河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃叶片营养诊断技术研究

安秀红，孙妍，王芳，冯启科，王宁，李津津，张俊佩，王红霞

1 河北农业大学/河北省山区研究所/河北省山区农业技术创新中心/国家北方山区农业工程技术研究中心，河北保定 071000；2 中国林业科学院林业研究所，北京 100091

0 引言

【研究意义】核桃（JuglansregiaL.）是我国重要的经济树种之一，在山区人民增收及生态环境改善等方面发挥着重要的作用。然而，核桃栽培中养分管理粗放，普遍存在凭经验施肥、盲目施肥等问题，导致树势变弱或早衰，严重影响核桃产量及品质。叶片营养可以在一定程度上反映土壤及树体的营养状况，因此通过叶片营养诊断判断供试果树养分盈亏状况，对果园合理施肥具有重要的指导作用[1]。【前人研究进展】目前，叶片营养诊断已成为果树营养诊断的主要方法。常用的叶片营养诊断方法包括诊断施肥综合法（DRIS）、组分营养诊断法（CND）和适度偏差百分数法（DOP）。DRIS 法是从植物矿质营养元素平衡角度出发提出的一种营养诊断方法，该方法可以避免元素之间的假拮抗作用，但该方法只能得到需肥顺序，不能量化施肥指标，且高产园的划分没有统一标准[2]；BEVERLY[3]对DRIS 法进行改进，提出了L-DRIS 法，使诊断方法更加可靠。CND 法是在DRIS法的基础上进行多变量扩展得到的一种多元营养分析方法，利用CND 拐点值法可以得到适宜的产量拐点，以此划分的高产园更具有科学性[4]；DOP 法是MONTAÑÉS 等[5]在1993 年提出的叶片营养诊断方法，通过公式计算得到的指数来反映果树的施肥顺序，相对DRIS 法和CND 法，DOP 法计算量小且简单，但该方法不包含元素之间的相关性。王金金等[6]利用DOP 法对贵州核桃主产区核桃叶片矿质元素水平进行测定，明确了各主产区核桃树体的养分亏缺状况。王富林等[7]利用DRIS 法对中国环渤海和黄土高原两大优势产区‘红富士’苹果进行叶片营养诊断，为果园平衡施肥提供参考。范元广等[8]运用CND 法对辽西‘富士’苹果养分状况进行诊断，建立了元素含量适宜值，为辽西地区苹果园养分管理提供了依据。此外，树莓[9]、梨[10]、柑橘[11-12]、琯溪蜜柚[13]、葡萄[14]、柠檬[15]等果树均已利用叶营养诊断方法建立了元素含量适宜值并对果树施肥提出建议。然而由于立地及管理水平等的不同，同一果树品种在不同区域的叶标准值存在一定的差异性[16-18]，因此，建立适应特定区域性的元素含量适宜值对果树营养诊断以及果园施肥管理意义更大。【本研究切入点】新疆等地建立了当地特色核桃品种‘新温185 号’的叶矿质元素含量适宜值，然而不同产地、不同品种核桃的叶片营养诊断含量适宜值存在差异，河北省太行山区核桃还未进行系统的叶营养诊断，因此，有必要针对太行山区主栽核桃品种，运用叶片营养诊断方法创建各矿质元素含量适宜值，建立全面科学的营养管理方法和施肥方案，以快速实现核桃产业提质增效。【拟解决的关键问题】本研究以河北省太行山区核桃主栽品种‘辽宁1 号’为研究对象，对核桃整个生长发育期内叶片氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）元素的含量进行动态分析，确定叶营养诊断适宜的采样时间；利用CND 拐点值法建立适宜标准值；运用L-DRIS 法、CND 法以及DOP 法对低产园‘辽宁1号’核桃叶片中的矿质元素含量进行诊断，为果园科学施肥提供依据。

