红阳猕猴桃叶片营养DRIS诊断

李志国+曾华+张过师等

摘要： 探讨红阳猕猴桃（Actinidia chinensis cv.‘hongyang）树体养分限制因子，为推动猕猴桃果园科学合理施肥提供参考。采用DRIS指数诊断法对四川都江堰地区红阳猕猴桃（Actinidia chinensis cv.‘Hongyang）进行叶片营养诊断研究。结果表明，红阳猕猴桃在不同时期叶片各养分元素变化存在差异，且随季节变化叶片N、P、K含量均呈现逐渐减低趋势。不同时期DRIS确定的重要诊断参数不同。诊断结果显示，不同时期高产园和低产园的养分限制因子存在差异。在4月和6月份，相对于N和P，K是影响产量的最主要限制因子，但在4月份，K相对N、P不足，而在6月，K相对N、P过量。在8月份，P成为最需要的元素，低产果园较高产果园更需要。研究表明，可以采用DRIS方法对红阳猕猴桃在不同生长阶段的养分状况进行诊断。猕猴桃果园施肥时，不仅要注意各个时期肥料的均衡配比，还要考虑肥料的最佳施入方式，以最大程度提高肥料利用率。

关键词：红阳猕猴桃；都江堰；营养诊断；DRIS

中图分类号：S663.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4344-04

猕猴桃 （Actinidia chinensis Planch）属多年生落叶藤本果树，起源于中国长江流域[1]。由于其果实具有较高的营养价值和药理功能，被誉为“水果之王”，世界各国广为引种栽培。目前，猕猴桃的主栽品种有黄肉、绿肉和红肉等3个品系，其中红肉品系的红阳猕猴桃品种，因其品种糖酸度适宜、肉质细嫩以及独特的风味，倍受消费者的青睐[2]。四川省都江堰地区气候温和，雨量充沛，是红阳猕猴桃的主产区，近年来栽培面积逐渐扩大，生产发展迅速，已经成为当地农民创收的主要途径之一[3]。但在生产过程中，当地农民为追求产量，盲目使用大量膨大剂，重施各种土粪有机肥或无机化肥，致使果品质量差，出口量较少[4]。因此，研究红阳猕猴桃的营养需求、合理施肥、提高果品质量已成为生产中亟待解决的问题。

叶片营养诊断是对果树营养状况评价有效手段，是进行科学、合理施肥的重要依据[5]。目前国内外在多年生果树营养诊断上应用最广泛的就是南非Beaufils提出的DRIS法[6]，该法可对多种营养元素同时诊断，建立在数理统计分析的基础上，具有较高的可靠性，并且该法不受品种、株龄的影响，不需要进行品种和株龄的矫正，能够反映植株体内营养元素的丰缺和相对顺序。尽管如此，随着近年来DRIS法在多种植物和品种的应用，该法也暴露许多不足之处。例如，一些学者提出，采样时期可能会影响DRIS法对某些植物营养诊断的结果，他们建议在进行叶片营养诊断时，针对不同的时期进行[7，8]。

因此，本研究针对四川都江堰特定气候和土壤营养元素不平衡问题，通过对不同时期高低产果园猕猴桃叶片营养元素分析，采用叶片DRIS指数法对红阳猕猴桃果园进行营养诊断，旨在为该区红阳猕猴桃园的土壤养分资源综合管理和高产优质栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在四川都江堰中心镇进行，位于东经103°25′42"-103°47′，北纬30°44′54"-31°22′9"。试验区属中亚热带湿润气候区，年均气温15.2 ℃，年均降水量1 200 mm，年均无霜期280 d。土壤类型主要是黄壤和棕黄壤。

1.2 样品的采集与分析

叶片样品于2012年4月下旬、6月下旬和8月下旬采自中心镇猕猴桃高产园（年产量>30 t/hm2）和低产园（年产量<7.5 t/hm2）各3个，树龄6～8年。每个园区随机选择株高一致、树势良好、无病虫害的6株树，在每株树的东西南北4个方位，采集当年营养性春梢叶片，取第4～5片全展叶片（从春梢顶部向下），每株采10片叶，每个果园采集60片叶。所采集的叶片带回实验室洗净，105 ℃杀青后，在65 ℃烘箱中烘干、粉碎，过0.5 mm筛后保存用于试验分析。叶片经H2SO4-H2O2消化后，采用凯氏定氮法测定全N，钼锑抗比色法测定全P，火焰原子吸收光谱法测定全K。

