紅陽獼猴桃葉片營養DRIS診斷

李志國+曾華+張過師等

摘要： 探討紅陽獼猴桃（Actinidia chinensis cv.‘hongyang）樹體養分限制因子，為推動獼猴桃果園科學合理施肥提供參考。采用DRIS指數診斷法對四川都江堰地區紅陽獼猴桃（Actinidia chinensis cv.‘Hongyang）進行葉片營養診斷研究。結果表明，紅陽獼猴桃在不同時期葉片各養分元素變化存在差異，且隨季節變化葉片N、P、K含量均呈現逐漸減低趨勢。不同時期DRIS確定的重要診斷參數不同。診斷結果顯示，不同時期高產園和低產園的養分限制因子存在差異。在4月和6月份，相對于N和P，K是影響產量的最主要限制因子，但在4月份，K相對N、P不足，而在6月，K相對N、P過量。在8月份，P成為最需要的元素，低產果園較高產果園更需要。研究表明，可以采用DRIS方法對紅陽獼猴桃在不同生長階段的養分狀況進行診斷。獼猴桃果園施肥時，不僅要注意各個時期肥料的均衡配比，還要考慮肥料的最佳施入方式，以最大程度提高肥料利用率。

關鍵詞：紅陽獼猴桃；都江堰；營養診斷；DRIS

中圖分類號：S663.4 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）18-4344-04

獼猴桃 （Actinidia chinensis Planch）屬多年生落葉藤本果樹，起源于中國長江流域[1]。由于其果實具有較高的營養價值和藥理功能，被譽為“水果之王”，世界各國廣為引種栽培。目前，獼猴桃的主栽品種有黃肉、綠肉和紅肉等3個品系，其中紅肉品系的紅陽獼猴桃品種，因其品種糖酸度適宜、肉質細嫩以及獨特的風味，倍受消費者的青睞[2]。四川省都江堰地區氣候溫和，雨量充沛，是紅陽獼猴桃的主產區，近年來栽培面積逐漸擴大，生產發展迅速，已經成為當地農民創收的主要途徑之一[3]。但在生產過程中，當地農民為追求產量，盲目使用大量膨大劑，重施各種土糞有機肥或無機化肥，致使果品質量差，出口量較少[4]。因此，研究紅陽獼猴桃的營養需求、合理施肥、提高果品質量已成為生產中亟待解決的問題。

葉片營養診斷是對果樹營養狀況評價有效手段，是進行科學、合理施肥的重要依據[5]。目前國內外在多年生果樹營養診斷上應用最廣泛的就是南非Beaufils提出的DRIS法[6]，該法可對多種營養元素同時診斷，建立在數理統計分析的基礎上，具有較高的可靠性，并且該法不受品種、株齡的影響，不需要進行品種和株齡的矯正，能夠反映植株體內營養元素的豐缺和相對順序。盡管如此，隨著近年來DRIS法在多種植物和品種的應用，該法也暴露許多不足之處。例如，一些學者提出，采樣時期可能會影響DRIS法對某些植物營養診斷的結果，他們建議在進行葉片營養診斷時，針對不同的時期進行[7，8]。

因此，本研究針對四川都江堰特定氣候和土壤營養元素不平衡問題，通過對不同時期高低產果園獼猴桃葉片營養元素分析，采用葉片DRIS指數法對紅陽獼猴桃果園進行營養診斷，旨在為該區紅陽獼猴桃園的土壤養分資源綜合管理和高產優質栽培提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在四川都江堰中心鎮進行，位于東經103°25′42"-103°47′，北緯30°44′54"-31°22′9"。試驗區屬中亞熱帶濕潤氣候區，年均氣溫15.2 ℃，年均降水量1 200 mm，年均無霜期280 d。土壤類型主要是黃壤和棕黃壤。

1.2 樣品的采集與分析

葉片樣品于2012年4月下旬、6月下旬和8月下旬采自中心鎮獼猴桃高產園（年產量>30 t/hm2）和低產園（年產量<7.5 t/hm2）各3個，樹齡6～8年。每個園區隨機選擇株高一致、樹勢良好、無病蟲害的6株樹，在每株樹的東西南北4個方位，采集當年營養性春梢葉片，取第4～5片全展葉片（從春梢頂部向下），每株采10片葉，每個果園采集60片葉。所采集的葉片帶回實驗室洗凈，105 ℃殺青后，在65 ℃烘箱中烘干、粉碎，過0.5 mm篩后保存用于試驗分析。葉片經H2SO4-H2O2消化后，采用凱氏定氮法測定全N，鉬銻抗比色法測定全P，火焰原子吸收光譜法測定全K。