1 材料与方法

试验于2021—2022 年在河北农业大学国家北方山区农业工程技术研究中心进行。

1.1 试验材料及处理

试验材料为生长势基本一致的‘辽宁1 号’核桃，株行距为3 m×5 m，树龄10 年，树体健康，树型为疏散分层型。采样试验地为河北省与太行山脉交界带核桃主产区具有代表性的94 个核桃园，包括涉县、武安、井陉、元氏、隆尧、赞皇、曲阳、唐县、顺平、临城等。分别在5、6、7、8 和9 月于隆尧试验园采集‘辽宁1 号’叶片进行叶片矿质元素含量动态变化分析。于8 月上、中旬采集94 个核桃园叶片，用于叶片营养诊断分析。叶片采集：采用对角线取样法选取5 点，每点5 株树，每株树采取东、西、南、北4 个方向外围当年生枝中部成熟复叶各10 片为一次重复，每个果园共5 次重复。叶片低温条件下带回实验室进行清洗处理，分别用自来水、0.1%洗涤剂、自来水、蒸馏水进行清洗，整个过程不超过2 min；之后迅速吸去叶片表面的水分，放置于105 ℃烘箱中杀青20 min，然后80 ℃烘干至恒重。将叶片干样进行粉碎，过0.5 mm尼龙筛后密封保存。

1.2 数据测定

矿质元素含量测定：分别利用H2SO4-HClO4及HNO3-HClO4对叶片干样进行消煮[19]。N 和P 元素采用连续流动分析仪测定[20]，K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn 和Zn 等元素采用ICP 测定。

产量测定：选择每个核桃园中具有代表性的10株树，测定其株产；根据每公顷果树的株数，计算公顷产量。

1.3 高产果园的划分

根据CND 法确定核桃高产园产量划分标准临界值，如果高于产量划分标准临界值的核桃果园数量占总体采样数量的比例≥12%时，即确定为高产园的划分标准临界值；如果上述比例＜12%时，需要结合专家咨询确定高产园的下限，降低产量划分标准，进行高产园的确定。CND 法划分标准临界值的方法如下：

把果园按照产量从高到低进行排序，根据公式1—3 计算叶片中的矿质营养含量参数。

式中，N、P、K、……为各元素在叶片中所占的百分含量，d 表示元素个数，VN、Vp、……、VR等为分析参数，下面公式中用Vx表示。

第二，高产园确定:

利用Cate-Nelson 循环[21]和公式3 计算分析参数fi(VX)。

式中，n 是采样的群体个数，n1 是每次循环中产量最高的采样个数，n2 是每次循环中剩余采样个数，n=nl+n2。s2Vxn1是n1 的分析参数Vx的方差，s2Vxn2为n2 的参数Vx的方差。在第一次循环计算中，n1 取采样群体中最高产的2 个，n2=n-n1；以后每次循环中n1 增加一个，n2 相应减少一个，直到最后剩下两个最低产的果园组成n2，并始终保持n=nl+n2。

式中，分子表示前n1-1 个分析参数fi(VX)的和，分母表示所有分析参数Fci(VX)的和。分析参数Fci(VX)与产量(y)之间存在以下的函数关系：

根据公式4 求两次倒数可得σ2FCi(Vx)/σy2=6Ay+2B=0，即产量y=-B/3A 时为X 元素对应的高产园和低产园的拐点（inflexion point）。根据CND 法，选择拐点值中最高的，并且在研究数据范围内的值作为划分高产园的临界值[22]。

1.4 营养诊断方法

1.4.1 L-DRIS 法 DRIS 法需优先选择重要参数，采取F 值法[23]和R 值法[24]共同选择诊断过程中的重要参数N/P 或P/N。具体方法如下（以N、P 两种元素为例）：

F 值法：

若[S2(N/P)低/S2(n/p)高]＞[S2(P/N)低/S2(p/n)高]，选择n/p；

若[S2(N/P)低/S2(n/p)高]＜[S2(P/N)低/S2(p/n)高]，选择p/n。

S2(N/P)低、S2(P/N)低为低产园N、P 两元素比值的方差值；S2(n/p)高、S2(p/n)高为高产园N、P 两元素比值的方差值，两组方差差异性最好达到显著。

