基于DRIS法的水果型椰子黃化枯萎癥和健康苗葉片營養(yǎng)診斷

盧麗蘭 陳思婷 王玉萍 尹欣幸 孫程旭 黃英凱 范海闊

摘要：為給水果型椰子苗期的科學施肥管理提供指導，以海南省文椰“3號”葉片為研究對象，采用DRIS 指數(shù)法，對6個月椰子苗葉片的11種養(yǎng)分（氮、磷、鉀、鈣、鎂、鈉、銅、鋅、鐵、錳、硼）進行營養(yǎng)診斷。結果表明，枯萎椰子苗鉀、硼、鈣、鎂、氮相對缺乏，鋅、鈉、銅、磷、錳、鐵相對充足，椰子苗期（6個月）樹體需肥順序從高到低依次為鉀>硼>鈣>鎂>氮>鋅>鈉>銅>磷>錳>鐵。利用健康椰苗葉片養(yǎng)分濃度制定了相應的養(yǎng)分診斷標準，即各養(yǎng)分的適宜濃度范圍為氮含量16.680～20.070 g/kg，磷含量1.170～1.360 g/kg，鉀含量6.670～7.780 g/kg，鈣含量4.170～4.550 g/kg，鈉含量2.780～3.301 g/kg，鎂含量2.930～3.470 g/kg，鐵含量47.958～52.297 mg/kg，錳含量96.913～119.057 mg/kg，銅含量3.048～3.410 mg/kg，鋅含量10.367～12.701 mg/kg，硼含量22.724～27.610 mg/kg。從DRIS法診斷結果來看，椰苗葉片礦質營養(yǎng)元素含量與椰苗“枯萎現(xiàn)象”之間密切相關。

關鍵詞：椰子;苗;葉片;枯萎;健康;DRIS;相關分析

中圖分類號： S436.67+9? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）22-0146-07

收稿日期：2021-05-24

基金項目：海南省重大科技計劃（編號：zdkj201902）;國家熱帶植物種質資源庫椰子種質資源分庫（編號：NTPGRC2021-017）。

作者簡介：盧麗蘭（1981—），女，海南海口人，博士，副研究員，研究方向為熱帶油料作物栽培與植物營養(yǎng)。E-mail：lulilan1234@163.com。

通信作者：范海闊，博士，研究員，研究方向為熱帶油料作物種質資源學。E-mail：13637642459@163.com。

椰子（Cocos nucifera L.）是棕櫚科植物，是一種重要的熱帶油料作物和熱帶水果，椰子分為高種椰子和矮種椰子，高種椰子主要為油料加工產(chǎn)品原料，矮種椰子主要作水果。椰子主要產(chǎn)區(qū)為東部、東南部熱帶、亞熱帶地區(qū)，在我國主要分布在南部熱帶地區(qū)和諸島[1-2]。椰子以有性繁殖為主，以成熟種果繁育，然后移植田間。椰子在種果出芽到移植之間，需要育苗管理，是因為在育苗階段，椰子苗易出現(xiàn)發(fā)育不良、病害、生理缺陷等現(xiàn)象，特別是在矮種椰子苗期出現(xiàn)頻率高，癥狀明顯。與健康苗相比，枯萎椰子苗葉片出現(xiàn)缺素癥狀，然而對于苗期營養(yǎng)吸收狀況和需求規(guī)律尚不清楚。因為育苗和苗期疏于管理，問題苗大量出現(xiàn)。追求高質量椰子是繁育椰苗的目標，而椰子苗的生長狀況關系到整個椰子苗樹體營養(yǎng)的積累，因此良好的椰苗生長情況是確保高質量椰苗出圃的前提，椰苗生長質量對椰苗移植及其能否茁壯生長起到了關鍵性的作用，有文獻報道不同施肥措施對幼齡和成齡椰子生長有著不同程度的影響[3-7]。因此，合理施肥和營養(yǎng)管理能夠促進幼齡和成齡椰子健康茁壯生長。