1.3 統計分析

數據用SPSS 18.0和Excel 2010軟件，對相關數據進行處理和統計分析以及顯著性和相關性檢驗。

2 結果與分析

2.1 紅陽獼猴桃葉片營養元素含量狀況

本研究對高產園和低產園不同時期紅陽獼猴桃葉片N、P、K含量進行檢測，統計結果顯示（表1），不同時期紅陽獼猴桃葉片各養分元素變化存在差異，從4月到8月，N、P、K含量均呈現逐漸減低趨勢，且高產和低產果園之間變化趨勢一致。高產和低產果園葉片各養分含量相比，不同時期低產園葉片N和P的平均含量均高于高產園，其中4月時P元素達到顯著水平（P<0.05）；但對于K含量，高產園卻高于低產園，且6月份達到極顯著水平。

從各元素變異系數看出，除6月時N和K元素含量之外，高產園均明顯低于低產園，說明高產果園間養分比較均衡，而低產果園各營養元素存在較大變異。由此可見，可采用高產園中各元素的含量作為該地區紅陽獼猴桃各元素的適宜值。

2.2 葉片營養DRIS診斷

DRIS診斷方法有圖解法和指數法兩種，這兩種方法的不同之處在于，圖示法是用圖示方法直接進行比較判斷，而指數法則是通過具體數字（即指數）來反映平衡狀況。本研究將應用指數法對紅陽獼猴桃進行營養診斷。

2.2.1 DRIS參數的確定 將每個果園不同時期葉片氮磷鉀養分含量用N/K、K/N、N/P、P/N、P/K、K/P、NP、NK和KP形式表示，分別計算高、低產園各種表達形式的平均值、方差、標準差、變異系數和方差比（低產園/高產園），并對方差比進行顯著性檢驗，經F檢驗達到顯著水平的表示形式被確定為DRIS參數（每對形式如N/P和P/N，只選擇差異最顯著的一個作為重要參數）。經過檢驗（表2），不同時期DRIS重要參數有所不同，4月份為N/K、P/N和P/K，6月和8月均為K/N、N/P和K/P。

2.2.2 DRIS指數的計算 DRIS指數表示作物對某一元素的需求強度。當指數等于0或接近0時，表示該元素與其他元素處于相對平衡之中；當指數大于0時，說明植物需要這一元素的程度較小，且值越大表示對這一元素需要程度越小，或不需要，甚至過剩；當指數小于0時，說明植物需要這一元素，負指數的絕對值越大說明需要程度越大。植物葉片營養元素之間的比例被人為或者環境影響破壞時，該元素的DRIS指數就會向正或負方向發展。被診斷的所有元素的DRIS指數的代數和應為零。

不同時期以高產組各重要參數的平均值和變異系數為標準值，應用公式（1）-（3）分別計算4月份N、P、K 3種元素DRIS指數，應用公式（4）-（6）計算6月份和8月份N、P、K 3種元素DRIS指數。

N指數=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （1）

P指數=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （2）

K指數=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （3）

N指數=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （4）

P指數=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （5）

K指數=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （6）

式中，f（N/K）=[（N/K）實/（N/K）-1]×1 000/CV[當（N/K）實≥（N/K）標時）]，或f（N/K）=[1-（N/K）實/（N/K）標]×1000/CV。當[（N/K）實≤（N/K）標時）]。（N/K）實表示N和P養分的實測比例，（N/K）標表示N和P養分的最適比例。

2.2.3 確定需肥順序 根據葉片各元素指數的大小和正負方向，可以確定高產園和低產園不同時期需肥順序（表3）。從表中可以看出，高產和低產果園各時期需肥次序存在差異。4月和6月高產園和低產園最需要關注的均是K元素，但是在4月，K含量相對N和P不足，而在6月，K含量相對N和P過量。8月份，P成為最需要的元素，低產果園相對需P量高于高產果園。從表3中可以看出，低產果園各時期的營養不均衡指數NII值都顯著低于高產果園，說明低產果園樹體內營養元素比高產果園更不平衡，更需肥料的供給和均衡施肥。

3 討論

DRIS診斷法是Beaufils經過20余年的研究提出的植物營養診斷方法[9]。該方法是以養分平衡為理論基礎的，以各養分元素的比值為指標，通過數理統計分析進行作物營養診斷，比單純元素濃度能更好地反映植物養分缺失的真實情況[10，11]。本研究也證實，從單純元素濃度較難診斷高產作物營養的實際，因為高產組和低產組獼猴桃葉片主要礦質營養元素N、P和K濃度的平均值之間并無多大顯著差異性（表1）。但是，可以清楚的看出，低產組的標準差、變異系數均比高產組大。這一現象與許多學者對比分析高低產作物各種養分元素的結果是一致的，說明大部分作物在不同產量水平其養分濃度之間確實存在這一變化規律，低產植株體內養分較高產作物更不平衡[6-11]。由此也可以說明，通過Beaufils提出的DRIS診斷指數法進行對紅陽獼猴桃的營養診斷。