R 值法：

若|r(N/P)|＞|r(P/N)|，选择N/P；

若|r(N/P)|＜|r(P/N)|，选择P/N，

|r(N/P)|为N、P 元素的比值与产量之间相关系数的绝对值。

根据BEAUFILS 等[2]提出的DRIS 诊断公式如下：

式中，N/P 为待诊断样品N 元素与P 元素浓度实测值之比；n/p 是高产园的N 元素与P 元素浓度标准参比值，CV 是参数n/p 的变异系数，将高产群体的比值平均值和变异系数作为标准参比值。当函数f(N/P)＝0时，N、P 元素是平衡的；当f(N/P)＞0 时，N 元素相对过剩而P 元素相对不足；当f(N/P)<0 时，则N 元素相对不足而P 元素相对过剩。

DRIS 养分指数Ix 的计算：

L-DRIS 诊断指数计算公式为：

Log10(n/p)avg为高产园 Log10(n/p)的平均值，SDLog(n/p)为高产园Log10(n/p)的标准差。当N 为分子时，f取正号，当N 为分母时，f为负号。n 为被诊断元素的个数。当IX=0 时，表示X 元素基本平衡；当IX＜0 时，表示X 元素缺乏；IX＞0 时，表示X元素过剩。

DIRS 诊断指数绝对值的和被称为营养平衡指数（NBI），平均营养平衡指数用NBIM表示，公式为：

|IX|≤NBIM，说明X 元素含量正常；IX＜0 且|IX|＞NBIM，说明X 元素缺乏；IX＞0 且|IX|＞NBIM，则X元素过剩。

1.4.2 CND 法 以高产优质果园的各矿质元素分析参数的平均值VX*和标准差SDX*为标准分析参数，计算各低产园的CND 指数IX，计算公式如下：

式中，m：高产优质果园的个数。当Ix=0 时，表示X元素基本平衡；当Ix<0 时，表示X 元素缺乏；Ix＞0时，表示X 元素过剩。

CND 指数的平方和称为营养不平衡指数（CNDr2），其计算公式如下：

CNDr2越大，表明果园内矿质元素含量越不平衡。

1.4.3 DOP 法 DOP 诊断指数的计算公式：

C 为被诊断样品某元素的含量；Cref为该元素的含量适宜值。

DOP 营养不平衡指数为各矿质元素营养诊断指数和的平均值。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2013 软件对数据进行整理制图，并结合SAS 以及SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析、差异显著性测验、主成分分析和相关性分析。

2 结果

2.1 核桃叶片矿质元素含量变化趋势

为了获得‘辽宁1 号’核桃叶营养诊断最佳采样时间，选取不同生理时期的叶片进行矿质元素含量动态变化分析（图1）。N 元素含量在5 月叶片中最高，为19.39 g·kg-1；随着果树新梢生长，呈降低趋势，7月含量降到最低值；随后含量增多，8—9 月变化趋势较小；整体来看，5—8 月N 元素含量波动较大，8—9月趋于稳定。P 元素5—6 月下降，分别为含量最高值和最低值，随后叶片中P 元素含量呈上升趋势；整体来看，P 元素在整个取样时间内变化幅度较小，尤其是6—7 月和8—9 月，元素含量最为稳定。K 元素含量呈下降趋势，5 月叶片中K 元素含量最高，为13.99 g·kg-1，9 月叶片中K 元素含量最低，为8.24 g·kg-1；5—7 月K 元素含量下降趋势较大，7—9 月降幅减小。Ca 元素和Mg 元素均呈先上升后下降的趋势，在5—6月上升幅度最大，且都在8 月达到最高值后逐渐趋于稳定。