診斷施肥綜合法（DRIS）能夠應用營養(yǎng)均衡原理，同時，對植物葉片礦質元素的豐缺狀況診斷分析，還能獲得植物或作物對養(yǎng)分的需求順序[8-11]。目前，此方法已應用于蘋果、芒果、麻黃、桉樹、樟樹、杏、檳榔等作物的營養(yǎng)診斷研究[12-20]，但在椰子或椰子苗葉片上的應用鮮有報道。 本研究針對文椰3號椰子幼齡苗存在的營養(yǎng)失衡和健康問題，采用DRIS法對黃化枯萎癥椰苗組和健康椰苗組進行葉片營養(yǎng)分析，以期為海南省水果型椰子幼苗的營養(yǎng)診斷、平衡施肥和營養(yǎng)管理提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2020年6月在海南省文昌市的中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院椰子研究所國家種質資源圃，以6月文椰3號椰子苗為研究對象，分別對黃化枯萎癥苗和健康苗進行采樣。選定苗所處環(huán)境條件和管理一致（圖1）。

1.2 樣品的采集與測定

每組分別隨機采集30株葉片作為營養(yǎng)分析。將各樣地葉片分別洗凈、擦干，殺青，烘干，粉碎成混合樣待測。葉片氮（N）含量用堿解擴散法測定;磷（P）含量采用鉬銻抗比色法測定;鉀（K）含量采用AAS法測定;鈣（Ca）、鈉（Na）、鎂（Mg）、鐵（Fe）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）的含量采用AAS法測定;硼（B）含量采用姜黃素法測定。測定方法參照土壤農(nóng)化分析[21]測定。

1.3 椰子苗葉片營養(yǎng)診斷方法

本研究采用DRIS指數(shù)法對椰苗葉片進行營養(yǎng)診斷。數(shù)據(jù)應用Excel軟件進行相關分析和計算統(tǒng)計。

1.3.1 DRIS指數(shù)

DRIS指數(shù)表示椰苗對某種營養(yǎng)需求強度[22-23]。 負數(shù)表示樹體需要該種營養(yǎng)元素，負值越大表示樹體對某種營養(yǎng)的需求程度越高;正數(shù)表示該種營養(yǎng)元素在椰苗樹體內(nèi)是充足或者過量的，正值越大，表示樹體中某種營養(yǎng)越過剩。DRIS指數(shù)的計算公式為

DRIS指數(shù)=[f（A/B）+f（A/C）+…-f（H/A）-f（I/A）…]/n。（1）

式中：n為偏函數(shù)的個數(shù)，A、B、C…為對應的養(yǎng)分濃度。f（A/B）表示（A/B）不健康偏離（A/B）正常的程度。其表達公式為

f（A/B）=[（A/B）不健康/（A/B）正常]-1]×1 000/CV，（A/B）不健康≥（A/B）正常;

f（A/B）=[1-（A/B）正常/（A/B）不健康]×1 000/CV，（A/B）不健康<（A/B）正常。（2）

式中：A/B代表椰苗葉片A、B 2種養(yǎng)分濃度比值;CV為（A/B）正常的變異系數(shù)。

1.3.2 葉片營養(yǎng)診斷臨界標準

本試驗參考唐健等的方法，將椰子苗營養(yǎng)診斷的標準濃度分為適應、過剩、偏高、平衡、偏低、缺乏6個臨界等級[24]。以健康組椰子苗葉片營養(yǎng)元素DRIS診斷平均值作為平衡指標，與標準差結合進行計算，葉片營養(yǎng)診斷等級濃度：平衡值±標準差=適宜濃度范圍;平衡值+4/3標準差=偏高值;平衡值+8/3標準差=過剩值;平衡值-4/3標準差=偏低值;平衡值-8/3 標準差=缺乏值。

2 結果與分析

2.1 椰子苗葉片營養(yǎng)元素含量狀況

根據(jù)椰子苗（6個月）生長狀況差異，將1 000株6個月椰子苗劃分為黃化枯萎癥椰苗組（300株）和健康椰苗（600株）組，分別從2組隨機取30株進行營養(yǎng)分析。由表1可知，黃化枯萎癥椰苗和健康椰苗同一時期的葉片中各礦質元素含量存在顯著差異（P<0.05），健康椰苗葉片N、P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B的平均含量分別為（18.380±0.169） g/kg、（1.260±0.010） g/kg、（7.230±0.056） g/kg、（4.360±0.019） g/kg、（3.040±0.026） g/kg、（3.201±0.027） g/kg、（50.128±2.169） mg/kg、（107.985±11.072） mg/kg、（3.229±0.181） mg/kg、（11.534±1.167）mg/kg、（25.167±2.443） mg/kg。黃化枯萎癥椰苗葉片N、P、K、Ca、Na、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、B的平均含量分別為（13.280±0.190） g/kg、（1.120±0.009） g/kg、（4.870±0.057） g/kg、（3.120±0.013） g/kg、（2.410±0.031） g/kg、（2.310±0.033） g/kg、（45.888±2.237） mg/kg、（106.168±9.824） mg/kg、（2.605±0.176） mg/kg、（9.058±1.218） mg/kg、（17.088±1.745） mg/kg。由此可見，2組椰苗葉片的N、P、K、Ca、Mg、B元素含量差異明顯。健康椰苗葉片各礦質元素的變異系數(shù)范圍（4.3%～16.1%）較枯萎椰苗葉片（4.1%～17.3%）小，說明健康組椰苗葉片中各礦質元素含量較為平衡，但是2組變異系數(shù)都不大，說明不管是健康組，還是枯萎組，不同株之間的礦質營養(yǎng)元素含量差異不大，同時也說明了各組之間存在穩(wěn)定差異。

