貴州油茶開花結(jié)實期的葉片營養(yǎng)診斷

朱亞艷, 姚 淵, 李 芳, 王 港, 霍 達, 徐嘉娟,王 進, 許 杰, 張明剛*

(1.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院， 貴州 貴陽 550005； 2.黎平縣國有烏下江林場， 貴州 黎平 557300)

0 引言

【研究意義】油茶(CamelliaoleiferaL.)是山茶科(Theaceae)山茶屬(CamelliaL.)中種子油脂含量較高且有栽培經(jīng)濟價值的植物總稱[1]，是我國主要的木本油料植物之一，其分布廣，面積大，栽培歷史悠久。貴州是我國油茶的主產(chǎn)區(qū)之一，油茶種質(zhì)資源豐富，適生范圍廣，在全省范圍均有分布，全省現(xiàn)有種植面積超過260 hm2，列全國第八?！厩叭搜芯窟M展】由于貴州特殊的地貌特征和復(fù)雜的氣候類型，油茶葉片、花及果實等表型性狀形成豐富變異[2-3]。DRIS是由南非BEAUFILS提出的一種營養(yǎng)診斷方法，此法能夠反映出各種營養(yǎng)元素的豐缺狀況和需求次序[4]，并可對多種元素同時進行診斷，受品種、生育期、采樣部位、取樣組織年齡等因素的影響較小，精確性高[5-6]。葉片是營養(yǎng)反應(yīng)最敏感的器官，在一定程度上，其礦質(zhì)營養(yǎng)狀況代表樹體對土壤礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收利用情況[7]。油茶花果同期，研究花期營養(yǎng)狀況對油茶產(chǎn)量的提高具有重要意義。【研究切入點】目前，貴州油茶經(jīng)營管理粗放，油茶大小年明顯，產(chǎn)量低、效益差，嚴(yán)重制約貴州油茶的發(fā)展?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過對油茶開花結(jié)實期葉片中N、P、K、Mg等8種主要營養(yǎng)元素含量進行分析，測定高產(chǎn)組和低產(chǎn)組營養(yǎng)成分含量，篩選DRIS參數(shù)，構(gòu)建營養(yǎng)診斷體系，為貴州省油茶合理施肥、豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)及低產(chǎn)林改造提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

材料來源于貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)的黎平、天柱、玉屏、冊亨和威寧等地，每個樣地分別隨機選取12株長勢健壯、無病蟲害的高產(chǎn)株(平均冠幅產(chǎn)量>2.283 kg/m2)和低產(chǎn)株(平均冠幅產(chǎn)量<0.157 kg/m2)，每株于東、西、南、北方向隨機采集葉片20片混合放入冰盒中保存，帶回實驗室擦凈后殺青、烘干、粉碎后保存?zhèn)溆?。樣地概況及樹齡信息見表1。

表 1 樣地概況及油茶樹齡

1.2 方法

1.2.1 樣品的測定方法 葉片氮、磷、鉀含量測定采用H2SO4-H2O2消煮，氮含量測定用堿解擴散法，磷含量測定用鉬銻抗顯色法，鉀含量測定用火焰光度計法。通過干灰化法處理后采用原子吸收儀測定Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn等元素含量。

1.2.2 DRIS營養(yǎng)指數(shù)診斷法 DRIS指數(shù)表示油茶對某種營養(yǎng)元素的需求強度[8-9]。在理想狀態(tài)下，植物體內(nèi)每種元素的DRIS指數(shù)應(yīng)接近零。當(dāng)DRIS指數(shù)為正值時，表示植物體內(nèi)該元素相對過剩，數(shù)值越大表示對其需求度越低；DRIS指數(shù)為負值時，表示植物體內(nèi)該元素相對缺乏，負值的絕對值越大，表示需求強度越大[10-11]。根據(jù)各養(yǎng)分指數(shù)大小，可判別養(yǎng)分盈缺情況，從而判斷油茶的需肥次序。以不同分布區(qū)油茶葉片養(yǎng)分含量為基礎(chǔ)，分別計算高產(chǎn)組、低產(chǎn)組平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、方差及方差比，并計算兩兩元素含量比的方差比，篩選兩兩元素含量比指標(biāo)中方差比大的參數(shù)作為營養(yǎng)診斷參數(shù)(如N/P的方差比小于P/N的方差比，則選擇P/N作為診斷指標(biāo))。DRIS營養(yǎng)診斷公式[7,12]：設(shè)營養(yǎng)診斷的元素有A、B、C……Z等n個，A/B表示A、B兩元素所測實際值，a/b表示a、b兩元素的最適比值(高產(chǎn)組比值)，則有：