1.3 统计分析

数据用SPSS 18.0和Excel 2010软件，对相关数据进行处理和统计分析以及显著性和相关性检验。

2 结果与分析

2.1 红阳猕猴桃叶片营养元素含量状况

本研究对高产园和低产园不同时期红阳猕猴桃叶片N、P、K含量进行检测，统计结果显示（表1），不同时期红阳猕猴桃叶片各养分元素变化存在差异，从4月到8月，N、P、K含量均呈现逐渐减低趋势，且高产和低产果园之间变化趋势一致。高产和低产果园叶片各养分含量相比，不同时期低产园叶片N和P的平均含量均高于高产园，其中4月时P元素达到显著水平（P<0.05）；但对于K含量，高产园却高于低产园，且6月份达到极显著水平。

从各元素变异系数看出，除6月时N和K元素含量之外，高产园均明显低于低产园，说明高产果园间养分比较均衡，而低产果园各营养元素存在较大变异。由此可见，可采用高产园中各元素的含量作为该地区红阳猕猴桃各元素的适宜值。

2.2 叶片营养DRIS诊断

DRIS诊断方法有图解法和指数法两种，这两种方法的不同之处在于，图示法是用图示方法直接进行比较判断，而指数法则是通过具体数字（即指数）来反映平衡状况。本研究将应用指数法对红阳猕猴桃进行营养诊断。

2.2.1 DRIS参数的确定 将每个果园不同时期叶片氮磷钾养分含量用N/K、K/N、N/P、P/N、P/K、K/P、NP、NK和KP形式表示，分别计算高、低产园各种表达形式的平均值、方差、标准差、变异系数和方差比（低产园/高产园），并对方差比进行显著性检验，经F检验达到显著水平的表示形式被确定为DRIS参数（每对形式如N/P和P/N，只选择差异最显著的一个作为重要参数）。经过检验（表2），不同时期DRIS重要参数有所不同，4月份为N/K、P/N和P/K，6月和8月均为K/N、N/P和K/P。

2.2.2 DRIS指数的计算 DRIS指数表示作物对某一元素的需求强度。当指数等于0或接近0时，表示该元素与其他元素处于相对平衡之中；当指数大于0时，说明植物需要这一元素的程度较小，且值越大表示对这一元素需要程度越小，或不需要，甚至过剩；当指数小于0时，说明植物需要这一元素，负指数的绝对值越大说明需要程度越大。植物叶片营养元素之间的比例被人为或者环境影响破坏时，该元素的DRIS指数就会向正或负方向发展。被诊断的所有元素的DRIS指数的代数和应为零。

不同时期以高产组各重要参数的平均值和变异系数为标准值，应用公式（1）-（3）分别计算4月份N、P、K 3种元素DRIS指数，应用公式（4）-（6）计算6月份和8月份N、P、K 3种元素DRIS指数。

N指数=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （1）

P指数=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （2）

K指数=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （3）

N指数=[f（N/K）-f（P/N）]/2 （4）

P指数=[f（P/N）+f（P/K）]/2 （5）

K指数=[-f（N/K）-f（P/K）]/2 （6）

式中，f（N/K）=[（N/K）实/（N/K）-1]×1 000/CV[当（N/K）实≥（N/K）标时）]，或f（N/K）=[1-（N/K）实/（N/K）标]×1000/CV。当[（N/K）实≤（N/K）标时）]。（N/K）实表示N和P养分的实测比例，（N/K）标表示N和P养分的最适比例。

2.2.3 确定需肥顺序 根据叶片各元素指数的大小和正负方向，可以确定高产园和低产园不同时期需肥顺序（表3）。从表中可以看出，高产和低产果园各时期需肥次序存在差异。4月和6月高产园和低产园最需要关注的均是K元素，但是在4月，K含量相对N和P不足，而在6月，K含量相对N和P过量。8月份，P成为最需要的元素，低产果园相对需P量高于高产果园。从表3中可以看出，低产果园各时期的营养不均衡指数NII值都显著低于高产果园，说明低产果园树体内营养元素比高产果园更不平衡，更需肥料的供给和均衡施肥。

3 讨论

DRIS诊断法是Beaufils经过20余年的研究提出的植物营养诊断方法[9]。该方法是以养分平衡为理论基础的，以各养分元素的比值为指标，通过数理统计分析进行作物营养诊断，比单纯元素浓度能更好地反映植物养分缺失的真实情况[10，11]。本研究也证实，从单纯元素浓度较难诊断高产作物营养的实际，因为高产组和低产组猕猴桃叶片主要矿质营养元素N、P和K浓度的平均值之间并无多大显著差异性（表1）。但是，可以清楚的看出，低产组的标准差、变异系数均比高产组大。这一现象与许多学者对比分析高低产作物各种养分元素的结果是一致的，说明大部分作物在不同产量水平其养分浓度之间确实存在这一变化规律，低产植株体内养分较高产作物更不平衡[6-11]。由此也可以说明，通过Beaufils提出的DRIS诊断指数法进行对红阳猕猴桃的营养诊断。