图1 ‘辽宁1 号’核桃叶片矿质元素含量动态变化Fig. 1 Dynamic changes of mineral element in Liaoning 1 leaves

核桃叶片中Cu 和Zn 元素含量变化均呈现先下降后上升的趋势，7 月为含量最低值；Cu 元素含量变化幅度较小；Zn 元素含量变化幅度较大，5—7 月元素含量下降，7—8 月急剧上升，在8—9 月上升幅度较弱，趋于稳定。Fe 元素和Mn 元素均呈先上升后下降的趋势，Fe 元素含量变化幅度较大，在7 月达到最高值，之后迅速下降并逐渐趋于稳定；Mn 元素含量变化幅度较小。

对不同时期叶片矿质元素含量与产量进行相关性分析（表1），结果显示5 月4 日核桃叶片中Fe 含量与产量呈极显著负相关，Zn 含量与产量呈显著负相关；8 月12 日Mg 含量与产量呈显著正相关，其余元素含量与产量无显著相关性（表1）。从不同时期叶片矿质元素含量变化趋势来看，K、Mg、Mn 元素含量在7—9 月上升或下降趋势较小；N、Ca、Zn、Fe等元素则在8—9 月最为稳定；P 元素和Cu 元素在6—8 月变化均较小。综上，考虑在8—9 月叶片矿质元素较为稳定的时期进行叶片样品的采集最为适宜，本研究是在8 月上中旬进行叶片样品的采集。

表1 叶片矿质元素含量与产量间相关性Table 1 Correlation between leaf mineral element content and yield

2.2 基于CND 理论划分高产果园

根据目前核桃果园高产目标，本研究采用CND拐点值法确定各矿质营养元素与产量之间的函数关系来划分高产园。根据公式1—5 得到叶片矿质营养与产量之间的累积方差函数（图2）。根据Y=-B/3A得到各矿质元素高产园拐点值。其中氮、磷、钾、钙、镁、铜、铁、锰、锌以及分析参数相对应的产量拐点分别为3.22、2.32、3.64、2.48、3.02、2.34、3.06、2.88、3.34 和3.17 t·hm-2（表2）。本研究中果园产量拐点值最高为3.64 t·hm-2，按照CND 法应将产量3.64 t·hm-2选择为划分高产园的临界值，则包含27 个高产园，占94 个采样园的28.72%，各采样园产量见表3。

表2 核桃叶片中矿质营养分析参数与产量间的函数关系式Table 2 The functional relationships between mineral nutrition norms and yield

表3 核桃园产量Table 3 The yield of walnut orchards

图2 核桃叶片矿质营养含量累积方差函数与产量之间的关系Fig. 2 Relationship between cumulative variance function of mineral nutrient content and yield

2.3 叶片矿质元素含量适宜值的确定

根据CND 法对河北省太行山区核桃采样果园进行产量划分，得到27 个高产园，剩下67 个为低产园，高产园和低产园的叶片矿质元素含量见表4。由高产果园确定的河北省太行山区核桃叶片矿质元素含量适宜值范围为：N（13.04—17.04）g·kg-1、P（0.67—1.23）g·kg-1、K（5.94—10.64）g·kg-1、Ca（15.64—22.16）g·kg-1、Mg（3.80—6.62）g·kg-1、Cu（5.14—8.48）mg·kg-1、Fe（437.38—794.58）mg·kg-1、Mn（126.94—172.02）mg·kg-1、Zn（14.59—34.25）mg·kg-1。其中高产园的N、P、K、Ca 元素含量均高于低产园，Mg、Cu、Fe、Mn、Zn 元素含量相对比低产园低。

表4 河北省太行山区高、低产园叶片矿质元素含量Table 4 Mineral element contents in leaves of high- and low-yielding orchards in Taihang Mountains

