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(yǎng)分限制因子，為推動(dòng)獼猴桃果園科學(xué)合理施肥提供參考。采用DRIS指數(shù)診斷法對四川都江堰地區(qū)紅陽獼猴桃（Actinidia chinensis cv.‘Hongyang）進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷研究。結(jié)果表明，紅陽獼猴桃在不同時(shí)期葉片各養(yǎng)分元素變化存在差異，且隨季節(jié)變化葉片N、P、K含量均呈現(xiàn)逐漸減低趨勢。不同時(shí)期DRIS確定的重要診斷參數(shù)不同。診斷結(jié)果顯示，不同時(shí)期高產(chǎn)園和低產(chǎn)園的養(yǎng)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(chǎn)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(chǎn)果園較高產(chǎn)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(yǎng)分狀況進(jìn)行診斷。獼猴桃果園施肥時(shí)，不僅要注意各個(gè)時(shí)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(guān)鍵詞：紅陽獼猴桃；都江堰；營養(yǎng)診斷；DRIS

中圖分類號：S663.4 文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥理功能，被譽(yù)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(gè)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(zhì)細(xì)嫩以及獨(dú)特的風(fēng)味，倍受消費(fèi)者的青睞[2]。四川省都江堰地區(qū)氣候溫和，雨量充沛，是紅陽獼猴桃的主產(chǎn)區(qū)，近年來栽培面積逐漸擴(kuò)大，生產(chǎn)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民創(chuàng)收的主要途徑之一[3]。但在生產(chǎn)過程中，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民為追求產(chǎn)量，盲目使用大量膨大劑，重施各種土糞有機(jī)肥或無機(jī)化肥，致使果品質(zhì)量差，出口量較少[4]。因此，研究紅陽獼猴桃的營養(yǎng)需求、合理施肥、提高果品質(zhì)量已成為生產(chǎn)中亟待解決的問題。

葉片營養(yǎng)診斷是對果樹營養(yǎng)狀況評價(jià)有效手段，是進(jìn)行科學(xué)、合理施肥的重要依據(jù)[5]。目前國內(nèi)外在多年生果樹營養(yǎng)診斷上應(yīng)用最廣泛的就是南非Beaufils提出的DRIS法[6]，該法可對多種營養(yǎng)元素同時(shí)診斷，建立在數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)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(jìn)行品種和株齡的矯正，能夠反映植株體內(nèi)營養(yǎng)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(yīng)用，該法也暴露許多不足之處。例如，一些學(xué)者提出，采樣時(shí)期可能會(huì)影響DRIS法對某些植物營養(yǎng)診斷的結(jié)果，他們建議在進(jìn)行葉片營養(yǎng)診斷時(shí)，針對不同的時(shí)期進(jìn)行[7，8]。

因此，本研究針對四川都江堰特定氣候和土壤營養(yǎng)元素不平衡問題，通過對不同時(shí)期高低產(chǎn)果園獼猴桃葉片營養(yǎng)元素分析，采用葉片DRIS指數(shù)法對紅陽獼猴桃果園進(jìn)行營養(yǎng)診斷，旨在為該區(qū)紅陽獼猴桃園的土壤養(yǎng)分資源綜合管理和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在四川都江堰中心鎮(zhèn)進(jìn)行，位于東經(jīng)103°25′42"-103°47′，北緯30°44′54"-31°22′9"。試驗(yàn)區(qū)屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)，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(zhèn)獼猴桃高產(chǎn)園（年產(chǎn)量>30 t/hm2）和低產(chǎn)園（年產(chǎn)量<7.5 t/hm2）各3個(gè)，樹齡6～8年。每個(gè)園區(qū)隨機(jī)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(gè)方位，采集當(dāng)年?duì)I養(yǎng)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(gè)果園采集60片葉。所采集的葉片帶回實(shí)驗(yàn)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(yàn)分析。葉片經(jīng)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(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)用SPSS 18.0和Excel 2010軟件，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析以及顯著性和相關(guān)性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅陽獼猴桃葉片營養(yǎng)元素含量狀況

