一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法

本发明属于香蕉栽培领域，具体涉及一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法。

背景技术：

1、氮（n）是植物维持正常生命活动不可缺少的元素之一，是蛋白质、氨基酸、叶绿素等生命活性物质的重要组成成分，同时氮素也参与多种生化反应。除了少数豆科植物能够借助根瘤菌固氮，绝大多数植物都是通过根系直接从土壤中获取氮源。植物在土壤中吸收的氮素以无机态氮为主，即硝态氮（no3-）和铵态氮(nh4+)。针对不同的氮源，植物进化出不同的转运系统。根皮细胞膜上的硝酸盐转运蛋白(nrts)对植物吸收、转运硝酸盐起着重要作用。

2、香蕉是重要的果粮兼用作物，鲜果贸易量全球第一大宗水果。香蕉株型高大，果实产量大，这一生产特性导致需要大量的氮素营养供给，因此“大水大肥”的栽培模式在生产中广泛应用。过量的氮肥施用虽然一定程度增加了香蕉的产量，但其利用效率低下，有些甚至只有20%-30%，造成了严重的肥料浪费和环境污染。目前，香蕉氮素营养利用的研究主要侧重于生理方面，养分吸收和转运的关键基因和调控机制尚不明晰。因此，通过比较不同氮素水平处理对香蕉幼苗生长状况、光合参数等指标的影响，进一步明确香蕉幼苗氮素与叶绿素荧光参数之间的关系，从而提供检测幼苗氮素水平的方法，为香蕉高效施肥和养分高效利用新品种培育提供理论支撑。

技术实现思路

1、本发明提供了一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，通过测定叶绿素spad值、光系统ii（psii）的最大光合效率fv/fm、实际光合效率 y(ii)和相对电子传递速率etr等叶绿素指标，检测香蕉幼苗土壤中的缺氮水平，评估香蕉幼苗缺氮程度，为香蕉幼苗氮肥的施用提供参考。

2、本发明的 技术方案是这样实现的：

3、一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、（1）栽培的香蕉幼苗分别测定幼苗的叶绿素参数；

5、（2）将测定获得的叶绿素参数分别带入叶绿素参数-土壤氮素含量计算公式，计算栽培香蕉幼苗的土壤中的氮素含量。

6、进一步，所述步骤（1），叶绿素参数测定时选取香蕉第二片完全展开叶片，测定时间选择选择天气晴朗的9:00-14:00，先暗处理20 min。

7、进一步，所述步骤（1），所述的叶绿素参数为叶绿素spad值和/或叶绿素荧光参数；所述的叶绿素荧光参数为psii的最大光合效率(fv/fm)、psii的实际光合效率 y(ii)、psii的相对电子传递速率etr和/或非调节性能量耗散的量子产量y(npq)。

8、进一步，所述步骤（1），叶绿素spad值测定时间为香蕉幼苗营养条件改变之后至少3天；叶绿素荧光参数测定时间为香蕉幼苗营养条件改变之后至少7天。

9、进一步，所述步骤（1），叶绿素spad值测定时间为香蕉幼苗营养条件改变的第3天、第7天、14天和28天；叶绿素荧光参数测定时间分别为香蕉幼苗营养条件改变的第7天、14天和28天。

10、进一步，所述的步骤（2），spad值与氮素关系的计算公式为，第3天公式为：y=0.6659x+45.27；第7天公式为：y=0.6621x+45.07；第14天公式为：y=0.9699x+39.80；第28天公式为：y=1.144x+35.16；其中x为氮素含量，y为spad值；

11、psii的相对电子传递速率etr与氮素关系计算的公式为，第7天公式为：x=(y-10.89)/0.4638；第14天公式为：x=(y-7.739)/0.6312；第28天公式为：x=(y-6.420)/0.7879；其中x为氮素含量，y为psii的相对电子传递速率。

12、进一步，所述的步骤（2），psii最大光合效率fv/fm与氮素关系计算的公式为，第7天公式为：x=(y-0.7414)/0.002041；第14天公式为：x=(y-0.7673)/0.002130；第28天公式为：x=(y-0.7525)/0.003466；其中x为氮素含量，y为psii最大光合效率；

13、psii的实际光合效率y(ii)与氮素关系计算的公式为，第7天公式为：x=(y-0.1001)/0.001461；第14天公式为：x=(y-0.09187)/0.001913；第28天公式为：x=(y-0.07312)/0.003332；其中x为氮素含量，y为psii的实际光合效率；