2.4 叶片矿质元素间相关性分析

果树体内矿质元素之间存在着密切的拮抗或协同作用，太行山区核桃园叶片中的N 与Fe 呈显著正相关关系，Ca 与Mg、Zn 呈极显著正相关关系；K 与Mg 呈极显著负相关关系；P、Cu、Mn 与其他元素之间的相互作用不显著（表5）。上述结果说明，河北省太行山区核桃果树叶片中矿质元素之间主要存在相互协同作用，K 和Mg 之间存在较强的拮抗作用。

表5 太行山区核桃果园叶矿质元素间相关性Table 5 Correlation between mineral elements in leaves of walnut orchards in Taihang Mountains

2.5 L-DRIS 法营养诊断

根据F 值法和R 值法选择DRIS 诊断过程中的重要参数对河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃低产园进行叶营养诊断。选择2 个方法中结果相同的元素比值为重要参数，得到最终的重要参数为：N/P、N/K、N/Ca、Mg/N、N/Cu、N/Fe、Mn/N、N/Zn、K/P、P/Ca、Mg/P、P/Cu、P/Fe、Mn/P、P/Zn、K/Ca、Mg/K、K/Cu、Fe/K、Mn/K、Zn/K、Mg/Ca、Ca/Cu、Ca/Fe、Ca/Mn、Ca/Zn、Mg/Fe、Mn/Mg、Zn/Mg、Cu/Fe、Zn/Cu、Fe/Mn、Zn/Fe、Mn/Zn、Cu/Mg、Cu/Mn。

根据L-DRIS 法诊断指数公式（9）计算f（N/P），再根据公式（10）计算营养诊断指数IX，得到河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃低产园叶片营养诊断结果。由表6 可知，赞皇低产园叶片P、Ca、Mg、Cu、Mn、Zn 元素含量正常，Fe 元素过剩，N、K 元素缺乏。唐县低产园N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn 元素含量正常，Cu、Zn 元素过剩。曲阳低产园N、P、Ca、Cu、Fe、Mn 元素含量正常，Mg 元素过剩，K、Zn 元素缺乏。临城低产园P、Fe、Mn 元素含量正常，Cu 元素过剩，N、K、Ca、Mg、Zn 元素缺乏。顺平低产园P、Ca、Fe、Mn、Zn 元素含量正常，Mg、Cu 元素过剩，N、K 元素缺乏。武安低产园N、K、Ca、Cu、Zn 元素含量正常，Fe、Mn 元素过剩，P、Mg 元素缺乏。涉县低产园N、P、Ca、Mg、Cu、Zn 元素含量正常，Mn、Fe 元素过剩，K 元素缺乏。元氏低产园N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn 元素含量均正常。井陉低产园N、P、Ca、Mg、Cu、Fe、Zn 元素含量正常，Mn 元素过剩，K 元素缺乏。邢台低产园N、P、Ca、Cu、Fe、Mn、Zn 元素含量正常，Mg 元素过剩，K元素缺乏。10 个核桃主产区中Fe、Mn、Cu、Mg 元素过剩，其中Cu 元素过剩较为严重；主要缺乏N、K、Zn 元素，其中K 元素在7 个核桃主产区中缺乏；P 元素主要在武安核桃园缺乏，Ca 元素主要在临城核桃园缺乏。从平均营养平衡指数可以得出10 个核桃主产区营养不平衡状况如下：临城＞邢台＞赞皇＞顺平＞元氏＞涉县＞武安＞井陉＞曲阳＞唐县。

表6 低产园L-DRIS 法营养诊断指数Table 6 Nutrition diagnostic indexes of low-yielding orchards by L-DRIS method