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

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

2.2 葉片營養(yǎng)DRIS診斷

DRIS診斷方法有圖解法和指數(shù)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(jìn)行比較判斷，而指數(shù)法則是通過具體數(shù)字（即指數(shù)）來反映平衡狀況。本研究將應(yīng)用指數(shù)法對紅陽獼猴桃進(jìn)行營養(yǎng)診斷。

2.2.1 DRIS參數(shù)的確定 將每個(gè)果園不同時(shí)期葉片氮磷鉀養(yǎng)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(jì)算高、低產(chǎn)園各種表達(dá)形式的平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和方差比（低產(chǎn)園/高產(chǎn)園），并對方差比進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，經(jīng)F檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平的表示形式被確定為DRIS參數(shù)（每對形式如N/P和P/N，只選擇差異最顯著的一個(gè)作為重要參數(shù)）。經(jīng)過檢驗(yàn)（表2），不同時(shí)期DRIS重要參數(shù)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(shù)的計(jì)算 DRIS指數(shù)表示作物對某一元素的需求強(qiáng)度。當(dāng)指數(shù)等于0或接近0時(shí)，表示該元素與其他元素處于相對平衡之中；當(dāng)指數(shù)大于0時(shí)，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(dāng)指數(shù)小于0時(shí)，說明植物需要這一元素，負(fù)指數(shù)的絕對值越大說明需要程度越大。植物葉片營養(yǎng)元素之間的比例被人為或者環(huán)境影響破壞時(shí)，該元素的DRIS指數(shù)就會(huì)向正或負(fù)方向發(fā)展。被診斷的所有元素的DRIS指數(shù)的代數(shù)和應(yīng)為零。

不同時(shí)期以高產(chǎn)組各重要參數(shù)的平均值和變異系數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)用公式（1）-（3）分別計(jì)算4月份N、P、K 3種元素DRIS指數(shù)，應(yīng)用公式（4）-（6）計(jì)算6月份和8月份N、P、K 3種元素DRIS指數(shù)。

N指數(shù)=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （1）

P指數(shù)=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （2）

K指數(shù)=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （3）

N指數(shù)=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （4）

P指數(shù)=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （5）

K指數(shù)=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （6）

式中，f（N/K）=[（N/K）實(shí)/（N/K）-1]×1 000/CV[當(dāng)（N/K）實(shí)≥（N/K）標(biāo)時(shí)）]，或f（N/K）=[1-（N/K）實(shí)/（N/K）標(biāo)]×1000/CV。當(dāng)[（N/K）實(shí)≤（N/K）標(biāo)時(shí)）]。（N/K）實(shí)表示N和P養(yǎng)分的實(shí)測比例，（N/K）標(biāo)表示N和P養(yǎng)分的最適比例。

2.2.3 確定需肥順序 根據(jù)葉片各元素指數(shù)的大小和正負(fù)方向，可以確定高產(chǎn)園和低產(chǎn)園不同時(shí)期需肥順序（表3）。從表中可以看出，高產(chǎn)和低產(chǎn)果園各時(shí)期需肥次序存在差異。4月和6月高產(chǎn)園和低產(chǎn)園最需要關(guān)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(chǎn)果園相對需P量高于高產(chǎn)果園。從表3中可以看出，低產(chǎn)果園各時(shí)期的營養(yǎng)不均衡指數(shù)NII值都顯著低于高產(chǎn)果園，說明低產(chǎn)果園樹體內(nèi)營養(yǎng)元素比高產(chǎn)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(jīng)過20余年的研究提出的植物營養(yǎng)診斷方法[9]。該方法是以養(yǎng)分平衡為理論基礎(chǔ)的，以各養(yǎng)分元素的比值為指標(biāo)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行作物營養(yǎng)診斷，比單純元素濃度能更好地反映植物養(yǎng)分缺失的真實(shí)情況[10，11]。本研究也證實(shí)，從單純元素濃度較難診斷高產(chǎn)作物營養(yǎng)的實(shí)際，因?yàn)楦弋a(chǎn)組和低產(chǎn)組獼猴桃葉片主要礦質(zhì)營養(yǎng)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(chǎn)組的標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)均比高產(chǎn)組大。這一現(xiàn)象與許多學(xué)者對比分析高低產(chǎn)作物各種養(yǎng)分元素的結(jié)果是一致的，說明大部分作物在不同產(chǎn)量水平其養(yǎng)分濃度之間確實(shí)存在這一變化規(guī)律，低產(chǎn)植株體內(nèi)養(yǎng)分較高產(chǎn)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(shù)法進(jìn)行對紅陽獼猴桃的營養(yǎng)診斷。