2.2 椰苗葉片各礦質元素含量的相關性

健康組椰苗（6個月）葉片礦質元素含量相關性分析見表2。由表2可知，各元素間具有復雜的正負相關性，其中N含量與K、Ca、Cu、Fe的含量呈正相關，而與P、Na、Mg、Mn、Zn、B的含量呈負相關，說明平衡氮肥能夠促進椰苗對K、Ca、Cu、Fe等微量元素的吸收。 N含量與Mg含量極顯著負相關（P<0.01），P含量分別與Mn、Mg含量呈極顯著、顯著正相關。

2.3 椰子苗葉片營養(yǎng)的DRIS診斷

通過計算每組椰苗葉片各營養(yǎng)元素含量平均 值，將每組椰苗葉片營養(yǎng)含量用形式及各自的倒數(shù)110個（110個11個營養(yǎng)元素之間的比值形式及其倒數(shù)總和）表示，且計算它們標準差、方差、變異系數(shù)、方差比，并對其方差比進行顯著性檢驗，然后經(jīng)F檢驗達顯著水平的表示形式作為DRIS參數(shù)（每對元素表示形式如N/P與P/N， 只選擇差異最顯著的作為重要參數(shù)）[8]。

在選定的55種養(yǎng)分表達形式的參數(shù)中，有1種表達形式結果為負值，有54種表達形式為正值（表3）。偏離程度函數(shù)定量說明黃化枯萎癥椰苗中各元素含量相互之間表現(xiàn)出相對欠缺的狀態(tài)。 由表4可知，椰苗樹體需肥順序（按DRIS診斷指數(shù)大小排序）為K（-1 790.30）>B（-1 289.33）>Ca（-1 265.09）>Mg（-975.14）>N（-797.47）>Zn（31.18）>Na（104.24）>Cu（381.96）>P（1 269.81）>Mn（2 150.76）>Fe（2 179.38）。“-”表示缺肥，“+” 表示過量，說明椰苗樹體K、B、Ca、Mg、N元素比較缺乏，F(xiàn)e、Mn、P、Cu、Na、Zn元素相對充足。葉片DRIS診斷指數(shù)表明，葉片K、B、Ca、Mg、N診斷指數(shù)均小于0，處于缺乏狀態(tài)，它們是生物量生長的主要限制因子;而其他元素DRIS診斷指數(shù)均為正值，說明這些營養(yǎng)元素的供給相對充足。因此，應重視K、B、Ca、Mg、N元素的補充及各元素的比率平衡，加強這些元素的吸收和利用。

2.4 椰子苗葉片營養(yǎng)診斷臨界標準

根據(jù)營養(yǎng)元素含量各個平均值和標準差，對各個營養(yǎng)元素適宜濃度范圍進行分級計算。由表5可知，各養(yǎng)分的適宜濃度范圍為N含量16.680～20.070 g/kg，P含量1.170～1.360 g/kg，K含量6.670～7.780 g/kg，Ca含量4.170～4.550 g/kg，Na含量2.780～3.301 g/kg，Mg含量2.930～3.470 g/kg，F(xiàn)e含量47.958～52.297 mg/kg， Mn含量96.913～119.057 mg/kg，Cu含量3.048～3.410 mg/kg，Zn含量10.367～12.701 mg/kg，B含量22.724～27.610 mg/kg。

