烟台市酸化土壤红富士苹果叶片矿质养分含量标准范围的确定

吕常厚，王双磊，曲日涛，黄大方

（烟台市农业技术推广中心，山东烟台264000）

矿质营养是任何一种经济作物生长发育、产量形成和品质提高的基础，使用矿质营养分析与诊断技术可以准确掌握苹果树体的营养现状。目前常用的诊断方法有植物组织分析诊断法、田间施肥试验诊断法、土壤分析诊断法、植物外观诊断法等[1-2]。虽然在1987 年，我国就有研究确定了苹果叶片矿质元素含量标准值[2-3]，但在现实使用过程中，由于苹果种植比较广，各地自然条件、所栽品种和栽培方式不同，造成各苹果种植地实际标准值间存在较大不同，因此，在不同苹果种植地应用同一标准尚不可行[3]。2018 年，课题组有针对性地选取了烟台市200 个酸化土壤果园，测定并分析了叶片矿质养分含量数据，确定烟台市苹果主栽品种红富士苹果叶片矿质养分含量标准范围，旨在为烟台市酸化土壤果园合理施肥提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料

采集叶片来源于烟台市各县市区富士苹果园的高、中、低3 种产量水平，分别为37. 5 t/hm2、18. 75 t/hm2和7. 5 t/hm2的乔砧、矮砧果园采集叶样。

1.2 方法

1.2.1 叶片采集及处理[2，4]。于每年7—8 月中旬采集，取树冠外围中部各方向当年生枝条中部生理成熟的健康叶，每株树取25 片（带叶柄），每个果园随机采5 棵树，参照李港丽[3]的标准组成混合样，带回实验室后先用自来水冲洗叶片的灰尘，再用去离子水清洗。转入袋中置于烘箱105℃下杀青20 min，然后在70～80℃下烘干，转入16 目粉碎机，粉末装入塑封袋用以测定叶片全量氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌、硼的含量[2]。

1.2.2 测定项目及方法。矿质元素提取，称取样品0.5 g（过0.5 mm 筛）左右于消煮管中，加混酸15 mL 消煮至冒白烟，液体变为无色透明为止；全氮采用凯氏定氮仪测定、全磷采用钒钼黄比色法测定、全钾采用火焰分光光度法测定；用原子吸收法测定叶片中的Fe，Cu，Ca，Mg，Mn，Zn，B，然后转到50 mL 容量瓶中，用乙炔空气火焰的原子吸收分光光度计直接测定[2，4]。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2003 和DPS 9.0 进行数据处理和分析。分析烟台市酸化富士果园苹果叶片矿质元素含量的变异情况。 借鉴刘孟军[5]的4 点5 分段概率分级法，得出叶片营养元素含量中的缺乏区、偏低区、正常区、偏高区、过高区5 个数值范围，据此制定烟台市酸化富士苹果叶片矿质元素含量标准范围[5]。

2 结果与分析

2.1 叶营养元素含量的变异

从表1 可以看出，Cu、Zn 、Fe 变化幅度较大，变异系数分别为54.17%、43.49%和38.25%，其次依次为Ca、Mn、P、K、B，相较而言，N、Mg 变异系数最小。

表1 烟台红富士苹果叶片矿质营养元素含量情况（2015 年）

2.2 叶片矿质营养元素含量的分布规律

经分布函数检验[9]，叶片中N、P、K、Ca、Mg、B 等6 种营养元素含量的分布分别遵从N（2.30，0.572）、N（0.19，0.082）、N（1.50，0.952）、N（15.00，9.532）、N（2.85，1.242）、N（40.00，38.122）的正态分布，而Cu、Fe、Mn、Zn 4 种元素有不同程度的拖尾，近似分布。分布（偏态分布）是正态分布之外的另一重要分布形式[7]。Fe、Mn、Cu、Zn 表现偏高区相对拖尾，这可能是不同果园采取的栽培措施不同所导致的结果。

2.3 叶营养元素含量标准值范围的划分

对于一种叶片营养元素含量往往会有5 种不同的情况：缺乏、偏低、正常、偏高、过高。过去采用的方法往往是化验分析苹果产量较高的苹果园的叶片营养状况，以此结果作为正常值，需大量采取叶片样品进行检测，并参照相关资料制定当地的标准范围。研究发现，N、P、K、Ca、Mg、B 这6 种元素符合正态分布，因此，可以按照概率分级法，用（-1.281 8 S）、（-0.524 6 S）、（+0.5246 S）、（+1.2818 S）4 个值作为分界点将分析数据分为5 个区，分别对应缺乏区、偏低区、正常区、偏高区、过高区5个数值范围，5 个区里的样本出现的概率分别为10%、20%、40%、20%和10%。处在中间范围，即在（-0.524 6S）～（+0.524 6S）间的分析结果，可作为矿质元素含量的正常范围，将其与产量水平较高的苹果园的叶片化验分析结果相比，比较接近，有实际应用价值（表2）。

对某些呈偏态分布矿质元素的分布进行分析，若采用近似的概率分级法，会导致5 级标准范围中的1 级和5级之间、2 级和4 级之间样本占比差异相差较大[5-6，9]。针对Mn、Zn 、Cu、Fe 4 种元素，由于含量的分布情况不均衡，在低值区分布较为偏重，其中2～3 级的数量相对集中一些，4 级和1 级较少。将概率分级法和参考产量水平较高的果园这一方法进行比较，根据二者所制定的标准值的正常值范围差异较大，根据前者方法的结果偏低一些。因此，对于不呈现正态分布的Cu、Fe、Mn、Zn 这4 种元素，可参考高产苹果园叶片养分化验结果对概率分级法进行调整矫正，使缺乏区和过高区分别占总数量约在10%，低值区和高值区分别占总数量约在20%，正常值范围占总数量约在40%。

2.4 烟台市酸化土壤苹果叶片矿质营养元素含量标准值范围

从表3 可以看出，与国内外数据相比，烟台市酸化土壤苹果叶片矿质营养元素含量标准值中Mg、Fe、Mn 水平偏高，K 水平偏低，N 、P、Ca、Cu、B、Zn 基本一致，这是气候、土壤等自然环境及栽培措施综合反映的结果[8，12-13]。

表3 烟台红富士苹果叶片矿质营养元素含量标准值

3 小结

N、P、K、Ca、Mg、B 等6 种元素的取值符合正态分布，Cu、Fe、Mn、Zn 近似分布，并根据结果制定出烟台市红富士苹果叶片营养元素含量标准范围，可为烟台本地果园基于叶片养分诊断施肥提供指导。