DRIS診斷作物必需元素達(dá)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(qiáng)調(diào)把所有元素都拿來考察[9]。假如高產(chǎn)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(yīng)的低產(chǎn)群體變異程度來衡量，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)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(chǎn)的重要元素。因此，本研究試圖先對大量元素進(jìn)行診斷。根據(jù)DRIS指數(shù)法，可確定不同時(shí)期DRIS重要參數(shù)（即兩種元素的比值差異達(dá)到最顯著性的作為重要參數(shù)）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)期DRIS診斷參數(shù)不同（表2），其需肥順序和養(yǎng)分豐缺狀況也有所差異。該結(jié)果與馬海洋等[7]應(yīng)用DRIS診斷法對蘋果葉片營養(yǎng)診斷的結(jié)果相似，但與其他作物DRIS診斷不受采樣時(shí)間和部位的限制相悖[12，13]。其原因可能與果樹在各時(shí)期養(yǎng)分需求的程度以及在各個(gè)器官間養(yǎng)分的分配有關(guān)，高產(chǎn)果樹體內(nèi)養(yǎng)分達(dá)到的最佳平衡狀況會(huì)隨季節(jié)變化而變化[8]。因此，建議在果樹上應(yīng)用DRIS營養(yǎng)診斷時(shí)，應(yīng)考慮采樣時(shí)期的選擇，最好是在不同時(shí)期進(jìn)行診斷，至少在藤本植物獼猴桃上應(yīng)該考慮。

通過DRIS指數(shù)法，本研究得出研究區(qū)域不同時(shí)期高產(chǎn)園和低產(chǎn)園果樹體內(nèi)最大養(yǎng)分限制因子以及需要補(bǔ)充養(yǎng)分的順序。結(jié)果表明，在4月和6月，K元素成為影響高產(chǎn)和低產(chǎn)果園產(chǎn)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(jié)果的形成主要與當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶錯(cuò)誤的施肥管理有關(guān)（盡管果農(nóng)已經(jīng)改變常規(guī)單施或重施N肥的習(xí)慣）。經(jīng)調(diào)查，通常當(dāng)?shù)毓r(nóng)在獼猴桃生長不同時(shí)期根據(jù)經(jīng)驗(yàn)施入不同劑量的水溶性復(fù)合肥（15%N，15%P，15%K）和有機(jī)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(yǎng)分均衡施肥和配施有機(jī)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(jìn)行調(diào)整。獼猴桃在不同生長發(fā)育階段需肥規(guī)律不同，各種養(yǎng)分的吸收比例也有差異[14，15]。單改變施入量而未對養(yǎng)各分比例進(jìn)行調(diào)整，顯然會(huì)影響獼猴桃樹體對養(yǎng)分的均衡吸收和養(yǎng)分利用效率，進(jìn)而影響樹體的生長發(fā)育和產(chǎn)量。因此，根據(jù)本研究結(jié)果，建議當(dāng)?shù)毓麍@在4月和6月份期間適當(dāng)調(diào)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(bǔ)充的重要元素。分析原因，其主要是與農(nóng)戶施肥的方式有關(guān)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶為了節(jié)省勞動(dòng)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(shí)際上，這種施肥方式的肥料利用率極低，尤其是P肥，因?yàn)樗谕寥赖目梢苿?dòng)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(dá)不到根層[16]。此外，通過前期對土壤養(yǎng)分豐缺狀況調(diào)查的研究也可證明，低產(chǎn)園區(qū)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(yīng)土壤表層0～10 cm的有效P含量可達(dá)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(gè)時(shí)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(chǎn)量。

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

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

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

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