1.2.3 油茶葉片營養(yǎng)診斷臨界標(biāo)準(zhǔn) 以高產(chǎn)組平均值、標(biāo)準(zhǔn)差為指標(biāo)，將營養(yǎng)含量分為過剩、偏高、平衡、偏低和缺乏5個等級。以平均值作為平衡指標(biāo)，與標(biāo)準(zhǔn)差相結(jié)合，營養(yǎng)診斷的標(biāo)準(zhǔn)濃度如下[13-14]：偏高值=平衡值+4/3標(biāo)準(zhǔn)差；過剩值=平衡值+8/3標(biāo)準(zhǔn)差；偏低值=平衡值-4/3標(biāo)準(zhǔn)差；缺乏值=平衡值- 8/3標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片營養(yǎng)元素含量與營養(yǎng)診斷參數(shù)

2.1.1 營養(yǎng)元素含量 從表2看出，貴州油茶開花結(jié)實期葉片N元素平均含量高產(chǎn)組為15.237 g/kg，低產(chǎn)組平均值為11.169 g/kg，高產(chǎn)組顯著高于低產(chǎn)組；P元素平均含量高產(chǎn)組為0.946 g/kg，低產(chǎn)組為0.817 g/kg；K元素平均含量高產(chǎn)組為6.361 g/kg，低產(chǎn)組為6.879 g/kg。Ca元素平均含量高產(chǎn)組為7.542 g/kg，低產(chǎn)組為7.292 g/kg；Mg元素平均含量高產(chǎn)組為2.094 g/kg，低產(chǎn)組為2.016 g/kg；Fe元素平均含量高產(chǎn)組為0.272 g/kg，低產(chǎn)組為0.260 g/kg；Zn元素平均含量高產(chǎn)組為21.941 g/kg，低組為22.574 g/kg；Mn元素平均含量高產(chǎn)組為1.737 g/kg，低產(chǎn)組為1.425 g/kg。除K和Zn外，其他元素含量均為高產(chǎn)組高于低產(chǎn)組。對油茶高產(chǎn)組與低產(chǎn)組營養(yǎng)成分綜合分析表明，油茶葉片中8種營養(yǎng)元素含量變化幅度為P>Mg>Fe>Mn>N>Zn>K>Ca，其中P元素含量在不同產(chǎn)區(qū)變化幅度最大，變異系數(shù)達24.39%；Ca元素含量在不同產(chǎn)區(qū)變化幅度最小，變異系數(shù)為7.98%。

表 2 貴州油茶各營養(yǎng)元素的含量

2.1.2 營養(yǎng)診斷參數(shù)的確定通過兩兩元素含量比的方差比指標(biāo)，篩選出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個參數(shù)作為油茶葉片營養(yǎng)診斷參數(shù)(表3)。

表 3 貴州油茶DRIS營養(yǎng)診斷參數(shù)

續(xù)表3

2.2 油茶開花結(jié)實期需肥次序

研究表明，在貴州省油茶主產(chǎn)區(qū)開花結(jié)實期N、P、K等8種營養(yǎng)元素的DRIS指數(shù)中，N、P、Mg和Mn的DRIS指數(shù)為負值，K、Ca、Fe和Zn的DRIS指數(shù)為正值，N、Mn、P、Mg、Fe、Ca、Zn、K的DRIS指數(shù)分別為-52.279、-41.752、-17.244、-6.339、4.712、21.479、35.059和56.366，判斷油茶開花結(jié)實期其需肥次序為N>Mn>P>Mg>Fe>Ca>Zn>K。

