贵州油茶开花结实期的叶片营养诊断

朱亚艳, 姚 渊, 李 芳, 王 港, 霍 达, 徐嘉娟,王 进, 许 杰, 张明刚*

(1.贵州省林业科学研究院， 贵州 贵阳 550005； 2.黎平县国有乌下江林场， 贵州 黎平 557300)

0 引言

【研究意义】油茶(CamelliaoleiferaL.)是山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)中种子油脂含量较高且有栽培经济价值的植物总称[1]，是我国主要的木本油料植物之一，其分布广，面积大，栽培历史悠久。贵州是我国油茶的主产区之一，油茶种质资源丰富，适生范围广，在全省范围均有分布，全省现有种植面积超过260 hm2，列全国第八。【前人研究进展】由于贵州特殊的地貌特征和复杂的气候类型，油茶叶片、花及果实等表型性状形成丰富变异[2-3]。DRIS是由南非BEAUFILS提出的一种营养诊断方法，此法能够反映出各种营养元素的丰缺状况和需求次序[4]，并可对多种元素同时进行诊断，受品种、生育期、采样部位、取样组织年龄等因素的影响较小，精确性高[5-6]。叶片是营养反应最敏感的器官，在一定程度上，其矿质营养状况代表树体对土壤矿质营养的吸收利用情况[7]。油茶花果同期，研究花期营养状况对油茶产量的提高具有重要意义。【研究切入点】目前，贵州油茶经营管理粗放，油茶大小年明显，产量低、效益差，严重制约贵州油茶的发展。【拟解决的关键问题】通过对油茶开花结实期叶片中N、P、K、Mg等8种主要营养元素含量进行分析，测定高产组和低产组营养成分含量，筛选DRIS参数，构建营养诊断体系，为贵州省油茶合理施肥、丰产稳产及低产林改造提供理论基础和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

材料来源于贵州省油茶主产区的黎平、天柱、玉屏、册亨和威宁等地，每个样地分别随机选取12株长势健壮、无病虫害的高产株(平均冠幅产量>2.283 kg/m2)和低产株(平均冠幅产量<0.157 kg/m2)，每株于东、西、南、北方向随机采集叶片20片混合放入冰盒中保存，带回实验室擦净后杀青、烘干、粉碎后保存备用。样地概况及树龄信息见表1。

表 1 样地概况及油茶树龄

1.2 方法

1.2.1 样品的测定方法 叶片氮、磷、钾含量测定采用H2SO4-H2O2消煮，氮含量测定用碱解扩散法，磷含量测定用钼锑抗显色法，钾含量测定用火焰光度计法。通过干灰化法处理后采用原子吸收仪测定Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn等元素含量。

1.2.2 DRIS营养指数诊断法 DRIS指数表示油茶对某种营养元素的需求强度[8-9]。在理想状态下，植物体内每种元素的DRIS指数应接近零。当DRIS指数为正值时，表示植物体内该元素相对过剩，数值越大表示对其需求度越低；DRIS指数为负值时，表示植物体内该元素相对缺乏，负值的绝对值越大，表示需求强度越大[10-11]。根据各养分指数大小，可判别养分盈缺情况，从而判断油茶的需肥次序。以不同分布区油茶叶片养分含量为基础，分别计算高产组、低产组平均值、标准差、变异系数、方差及方差比，并计算两两元素含量比的方差比，筛选两两元素含量比指标中方差比大的参数作为营养诊断参数(如N/P的方差比小于P/N的方差比，则选择P/N作为诊断指标)。DRIS营养诊断公式[7,12]：设营养诊断的元素有A、B、C……Z等n个，A/B表示A、B两元素所测实际值，a/b表示a、b两元素的最适比值(高产组比值)，则有：

1.2.3 油茶叶片营养诊断临界标准 以高产组平均值、标准差为指标，将营养含量分为过剩、偏高、平衡、偏低和缺乏5个等级。以平均值作为平衡指标，与标准差相结合，营养诊断的标准浓度如下[13-14]：偏高值=平衡值+4/3标准差；过剩值=平衡值+8/3标准差；偏低值=平衡值-4/3标准差；缺乏值=平衡值- 8/3标准差。

2 结果与分析

2.1 叶片营养元素含量与营养诊断参数

2.1.1 营养元素含量 从表2看出，贵州油茶开花结实期叶片N元素平均含量高产组为15.237 g/kg，低产组平均值为11.169 g/kg，高产组显著高于低产组；P元素平均含量高产组为0.946 g/kg，低产组为0.817 g/kg；K元素平均含量高产组为6.361 g/kg，低产组为6.879 g/kg。Ca元素平均含量高产组为7.542 g/kg，低产组为7.292 g/kg；Mg元素平均含量高产组为2.094 g/kg，低产组为2.016 g/kg；Fe元素平均含量高产组为0.272 g/kg，低产组为0.260 g/kg；Zn元素平均含量高产组为21.941 g/kg，低组为22.574 g/kg；Mn元素平均含量高产组为1.737 g/kg，低产组为1.425 g/kg。除K和Zn外，其他元素含量均为高产组高于低产组。对油茶高产组与低产组营养成分综合分析表明，油茶叶片中8种营养元素含量变化幅度为P>Mg>Fe>Mn>N>Zn>K>Ca，其中P元素含量在不同产区变化幅度最大，变异系数达24.39%；Ca元素含量在不同产区变化幅度最小，变异系数为7.98%。