DRIS診斷作物必需元素達10多種，每種元素與另外十幾種元素均有各自的平衡問題，但是，DRIS并不強調把所有元素都拿來考察[9]。假如高產群體中的某兩種元素比值變異程度很大，說明這兩種元素的平衡是不重要的，可以忽略，而只把變異程度較小的比較重要的比值加以考察。這種變異程度的大小，以相對應的低產群體變異程度來衡量，通過統計學上差異顯著性測定，以確定某兩種元素的比值是重要的或是不重要的。N、P、K是作物生長需要的大量元素，是影響作物高產的重要元素。因此，本研究試圖先對大量元素進行診斷。根據DRIS指數法，可確定不同時期DRIS重要參數（即兩種元素的比值差異達到最顯著性的作為重要參數）。結果發現，不同時期DRIS診斷參數不同（表2），其需肥順序和養分豐缺狀況也有所差異。該結果與馬海洋等[7]應用DRIS診斷法對蘋果葉片營養診斷的結果相似，但與其他作物DRIS診斷不受采樣時間和部位的限制相悖[12，13]。其原因可能與果樹在各時期養分需求的程度以及在各個器官間養分的分配有關，高產果樹體內養分達到的最佳平衡狀況會隨季節變化而變化[8]。因此，建議在果樹上應用DRIS營養診斷時，應考慮采樣時期的選擇，最好是在不同時期進行診斷，至少在藤本植物獼猴桃上應該考慮。

通過DRIS指數法，本研究得出研究區域不同時期高產園和低產園果樹體內最大養分限制因子以及需要補充養分的順序。結果表明，在4月和6月，K元素成為影響高產和低產果園產量的最大限制因子。在4月，葉片K含量相對N和P不足，而在6月，K含量相對N和P過量。這種結果的形成主要與當地農戶錯誤的施肥管理有關（盡管果農已經改變常規單施或重施N肥的習慣）。經調查，通常當地果農在獼猴桃生長不同時期根據經驗施入不同劑量的水溶性復合肥（15%N，15%P，15%K）和有機肥（在春季或者冬季一次性施入）。這種施肥方式雖然注意了養分均衡施肥和配施有機肥，但是，他們在獼猴桃不同生長階段并沒有針對N、P、K的比例進行調整。獼猴桃在不同生長發育階段需肥規律不同，各種養分的吸收比例也有差異[14，15]。單改變施入量而未對養各分比例進行調整，顯然會影響獼猴桃樹體對養分的均衡吸收和養分利用效率，進而影響樹體的生長發育和產量。因此，根據本研究結果，建議當地果園在4月和6月份期間適當調整K肥的投入。

本研究還表明，在8月份，相對N和K，P元素成為最需補充的重要元素。分析原因，其主要是與農戶施肥的方式有關。當地農戶為了節省勞動力，施肥主要是采取表面撒施后澆水或者水溶后表面灌溉。實際上，這種施肥方式的肥料利用率極低，尤其是P肥，因為它在土壤的可移動性最差，極易被土壤吸附或固定，致使大部分肥料滯留在表層而達不到根層[16]。此外，通過前期對土壤養分豐缺狀況調查的研究也可證明，低產園區土壤20～30 cm的有效P含量僅9 mg/kg（明顯低于果園土壤臨界值10～40 mg/kg），而相應土壤表層0～10 cm的有效P含量可達到237 mg/kg。由此可見，對于獼猴桃果園肥料的管理，不僅要注意各個時期的均衡配施，還要考慮肥料的最佳施入方式，最大程度地提高肥料利用率以提高產量。

DRIS葉片診斷結果僅僅反映了樹體養分均衡狀況，樹體養分含量之間相對不足或過量，而對于土壤相對應的元素含量是否缺乏或過剩，仍需對土壤養分含量進行進一步調查和驗證。此外，由于DRIS法僅以各養分元素比值為指標，在田間條件下，當兩種營養元素同時偏高或同時偏低且成等比例變化時，都可能使其比例處于適宜范疇內，容易導致診斷誤差[17]。因此，對于都江堰地區獼猴桃果園養分診斷，建議與其他營養診斷方法結合使用，以提高診斷的精確性和可靠性，提出相應的土壤養分資源管理對策。

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DRIS葉片診斷結果僅僅反映了樹體養分均衡狀況，樹體養分含量之間相對不足或過量，而對于土壤相對應的元素含量是否缺乏或過剩，仍需對土壤養分含量進行進一步調查和驗證。此外，由于DRIS法僅以各養分元素比值為指標，在田間條件下，當兩種營養元素同時偏高或同時偏低且成等比例變化時，都可能使其比例處于適宜范疇內，容易導致診斷誤差[17]。因此，對于都江堰地區獼猴桃果園養分診斷，建議與其他營養診斷方法結合使用，以提高診斷的精確性和可靠性，提出相應的土壤養分資源管理對策。

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