2.3 油茶開花結(jié)實期葉片各營養(yǎng)元素的適宜范圍

根據(jù)油茶營養(yǎng)診斷標(biāo)準(zhǔn)，貴州油茶開花結(jié)實期葉片營養(yǎng)可劃分為過剩、偏高、平衡、偏低和缺乏5個等級(表4)。根據(jù)開花結(jié)實期油茶營養(yǎng)需求，建立DRIS營養(yǎng)診斷體系即明確貴州油茶開花結(jié)實期葉片各營養(yǎng)元素的適宜范圍：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，F(xiàn)e 0.183～0.361 g/kg，Mn 0.166～2.307 g/kg，Zn 15.453～28.428 mg/kg。

表 4 貴州油茶開花結(jié)實期葉片養(yǎng)分含量的適宜范圍

2.4 油茶開花結(jié)實期葉片營養(yǎng)元素的相關(guān)性

從表4看出，油茶開花結(jié)實期葉片各營養(yǎng)元素含量具有復(fù)雜的相關(guān)性。N元素含量與P、K、Mg和Mn元素含量呈正相關(guān)關(guān)系，而與Ca、Fe和Zn元素含量呈負相關(guān)關(guān)系；P元素含量與K和Fe元素含量呈正相關(guān)，與Ca、Mg、Mn和Zn含量呈負相關(guān)；K與Ca元素含量呈極顯著負相關(guān)關(guān)系，與Mg、Mn元素含量呈負相關(guān)關(guān)系，與其余元素含量呈正相關(guān)關(guān)系；Mg與Fe元素含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系。

表 5 貴州油茶主產(chǎn)區(qū)開花結(jié)實期葉片各礦質(zhì)元素含量的相關(guān)系數(shù)

3 討論

貴州省油茶栽培和經(jīng)營歷史悠久，油茶種質(zhì)資源豐富，適生范圍廣，在全省范圍均有分布。研究建立貴州省油茶開花結(jié)實期葉片DRIS營養(yǎng)診斷體系，即明確貴州省油茶開花結(jié)實期營養(yǎng)元素的適宜范圍，可為油茶施肥提供理論指導(dǎo)，對促進油茶提質(zhì)增效和規(guī)模化集約化經(jīng)營具有重要意義。

貴州省油茶開花結(jié)實期需肥次序為N>Mn>P>Mg>Fe>Ca>Zn>K，與唐健等[11]對廣西三江侗族自治縣油茶葉片養(yǎng)分供給分析結(jié)果(N>P>Fe>Zn>Cu>Ca>Mn>K>Mg)和丁曉綱等[15]對廣寧紅花油茶葉片營養(yǎng)診斷結(jié)果(N>K>P)等結(jié)論不一致，說明不同油茶品種在不同生長時期需肥次序不一樣。

油茶開花結(jié)實期各礦質(zhì)元素含量具有一定相關(guān)性，N含量與P、K、Mg、Mn含量呈正相關(guān)，而與Ca、Fe和Zn含量呈負相關(guān)；P含量與K和Fe含量呈正相關(guān)，與Ca、Mg、Mn和Zn含量呈負相關(guān)；K含量與N、P、Fe和Zn含量呈正相關(guān)，與Ca含量呈極顯著負相關(guān)。

4 結(jié)論

貴州油茶開花結(jié)實期葉片N、P、Mg和Mn營養(yǎng)元素相對缺乏，K、Ca、Fe和Zn元素相對充足。因此，貴州油茶在開花結(jié)實前期應(yīng)適當(dāng)補充N、P、Mg和Mn。油茶開花結(jié)實期葉片各營養(yǎng)元素的適宜范圍：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，F(xiàn)e 0.183～0.361 g/kg，Mn 0.166～2.307 g/kg，Zn 15.453～28.428 mg/kg。