2.6 CND 法营养诊断

根据CND 法诊断指数公式（14）计算河北省太行山区核桃低产园的营养指数IX；根据公式（15）计算营养不平衡指数CNDr2，得到河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃主产区低产园叶片营养诊断结果。由表7 可知，赞皇低产园N、P、K 元素缺乏，Mg、Fe、Ca、Cu、Zn、Mn 元素过剩，其中N、K元素严重缺乏，Mg、Fe 元素严重过剩。唐县低产园Mg、N、P、Mn、Fe 元素缺乏，K、Ca、Zn、Cu元素过剩，其中Zn、Cu 元素严重过剩。曲阳低产园K、Zn、Cu、N 元素缺乏，Mn、Fe、P、Ca、Mg元素过剩，其中K、Zn 元素严重缺乏，Ca、Mg 元素严重过剩。临城低产园N、Mg、K、Zn、Ca、P元素缺乏，Fe、Cu 元素严重过剩。顺平低产园K、N、P 元素含量缺乏，Zn、Ca、Fe、Mg、Cu、Mn元素过剩，其中N、K 元素严重缺乏，Mg、Cu、Fe元素严重过剩。武安低产园P、Mg、N、Ca、K 元素缺乏，Zn、Mn、Cu、Fe 元素过剩，其中N、P、Mg 元素严重缺乏，Mn、Cu、Fe 元素严重过剩。涉县低产园K、P、N 元素缺乏，Ca、Zn、Mg、Cu、Mn、Fe 元素过剩，其中K 元素严重缺乏，Fe、Mn元素严重过剩。元氏低产园Mn、K、Zn、P 元素缺乏，Mg、Fe、N、Ca、Cu 元素过剩。井陉低产园K、Ca、P、Zn 元素缺乏，Fe、Cu、N、Mg、Mn 元素过剩，其中K 元素严重缺乏，Mn 元素严重过剩。邢台低产园K、Mn、Fe、Zn、P 元素缺乏，Cu、N、Ca、Mg 元素过剩，其中K 元素严重缺乏，Ca、Mg元素严重过剩。

表7 低产园CND 法营养诊断指数Table 7 Nutrition diagnostic indexes of low-yielding orchards by CND method

河北省太行山区核桃主产区中主要是Mn、Cu、Mg、Fe 元素严重过剩，其中Cu、Fe、Mg 分别在4、5、4 个核桃主产区中严重过剩；N、K 元素含量缺乏最严重，其中有6 个核桃主产区K 元素严重缺乏。从营养不平衡指数CNDr2可以得出10 个核桃主产区营养不平衡状况如下：邢台＞顺平＞赞皇＞元氏＞涉县＞临城＞武安＞曲阳＞井陉＞唐县。

2.7 DOP 法营养诊断

根据DOP 诊断指数公式（16）计算河北省太行山区核桃低产园的营养指数IX，得到河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃主产区低产园叶片营养诊断结果。由表8 可知，赞皇低产园N、K 元素严重缺乏，Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn 元素严重过剩，其中Fe 元素过剩最明显。唐县低产园Mn 元素严重缺乏，K、Ca、Cu、Zn 元素严重过剩，其中Zn 元素过剩最明显。曲阳低产园K、Zn 元素含量严重缺乏，P、Ca、Mg 元素严重过剩，其中Mg 元素过剩最明显。临城低产园K 元素缺乏较明显，Cu、Fe 元素含量严重过剩。顺平低产园N、P、K 元素严重缺乏，Mg、Cu、Fe 元素含量严重过剩，其中K 元素缺乏最明显，Mg 元素过剩最明显。武安低产园P 元素严重缺乏，Cu、Fe、Mn、Zn 元素严重过剩，其中Fe 元素过剩最明显。涉县低产园P、K 元素严重缺乏，Mg、Cu、Fe、Mn 元素严重过剩，其中K 元素缺乏最明显，Fe 元素过剩最明显。元氏低产园Mn 元素缺乏最严重。井陉低产园P、K 元素严重缺乏，N、Mg、Mn 元素严重过剩，其中Mn 元素过剩最显著。邢台低产园Mg 元素严重过剩，K、Fe、Mn、Zn 元素严重缺乏，其中K 元素缺乏最显著。