3 討論與結論

對海南省水果型椰子文椰3號6個月椰苗健康組、黃化枯萎癥組葉片11種營養(yǎng)元素進行DRIS指數(shù)診斷。結果表明，相對健康組而言，枯萎病組葉片各元素含量偏低。K、B、Ca、Mg、N處于缺乏狀態(tài)，K、B、Ca含量失調最嚴重，椰苗出現(xiàn)葉黃、椰心枯萎、內(nèi)卷、干枯生理癥狀。根據(jù)種果繁育根系和生長狀況來看（圖2），從椰果出芽到出苗發(fā)育階段，枯萎苗根系出現(xiàn)腐爛、病根、老化等現(xiàn)象，這導致根對于營養(yǎng)吸收受限，勢必影響椰苗對必需大量營養(yǎng)和微量元素吸收，因此引起種苗出現(xiàn)缺素和生理病癥等問題。

各元素相關性分析表明，各元素間具有復雜的正負相關性，其中N元素與K、Ca、Cu、Fe等元素含量呈正相關，而與P、Na、Mg、Mn、Zn、B元素含量呈負相關，說明平衡氮肥能夠促進椰苗對K、Ca、Cu、Fe等微量元素的吸收。 N元素與Mg元素之間呈極顯著負相關，P元素分別與Mn、Mg元素呈極顯著、顯著正相關。過去研究表明，蘋果葉片中的 Ca 與 Cu、P 與 Mn 均呈顯著正相關，K 與 Mg、Mn、 B、Ca、 Fe 均呈顯著負相關[25]。藍莓葉片中，K 與 B 呈顯著負相關，而 Ca 與 P、 Mg、Fe、Mn、B 之間，P與 Mg，Mg 與 Fe、Zn、B、Mn 之間，F(xiàn)e 與 Mn、B 之間，以及 Mn 與 B 之間均呈顯著正相關[26]。荔枝葉片中，N與K 負相關，N與Ga、Mg之間呈正相關，K與Ga、Mg之間負相關[27]。由此可見， 不同植物或作物礦

質元素相關性具有相似，卻也有不同之處。椰苗葉片、成齡椰子葉片、不同品種椰子以及不同生長期椰子葉片中礦質元素含量的變化規(guī)律須進一步研究。

椰子苗期（6個月）樹體需肥順序從高到低依次為K>B>Ca>Mg>N>Zn>Na>Cu>P>Mn>Fe。利用健康椰苗葉片養(yǎng)分濃度制定了相應的養(yǎng)分診斷標準，即各養(yǎng)分的適宜濃度范圍為N含量16.680～20.070 g/kg，P含量1.170～1.360 g/kg，K含量6.670～7.780 g/kg，Ca含量4.170～4.550 g/kg，Na含量2.780～3.300 g/kg，Mg含量2.930～3.470 g/kg，F(xiàn)e含量47.958～52.297 mg/kg，Mn含量96.913～119.057 mg/kg，Cu含量3.048～3.410 mg/kg，Zn含量10.367～12.701 mg/kg，B含量22.724～27.610 mg/kg。由此可見，如果某種元素診斷結果不在此范圍之類，表示該元素在樹體內(nèi)過量或者缺乏。雖然椰子發(fā)育初期的營養(yǎng)靠種果提供，但是很多必要元素的濃度環(huán)境還是不能滿足種果繁育需求和吸收利用。在保證種苗健康生長條件下，注意一些失衡的元素的補充和調節(jié)，可以通過根澆和葉面肥補充相應缺乏的元素，以保證椰子種苗健康生長。

椰子種果繁育中，最初的營養(yǎng)成分由種果提供，但是種果營養(yǎng)濃度和環(huán)境影響種芽和種苗的吸收及利用，另外，種果在發(fā)芽和出苗過程中，根系的發(fā)育也會影響營養(yǎng)成分吸收。因此，在種苗發(fā)育過程中，要綜合考慮種苗發(fā)育和營養(yǎng)環(huán)境等問題，及時調節(jié)和管理。本研究僅給出了從出芽到出苗6個月的椰苗葉片的營養(yǎng)診斷結果，其科學性及在實際應用中的可能性存在不確定性。實際營養(yǎng)管理過程中植株各器官、內(nèi)外養(yǎng)分元素供應之間存在的協(xié)同和拮抗作用須要作為研制椰苗營養(yǎng)管理的重要依據(jù)。今后將進一步以現(xiàn)有的診斷結果結合外界和自身種果養(yǎng)分含量與椰苗葉片營養(yǎng)指標的相關性設計不同的肥料配方進行施肥試驗，以期為幼齡椰樹專用肥的相關研究更好地提供支持。

參考文獻：

[1]陳良秋，萬 玲. 中國椰子史略[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007（15）：222-223，225.

[2]范海闊，弓淑芳. 世界主要椰子種質資源[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2017.

