而可以更多地进行光合作用 , 提高光合作用 的利用效率。 21112 氮施肥量对 PRI 的影响 PRI 植被指数主要由 531 和 570 nm 处的反射率构成 , 氮施肥量对 PRI 的影响就是对这两个波段位置处反射率的 影响。531 nm 处的反射率只受到叶绿素含量的影响 , 而 570 nm 处的反射率除受叶绿素影响之外 , 还受到胡萝卜素的影 响 , 因此测量了这两个波段之间反射率的相对差值。叶绿素 含量越高 , PRI 值越大。从图 2 可以看出随着氮施肥量增加 , PRI 值增加 , 尽管有个别采样点例外 , 这一研究结果和 Ga2 mon 等[11 ] 1997 年的分析是一致的。 Fig12 Effect of different nitrogen levels on canopy PRI 212 钾施肥量对 L UE和 PRI的影响 21211 钾施肥量对小麦 LU E 的影响 钾元素是植物体内的另一种重要元素。对不同钾施肥量 小麦样本的 LU E 分析结果表明 , 随着钾肥量的增加 , LU E 明显增加 , 如图 3 所示。对 1 份的钾肥 , LU E 在 0101 mol CO2 mol - 1 PPFD 左右 , 最小值为 01007 63 mol CO2 mol - 1 PPFD , 当钾肥提高一倍时 , LU E 增加到 01011 mol CO2 mol - 1 PPFD 附近 , 最大 值 为 01012 967 mol CO2 mol - 1 PPFD , 对 3 份的钾肥 , LU E 在 01013 mol CO2 mol - 1 PPFD 浮动 , 最大值达到 01016 582 mol CO2 mol - 1 PPFD。 对不同钾施肥量的小麦叶绿素分析表明 , 钾肥量的提高 使得叶片内部的叶绿素含量增加 , 进而提高了光合作用的效 率 , 对 1 份、2 份和 3 份的钾施肥量 , 叶片倒一叶的叶绿素含 量分别为 43 , 4411 , 4517 , 叶片倒二叶的叶绿素含量分别为 5013 , 5016 和 5211。 21212 钾施肥量对小麦 PRI 的影响 整体而言 , 在氮元素充足的情况下 , 钾肥量的不同对小 456 光谱学与光谱分析 第 29 卷