1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
意义：
本试验对水稻整个生育期的氮素营养状况进行了研究，并建立起基于SPAD值和NDVI值的水稻植株氮积累量模型和氮素营养诊断模型，为后期水稻氮营养状况的调控打下了基础。及时适量的施肥不仅解决了农业生产效率的问题，还能较好的实现N资源的高效利用，在一定程度上降低农田的投入，增加了农民收入，对实现农业可持续发展起到一定的作用。
国内外相关研究动态
现代作物氮素营养诊断的研究和应用主要包括外观诊断、化学诊断和仪器设备诊断。前两种诊断方法经过几百年来无数农学家的不断深入研究和应用，目前在理论和方法上已奠定了一定的基础，近半个世纪以来在应用范围、对象、内容和技术方法有了很大的进步[12-16]。后一种诊断技术是近年来在前两种诊断方法的基础之上利用基本的诊断原理与现代技术设备的完美结合，他可以快速准确便捷无损地测试作物氮素营养状况，从而避免人为主观判断带来的误差以及破坏性取样带来的费时费力等的缺点。氮营养失调的外观诊断包括症状诊断、长势长相诊断和叶色诊断。化学诊断主要有植株全氮、硝酸盐和氨基态氮诊断[17]。仪器设备诊断主要包括日本研究发明的叶绿素计、作物光谱仪、不同高度平台的遥感仪器等，这些都是目前农业科研和生产上应用较多的仪器设备。但是，不管使用什么技术手段来进行作物的氮素营养诊断，从根本上来说诊断最终的原理和方法还是通过将监测获得的实际指标与已有的适宜指标进行比较，从而判断作物的实时生长状态。
2. 研究的基本内容和问题
本研究的目的
本研究拟以水稻为研究对象，设置不同水稻品种和氮素营养梯度的田间试验，运用便携式叶绿素仪、GreenSeeker光谱仪对水稻关键生育期进行测试，并建立起基于SPAD值和NDVI值的水稻植株氮积累量模型，在此试验的基础上建立起该地区的水稻氮素营养诊断模型。本研究的目的在于快捷、无损的监测诊断水稻植株氮素状况，以便在生产上及时采取适宜的管理措施。
3. 研究的方法与方案
试验设计
1 技术路线
本研究以水稻为研究对象，通过小区试验，利用叶绿素仪、光谱监测仪以及同步的破坏性取样进行干物重和氮积累量的测试，建立两个水稻品种的基于SPAD值、NDVI值的氮积累量模型，并用往年数据对模型的可靠性进行验证。第二年试验在前一年的基础上，设置不同氮营养水平差异，进一步对建立的模型进行验证。
2 田间试验设计
试验一：于2013年在江苏省如皋市白蒲镇试验基地进行，供试品种为粳稻品种武香粳14号（9915）和杂籼稻品种汕优63。小区5m7m，3次重复，随机区组排列。栽插规格为15cm30cm；共计设置6个氮肥（纯氮）处理，N0 = 0 kg ha-1, N1 = 75 kg ha-1, N2 = 150 kg ha-1, N3 = 225 kg ha-1, N4 = 300 kg ha-1, N5 = 375 kg ha-1，其中基肥：分蘖肥：促花肥：保花肥=4：1：2：3；另外配施磷钾肥，。田埂宽为1m，小区埂以塑料薄膜包覆，独立排灌。田间管理按大田管理方式进行。
试验二：于2014年在江苏省如皋市白蒲镇试验基地进行，在第一年试验的基础上进行优化设计，品种和小区面积同上；栽插规格为15cm30cm；共计设置6个氮肥（纯氮）处理，N0 = 0 kg ha-1, N1 = 150 kg ha-1, N2 = 300 kg ha-1, 其中前三个氮肥处理仍按照基肥：分蘖肥：促花肥：保花肥=4：1：2：3来进行基追施肥；N3 = 0 kg ha-1 追氮量kg ha-1, N4 = 150 kg ha-1 追氮量kg ha-1, N5 = 300 kg ha-1 追氮量kg ha-1，追施量根据拔节期或孕穗期诊断情况而定；另外配施磷钾肥。田埂宽为1m，小区埂以塑料薄膜包覆，独立排灌。田间管理按大田管理方式进行。
4. 研究创新点
目前作物氮素营养诊断方法繁多，各有优势。
但是通过合理性分析我们可以发现，以上研究都只局限于一两种研究方法，有的只是对某一特定的生育期有较好的诊断预测，在品种和地域性方面也有一定的局限性，并且没有一种通用的指标来对作物整个时期的氮素营养进行诊断，实际生产中诊断的时效性和便捷性还有待提高。
基于上述不足，本研究将以氮SPAD和NDVI作为诊断指标，建立起长江下游稻作区的水稻氮素营养诊断模型，为水稻的生长监测提供技术和理论依据。
5. 研究计划与进展
进度安排
2012年9月-2013年4月：学习水稻氮素监测诊断和调控相关知识，并掌握大田试验设计实施方法以及室内分析测定方法，准备水稻大田试验；
2013年5月-2013年10月：进行第一年水稻试验，做好田间肥水管理和定期测试取样工作，获取大田试验资料；
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