[3]毛祖舜，邱維美，唐龍祥，等. 海南島馬哇幼齡椰樹氮、磷、鉀、鎂肥用量試驗[J]. 土壤肥料，1999（1）：33-35.

[4]邱維美. 海南椰樹施肥效應與合理施肥[J]. 熱帶作物研究，1996，16（2）：25-30.

[5]唐龍祥，邱 兵，毛祖舜. 海南椰子氮磷鉀鎂肥施用效應研究[J]. 土壤肥料，1997（5）：35-36，39.

[6]唐龍祥，毛祖舜. 海南主要椰區(qū)椰樹營養(yǎng)狀況的調查與分析[J]. 熱帶作物科技，1991（1 ）：48-49.

[7]李 艷，鄭亞軍，劉立云，等. 椰子果皮中營養(yǎng)元素的測定及其種間差異分析[J]. 熱帶作物學報，2009，30（8）：1153-1156.

[8]Beaufils E R. Diagnosis and recommendation integrated system （DRIS）[J]. Soil Science Bulletin，1973（1）：1-132.

[9]黃宗玉. 診斷施肥綜合法 （DRIS ） 的原理與應用問題[J]. 土壤學進展，1990，18（1）：22-26.

[10]張國慶. 應用診斷施肥綜合法 （DRIS ） 進行甘蔗葉片營養(yǎng)診斷[J]. 土壤通報，1992，23（2）：73-75.

[11]高春麗，馬振朝，王志慧，等. 河北省紅地球葡萄土壤與葉片營養(yǎng)診斷分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2021，49（6）：114-119.

[12]馬海洋，張金水，林 文，等. 渭北旱塬紅富士蘋果不同時期葉片營養(yǎng)診斷[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報，2012，20（6）：752-756.

[13]葉功富，高 偉，杜林梅，等. 基于DRIS法的短枝木麻黃苗期綜合營養(yǎng)診斷[J]. 植物科學學報，2013，31（2）：136-142.

[14]劉紅霞，張會民，郭大勇，等. 豫西地區(qū)紅富士蘋果葉片營養(yǎng)診斷[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2009，15（2）：457-462.

[15]劉雪鳳，李凱榮，時亞坤，等. 陜西富平杏葉片營養(yǎng)診斷研究[J]. 西北林學院學報，2011，26（5）：127-130，169.

[16]張 龍，鄭永杰，伍艷芳，等. 基于 DRIS 法的樟樹人工林營養(yǎng)診斷[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報，2018，49（2）：313-319.

[17]郭素娟，李廣會，熊 歡，等. “燕山早豐”板栗葉片 DRIS 營養(yǎng)診斷研究[J]. 植物營養(yǎng)與肥料學報，2014，20（3）：709-717.

[18]康專苗，姚 智，白亭玉，等. DRIS 法在“帕拉英達” 杧果營養(yǎng)診斷上的應用[J]. 中國南方果樹，2018，47（3）：80-83.

[19]臧國長，吳鵬飛，馬祥慶，等. 閩南尾巨桉人工林葉片營養(yǎng)的 DRIS 診斷[J]. 福建農(nóng)林大學學報（自然科學版），2013，42（4）：381-384.

[20]董志國，劉立云，陳東良，等. 應用診斷施肥綜合法（DRIS）對檳榔葉片進行營養(yǎng)診斷[J]. 熱帶作物學報，2010，31（3）：361-364.

[21]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 3版. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[22]Walworth J L，Sumner M E. The diagnosis and recommendation integrated system （DRIS）[M]//Advances in Soil Science. New York：Springer，1987：149-188.

[23]Bhat M J. Diagnosis and recommendation integrated system（DRIS）—A review[J]. International Journal of Current Research，2010（10）：84-97.

[24]唐 健，覃祚玉，鄧小軍，等. 廣西孟江油茶葉片營養(yǎng)DRIS診斷[J].福建林業(yè)科技，2015，42（1）：11-15，42.

[25]王冬梅，劉 志，王穎達，等. 3個蘋果品種葉片礦質營養(yǎng)變化及其相關性研究[J]. 中國農(nóng)學通報，2015，31（4）：113-118.

[26]陳 強，劉 微，徐小兵，等. 4個藍莓品種果實發(fā)育期葉片礦質營養(yǎng)動態(tài)及其相關性[J]. 經(jīng)濟林研究，2020，38（1）：184-189.

[27]梁子俊.? 荔枝主要礦質營養(yǎng)元素含量及其相關性[J]. 福建果樹，1990（1）：25-26，46.