DRIS诊断作物必需元素达10多种，每种元素与另外十几种元素均有各自的平衡问题，但是，DRIS并不强调把所有元素都拿来考察[9]。假如高产群体中的某两种元素比值变异程度很大，说明这两种元素的平衡是不重要的，可以忽略，而只把变异程度较小的比较重要的比值加以考察。这种变异程度的大小，以相对应的低产群体变异程度来衡量，通过统计学上差异显著性测定，以确定某两种元素的比值是重要的或是不重要的。N、P、K是作物生长需要的大量元素，是影响作物高产的重要元素。因此，本研究试图先对大量元素进行诊断。根据DRIS指数法，可确定不同时期DRIS重要参数（即两种元素的比值差异达到最显著性的作为重要参数）。结果发现，不同时期DRIS诊断参数不同（表2），其需肥顺序和养分丰缺状况也有所差异。该结果与马海洋等[7]应用DRIS诊断法对苹果叶片营养诊断的结果相似，但与其他作物DRIS诊断不受采样时间和部位的限制相悖[12，13]。其原因可能与果树在各时期养分需求的程度以及在各个器官间养分的分配有关，高产果树体内养分达到的最佳平衡状况会随季节变化而变化[8]。因此，建议在果树上应用DRIS营养诊断时，应考虑采样时期的选择，最好是在不同时期进行诊断，至少在藤本植物猕猴桃上应该考虑。

通过DRIS指数法，本研究得出研究区域不同时期高产园和低产园果树体内最大养分限制因子以及需要补充养分的顺序。结果表明，在4月和6月，K元素成为影响高产和低产果园产量的最大限制因子。在4月，叶片K含量相对N和P不足，而在6月，K含量相对N和P过量。这种结果的形成主要与当地农户错误的施肥管理有关（尽管果农已经改变常规单施或重施N肥的习惯）。经调查，通常当地果农在猕猴桃生长不同时期根据经验施入不同剂量的水溶性复合肥（15%N，15%P，15%K）和有机肥（在春季或者冬季一次性施入）。这种施肥方式虽然注意了养分均衡施肥和配施有机肥，但是，他们在猕猴桃不同生长阶段并没有针对N、P、K的比例进行调整。猕猴桃在不同生长发育阶段需肥规律不同，各种养分的吸收比例也有差异[14，15]。单改变施入量而未对养各分比例进行调整，显然会影响猕猴桃树体对养分的均衡吸收和养分利用效率，进而影响树体的生长发育和产量。因此，根据本研究结果，建议当地果园在4月和6月份期间适当调整K肥的投入。

本研究还表明，在8月份，相对N和K，P元素成为最需补充的重要元素。分析原因，其主要是与农户施肥的方式有关。当地农户为了节省劳动力，施肥主要是采取表面撒施后浇水或者水溶后表面灌溉。实际上，这种施肥方式的肥料利用率极低，尤其是P肥，因为它在土壤的可移动性最差，极易被土壤吸附或固定，致使大部分肥料滞留在表层而达不到根层[16]。此外，通过前期对土壤养分丰缺状况调查的研究也可证明，低产园区土壤20～30 cm的有效P含量仅9 mg/kg（明显低于果园土壤临界值10～40 mg/kg），而相应土壤表层0～10 cm的有效P含量可达到237 mg/kg。由此可见，对于猕猴桃果园肥料的管理，不仅要注意各个时期的均衡配施，还要考虑肥料的最佳施入方式，最大程度地提高肥料利用率以提高产量。

DRIS叶片诊断结果仅仅反映了树体养分均衡状况，树体养分含量之间相对不足或过量，而对于土壤相对应的元素含量是否缺乏或过剩，仍需对土壤养分含量进行进一步调查和验证。此外，由于DRIS法仅以各养分元素比值为指标，在田间条件下，当两种营养元素同时偏高或同时偏低且成等比例变化时，都可能使其比例处于适宜范畴内，容易导致诊断误差[17]。因此，对于都江堰地区猕猴桃果园养分诊断，建议与其他营养诊断方法结合使用，以提高诊断的精确性和可靠性，提出相应的土壤养分资源管理对策。

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DRIS叶片诊断结果仅仅反映了树体养分均衡状况，树体养分含量之间相对不足或过量，而对于土壤相对应的元素含量是否缺乏或过剩，仍需对土壤养分含量进行进一步调查和验证。此外，由于DRIS法仅以各养分元素比值为指标，在田间条件下，当两种营养元素同时偏高或同时偏低且成等比例变化时，都可能使其比例处于适宜范畴内，容易导致诊断误差[17]。因此，对于都江堰地区猕猴桃果园养分诊断，建议与其他营养诊断方法结合使用，以提高诊断的精确性和可靠性，提出相应的土壤养分资源管理对策。

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