表8 低产园DOP 法营养诊断指数Table 8 Nutrition diagnostic indexes of low-yielding orchards by DOP method

10 个核桃主产区中Fe、Mg、Cu 元素普遍过剩，分别包含5、6、6 个主产区；K 元素缺乏最严重，占6 个核桃主产区。从平均营养平衡指数可以得出10 个核桃主产区营养不平衡状况如下：武安＞唐县＞赞皇＞邢台＞井陉＞曲阳＞涉县＞顺平＞临城＞元氏。

2.8 核桃主产区低产园的需肥顺序

根据3 种营养诊断方法得到河北省太行山区核桃低产园需肥顺序。由表9 可知，经CND 法得到曲阳、井陉和邢台地区核桃园的需肥顺序与L-DRIS 法得到的需肥顺序一致；除赞皇和临城低产园外，其余果园需肥顺序在这2 种方法中大体一致。元氏核桃园的需肥顺序在L-DRIS 法与DOP 法中一致，武安、井陉和邢台低产园的需肥顺序在上述2 种方法中大体一致，其余差别较大。顺平、元氏和邢台低产园的需肥顺序在CND 法和DOP 法中大体一致，其余差别较大。

表9 河北省太行山区核桃低产果园需肥顺序Table 9 The order of fertilizer demand for low-yielding orchards in Taihang Mountains

综合3 种营养诊断结果，河北省太行山区核桃低产园的需肥顺序为：K＞P＞N＞Zn＞Mn＞Ca＞Fe＞Mg＞Cu。施肥时建议以K 元素为主配，施N、P 两种矿质元素，同时避免Mg、Cu 元素的过量施入。

3 讨论

3.1 ‘辽宁1 号’核桃叶片营养诊断时期确定

果树叶片营养诊断分析能够充分反映树体营养水平，叶片采样时间对营养诊断结果的准确性至关重要[25-26]，且果树叶片不同生长发育时期的矿质元素含量具有差异性[27]。本研究中除P、Cu 和Mn 元素含量在叶片生长期内变化幅度较小外，其余元素含量变化差异较大（图1）。迟焕星等[28]对湖南山核桃叶片矿质营养年周期变化进行研究，认为针对不同的矿质元素在不同月份定期采取叶片进行营养诊断。赵明范[29]认为经济林产量需要考虑前一年的养分积累，因此选择5 月中上旬未成熟的叶片进行营养诊断。胡渊[30]和冀爱青等[31]的研究结合产量相关性分析认为5 月中旬为最适采样时间。5 月中旬在核桃整个生长发育过程中起到关键作用，树体需要提供大量营养以完成果实发育、花芽分化等过程，因此该时期叶片负荷较重，叶片矿质元素含量波动较大，且大部分农户选择在4—5 月进行春季施肥，易造成叶片矿质元素含量不稳定，进而影响营养诊断结果。叶静等[32]利用8 月上旬的叶片对新疆乌什县‘新温185 号’核桃树体营养盈亏进行分析。袁紫倩等[33]、姜继元等[34]、刘茂桥等[35]均选取了矿质元素含量变化相对稳定的时间进行营养诊断。本研究中相较于其他时期的矿质元素变化来看，大部分的元素在8—9 月变化幅度最小，该时间段的叶片矿质元素含量最为稳定，因此，本研究选择在8 月上中旬采集叶片对河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃进行营养诊断。