14、psii的非调节性能量耗散的量子产量y(npq)与氮素关系计算的公式为，第7天公式为：x=(y-0.7235)/0.005059；第14天公式为：x=(y-0.7236)/0.003243；第28天公式为：x=(y-0.7301)/0.004332；其中x为氮素含量，y为psii的非调节性能量耗散的量子产量。

15、进一步，所述的叶绿素参数-土壤氮素含量计算公式的获得的方法，包括以下步骤：

16、（1）分别测定幼苗的各叶绿素参数和土壤氮素含量；

17、 （2）对测定的各叶绿素参数和氮素含量进行相关性分析，获得回归方程，即为叶绿素参数-土壤氮素含量计算公式。

18、进一步，所述的回归方程r2大于等于0.7。

19、一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，包括以下步骤：

20、（1）采用以上所述的方法计算出香蕉幼苗土壤中的氮素含量；

21、（2）将计算获得的土壤中的氮素含量与对应生长期幼苗所需氮素含量比对，确定香蕉幼苗缺氮程度。

22、本发明的有益效果：

23、本发明以叶绿素荧光参数和香蕉幼苗氮素含量之间的关系为基础，通过测定叶绿素荧光参数获得香蕉幼苗氮素含量，从而提供检测幼苗土壤中氮素水平的方法，通过与同时期香蕉幼苗土壤氮素含量比较，即可获得香蕉幼苗氮素是否缺乏，以及缺乏的程度。

24、本发明提供的香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，在田间通过测定叶绿素spad值或者叶绿素荧光参数即可直接获得栽培香蕉幼苗的土壤中的氮素含量数据，无需再进行其他操作，大大简化了氮素含量的检测方法，为香蕉幼苗的缺氮水平检测提供了新的方法，也为香蕉幼苗的氮肥施用提了数据支持。香蕉幼苗栽培过程中，可以根据获得的氮素含量数据与香蕉幼苗所需的氮素含量比对，从而调整施肥的种类和肥料的用量，为香蕉幼苗的按需施肥提供了新的途径，为香蕉高效施肥和养分高效利用提供理论支撑。

技术特征：

1.一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，所述步骤（1），叶绿素参数测定时选取香蕉第二片完全展开叶片，测定时间选择选择天气晴朗的9:00-14:00，先暗处理20 min。

3.如权利要求1所述的一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，其特征在于，所述步骤（1），所述的叶绿素荧光参数为psii的最大光合效率、psii的实际光合效率、psii的相对电子传递速率和/或非调节性能量耗散的量子产量。

4.如权利要求3所述的一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，所述步骤（1），叶绿素spad值测定时间为香蕉幼苗营养条件改变的第3天、第7天、14天和28天；叶绿素荧光参数测定时间分别为香蕉幼苗营养条件改变的第7天、14天和28天。

5.如权利要求4所述的一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，所述的步骤（2），spad值与氮素关系的计算公式为，第3天公式为：y=0.6659x+45.27；第7天公式为：y=0.6621x+45.07；第14天公式为：y=0.9699x+39.80；第28天公式为：y=1.144x+35.16；其中x为氮素含量，y为spad值；

6.如权利要求4所述的一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，所述的步骤（2），psii最大光合效率与氮素关系计算的公式为，第7天公式为：x=(y-0.7414)/0.002041；第14天公式为：x=(y-0.7673)/0.002130；第28天公式为：x=(y-0.7525)/0.003466；其中x为氮素含量，y为psii最大光合效率；

7.如权利要求1所述的一种香蕉幼苗土壤氮素的计算方法，其特征在于，所述的叶绿素参数-土壤氮素含量计算公式的获得的方法，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，其特征在于，所述的回归方程r2大于等于0.7。

9.一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于香蕉栽培领域，具体涉及一种香蕉幼苗缺氮程度的诊断方法。本发明通过测定叶绿素参数获得香蕉幼苗氮素含量计算出土壤氮素含量。采用上述方法在田间通过测定叶绿素参数即可直接获得香蕉幼苗土壤中的氮素含量数据，无需再进行其他操作，大大简化了土壤氮素含量的检测方法。可以根据计算获得的土壤氮素含量数据与香蕉幼苗所需的氮素含量比对，从而调整施肥的种类和肥料的用量，为香蕉幼苗的按需施肥提供了新的途径，为香蕉高效施肥和养分高效利用提供理论支撑。

技术研发人员：魏永赞,赵磊,谢江辉,王尉,陈宇丰,冯筠庭,周登博,起登凤,张妙宜,李凯,赵炎坤
受保护的技术使用者：中国热带农业科学院三亚研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29