表 2 贵州油茶各营养元素的含量

2.1.2 营养诊断参数的确定通过两两元素含量比的方差比指标，筛选出P/N，K/N、K/P、K/Ca、K/Mn、K/Fe、K/Mg、N/Mg、N/Mn、P/Mn、Ca/N、Ca/P、Ca/Mn、Ca/Fe、Ca/Mg、Zn/N、Zn/P、Zn/K、Zn/Ca、Zn/Mg、Zn/Fe、Zn/Mn、Fe/N、Fe/P、Fe/Mn、Mg/P、Mg/Mn和Mg/Fe共28个参数作为油茶叶片营养诊断参数(表3)。

表 3 贵州油茶DRIS营养诊断参数

续表3

2.2 油茶开花结实期需肥次序

研究表明，在贵州省油茶主产区开花结实期N、P、K等8种营养元素的DRIS指数中，N、P、Mg和Mn的DRIS指数为负值，K、Ca、Fe和Zn的DRIS指数为正值，N、Mn、P、Mg、Fe、Ca、Zn、K的DRIS指数分别为-52.279、-41.752、-17.244、-6.339、4.712、21.479、35.059和56.366，判断油茶开花结实期其需肥次序为N>Mn>P>Mg>Fe>Ca>Zn>K。

2.3 油茶开花结实期叶片各营养元素的适宜范围

根据油茶营养诊断标准，贵州油茶开花结实期叶片营养可划分为过剩、偏高、平衡、偏低和缺乏5个等级(表4)。根据开花结实期油茶营养需求，建立DRIS营养诊断体系即明确贵州油茶开花结实期叶片各营养元素的适宜范围：N 12.417～18.057 g/kg，P 0.586～1.307 g/kg，K 4.679～8.043 g/kg，Ca 6.621～8.464 g/kg，Mg 1.433～2.755 g/kg，Fe 0.183～0.361 g/kg，Mn 0.166～2.307 g/kg，Zn 15.453～28.428 mg/kg。

表 4 贵州油茶开花结实期叶片养分含量的适宜范围

2.4 油茶开花结实期叶片营养元素的相关性

从表4看出，油茶开花结实期叶片各营养元素含量具有复杂的相关性。N元素含量与P、K、Mg和Mn元素含量呈正相关关系，而与Ca、Fe和Zn元素含量呈负相关关系；P元素含量与K和Fe元素含量呈正相关，与Ca、Mg、Mn和Zn含量呈负相关；K与Ca元素含量呈极显著负相关关系，与Mg、Mn元素含量呈负相关关系，与其余元素含量呈正相关关系；Mg与Fe元素含量呈显著负相关关系。

表 5 贵州油茶主产区开花结实期叶片各矿质元素含量的相关系数

3 讨论

贵州省油茶栽培和经营历史悠久，油茶种质资源丰富，适生范围广，在全省范围均有分布。研究建立贵州省油茶开花结实期叶片DRIS营养诊断体系，即明确贵州省油茶开花结实期营养元素的适宜范围，可为油茶施肥提供理论指导，对促进油茶提质增效和规模化集约化经营具有重要意义。

贵州省油茶开花结实期需肥次序为N>Mn>P>Mg>Fe>Ca>Zn>K，与唐健等[11]对广西三江侗族自治县油茶叶片养分供给分析结果(N>P>Fe>Zn>Cu>Ca>Mn>K>Mg)和丁晓纲等[15]对广宁红花油茶叶片营养诊断结果(N>K>P)等结论不一致，说明不同油茶品种在不同生长时期需肥次序不一样。

油茶开花结实期各矿质元素含量具有一定相关性，N含量与P、K、Mg、Mn含量呈正相关，而与Ca、Fe和Zn含量呈负相关；P含量与K和Fe含量呈正相关，与Ca、Mg、Mn和Zn含量呈负相关；K含量与N、P、Fe和Zn含量呈正相关，与Ca含量呈极显著负相关。

4 结论

贵州油茶开花结实期叶片N、P、Mg和Mn营养元素相对缺乏，K、Ca、Fe和Zn元素相对充足。因此，贵州油茶在开花结实前期应适当补充N、P、Mg和Mn。油茶开花结实期叶片各营养元素的适宜范围：N 12.417～18.057 g/kg，P 0.586～1.307 g/kg，K 4.679～8.043 g/kg，Ca 6.621～8.464 g/kg，Mg 1.433～2.755 g/kg，Fe 0.183～0.361 g/kg，Mn 0.166～2.307 g/kg，Zn 15.453～28.428 mg/kg。