3.2 ‘辽宁1 号’核桃叶片矿质元素含量适宜值分析

本研究得到的河北省太行山区‘辽宁1 号’核桃叶片矿质元素含量适宜值较王金金等[6]对贵州泡核桃及胡渊[30]对新疆‘新温185’核桃研究得到的含量适宜值低，这可能与采样时期有关。本研究矿质元素动态变化规律显示K 元素含量在全年基本呈下降趋势，Fe 元素含量在8 月也偏低，因此相对于其他采集时间，本研究中部分矿质元素的含量适宜值会较低。本研究中的叶标准值与新疆乌什县‘新温185 号’核桃的叶标准值[32]相比，N、P、Ca、Mg、Cu 元素含量相对偏低，K、Fe、Mn 元素含量基本相近。王磊彬等[16]、张东亚等[17]、刘红霞等[18]对‘富士’苹果叶片矿质元素含量进行研究，得到的矿质元素含量适宜值也不一致，可能是地理位置、气候差异较大，影响树体生长以及各养分的吸收，且品种以及管理方式的不同也会导致树体的营养吸收不同。苹果[16-18]、华南荔枝[36]、龙眼[37]、梨[38-40]等果树在不同产地、不同品种上进行的叶片营养诊断，也得到含量适宜值均存在差异的结论。因此，对不同地区果树进行营养诊断时，应考虑地区间生态环境的差异，建立适宜当地的叶片矿质元素含量适宜值。

3.3 河北省太行山区‘辽宁1 号’低产园矿质元素盈亏分析

本研究通过L-DRIS、CND 及DOP 法对河北省太行山核桃主产区进行了叶片营养诊断分析，除赞皇和临城外，其余低产园通过L-DRIS 和CND 法诊断得到的需肥顺序较一致，而DOP 法得到的需肥顺序与CND、L-DRIS 法差异较大。何苇竹[12]利用3 种营养诊断方法对柑橘进行营养诊断，得到的结果也不一致，可能是由于不同营养诊断方法的诊断体系不一致造成。L-DRIS 与CND 法在分析中以营养元素比率的关系表现营养元素之间的交互作用，考虑到了营养元素之间的平衡，CND 法更是DRIS 法的拓展研究，在多元营养分析的基础上更好地体现了元素之间的相互作用，而DOP 法缺少元素之间的相关性。因此，建议在进行叶片营养诊断分析时，以CND 和L-DRIS为主，DOP 法进行补充，结合果园实际施肥状况给出施肥建议。

果树各矿质营养元素之间存在着拮抗、协同和互补等作用，因此，果树的缺素或多素状况，并不仅仅是该元素真实的缺乏或过剩，可能与树体元素之间或土壤元素之间相互作用造成的比例失衡有关[41]，而矿质元素需建立在最适浓度以及最佳的平衡条件下才能发挥最大作用。核桃树体容易缺乏K 元素，成年核桃树对K 的需求仅次于N[42]。本研究中10 个核桃主产区中6 个产区的K 需求顺序排第1，严重缺乏，可能和该区域山地地形造成钾淋失有关，因此，建议在河北省太行山区附近核桃果园增施钾肥。K 元素与Mg元素之间的拮抗作用也可能导致果树K 元素缺乏[43]，本研究中5 个主产区Mg 元素浓度过量。值得注意的是，高钾低镁会形成拮抗作用，低镁低钾会形成协同作用，因此，不能因为K 元素的缺失而盲目施入K 肥，合适的钾镁比才利于果树的生长。甘蔗[44]、葡萄[45]、龙眼[46]等均有研究钾镁配比施肥对树体的影响，核桃在此方面研究较少，后续可针对钾镁之间的相互作用进行研究，提高肥料的利用效率。

4 结论

河北省太行山区核桃叶片营养诊断最佳采样时期为8—9 月，核桃高产园的产量临界值为3.64 t·hm-2。叶片营养诊断分析时，以CND 和L-DRIS 为主，DOP法进行补充。河北省太行山区10 个核桃主产区需肥顺序为K＞P＞N＞Zn＞Mn＞Ca＞Fe＞Mg＞Cu。针对太行山区矿质元素盈亏状况，施肥时建议以K 元素为主，配施N、P 两种矿质元素，同时避免Mg、Cu 元素的过量施入。