梨树叶片营养状况的诊断与评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0219

摘要/Abstract

摘要：

研究湖北省利川市‘长十郎’梨树叶片营养状况,为科学施肥提供依据。采用叶片营养诊断和主成分分析的方法,2017—2018年对利川市‘长十郎’梨9个梨园的叶片营养状况进行营养诊断和评价。结果表明,‘长十郎’梨树叶片的Ca、K、Cu、Zn含量基本适宜,Mg、B、P含量偏低,Mn含量高;部分梨园叶片Fe含量缺乏,2017年梨园叶片整体N含量偏低。土壤酸化是造成利川市梨园叶片营养失衡的主要原因。在生产中应通过施用酸性土壤调理剂如生石灰、硼泥类等碱性肥料提高土壤pH,增施有机肥提高土壤有机质含量,并重视补充Mg、B、Fe等中微量元素,实现‘长十郎’梨的提质增效。主成分分析可将10个叶片营养指标简化为4个主成分,代表了82.512%的原始信息量。基于主成分分析建立了‘长十郎’梨叶片营养综合评价模型Z=0.278N+0.030P+0.250K-0.042Ca-0.133Mg+0.193Fe+0.193Mn+0.174Cu+0.177Zn-0.106B,可较好地应用于梨树叶片营养的综合评价。

关键词: 叶片营养诊断, 叶片营养评价, 主成分分析, 营养元素, 梨园施肥

Abstract:

To provide a basis for scientific fertilization, the leaf nutrient status of ‘Chojuro’ pear in Lichuan was studied. The leaf nutrition status of 9 pear orchards was diagnosed and evaluated by leaf nutrition diagnosis and principal component analysis in 2017-2018. The contents of Ca, K, Cu, and Zn in the leaves of ‘Chojuro’ pear tree were basically suitable, while the contents of Mg, B, and P were low, and the content of Mn was high. The content of N in some orchards was deficient, and the content of Fe was low in 2017. Soil acidification was the main cause of nutrient imbalance in the pear leaves. To improve the quality and efficiency of ‘Chojuro’ pear orchards in Lichuan, we should increase the application of acid soil conditioner such as quicklime, borax and other alkaline fertilizers to improve soil pH, and organic fertilizer to raise the organic matter content, pay attention to the supplement of micronutrient Mg, B and Fe. 4 principal components which represented 82.512% of the original information were evaluated by principal component analysis with 10 leaf nutrient elements. According to the scores of each principal component, a comprehensive evaluation model of leaf nutrition based on principal component was established: Z=0.278N+ 0.030P+ 0.250K- 0.042Ca- 0.133Mg+ 0.193Fe+ 0.193Mn+ 0.174Cu+ 0.177Zn- 0.106B. This method could be used to diagnose and evaluate the nutritional status of pear leaves.

Key words: leaf nutrition diagnosis, leaf nutrition evaluation, principal component analysis, nutrient elements, fertilization in pear orchard

中图分类号:

S661.2

陈启亮, 范净, 杨晓平, 张靖国, 杜威, 胡红菊. 梨树叶片营养状况的诊断与评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(19): 52-57.

Chen Qiliang, Fan Jing, Yang Xiaoping, Zhang Jingguo, Du Wei, Hu Hongju. The Diagnosis and Evaluation of Nutritional Status of Pear Leaves[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(19): 52-57.

图/表 4

参考文献 38

[1]	王昌斌, 罗耀美, 田雅琴, 等. 利川市砂梨产业发展现状及对策[J]. 农村经济与科技, 2008, 29(7):199-200.
[2]	陈立群, 谭立斌, 陈兴田, 等. 利川市梨产业发展及其效益探讨[J]. 中国果业信息, 2015, 32(6):12-13.
[3]	董彩霞, 姜海波, 赵静文, 等. 我国主要梨园施肥现状分析[J]. 土壤, 2012, 44(5):754-761.
[4]	宋晓晖, 谢凯, 赵化兵, 等. 环渤海湾地区主要梨园树体矿质营养元素状况研究[J]. 园艺学报, 2011, 38(11):2049-2058.
[5]	Hills F J, Ulrich A. Plant analysis as a guide for mineral nutrition of sugar beets[A].//Reisenauer H M. Soil and plant tissue testing in California[C]. Berkeley: Univ California, 1978:18-21.
[6]	Swietlik D, Faust M. Foliar nutrition of fruit crops[J]. Hortic Rev, 1984, 6:287-356.
[7]	李港丽, 苏润宇, 沈隽. 几种落叶果树叶内矿质元素含量标准值的研究[J]. 园艺学报, 1987, 14(2):81-89.
[8]	徐季娥, 龚云池, 吕瑞江. 鸭梨叶内矿质元素含量标准值的制定[J]. 华北农学报, 1991, 6(增刊):153-157.
[9]	张玉星. 果树栽培学各论(北方本)[M]. 北京: 中国农业出版社, 2003:74-75.
[10]	姜远茂, 张宏彦, 张福锁. 北方落叶果树养分资源综合管理理论与实践[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2007: 124.
[11]	李美桂, 谢文龙, 谢钟琛, 等. 早熟砂梨矿质营养适宜值研究[J]. 果树学报, 2008, 25(4):473-477.
[12]	白牡丹, 郝国伟, 张晓伟, 等. 山西省梨主产区梨园土壤养分和叶片营养的调查研究[J]. 农学学报, 2019, 9(12):23-27.
[13]	赵志国, 唐凤鸾, 李顺辉, 等. 桂北丰水梨园土壤养分与叶片营养的相关性分析[J]. 广西植物, 2013, 33(2):171-176.
[14]	于年文, 李俊才, 王家珍, 等. 辽宁省‘南果梨’园土壤和叶片养分状况调查分析[J]. 果树学报, 2013, 30(2):254-259.
[15]	徐超, 王雪梅, 陈波浪, 等. 不同树龄库尔勒香梨叶片养分特征分析[J]. 经济林研究, 2016, 34(3):24-29.
[16]	王晓庆, 施春晖, 张学英, 等. 上海‘翠冠’梨园土壤和叶片养分状况调查分析[J]. 上海农业学报, 2018, 34(1):30-36.
[17]	周鑫斌. SPSS 25.0在农业试验统计分析中的应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2019: 145.
[18]	牟红梅, 于强, 李庆余, 等. 基于主成分分析的烟台地区西洋梨果实品质综合评价[J]. 果树学报, 2019, 36(8):1084-1092.
[19]	牟红梅, 于强, 李庆余, 等. 用主成分分析法选择‘莱阳茌梨’果实品质的评价因子[J]. 中国果树, 2018(1):23-26.
[20]	沈兵琪, 周凡, 邓浪, 等. 云南不同地区野生梨果实品质综合评价[J]. 经济林研究, 2018, 36(4):86-92.
[21]	董星光, 曹玉芬, 田路明, 等. 梨品种制汁性能的主成分分析与综合评价[J]. 中国果树, 2013(5):21-24.
[22]	王燕霞, 王晓蔓, 关军锋. 梨果肉质地性状分析[J]. 中国农业科学, 2014, 47(20):4056-4066.
[23]	姚改芳, 张绍铃, 曹玉芬, 等. 不同栽培种梨果实中可溶性糖组分及含量特征[J]. 园艺学报, 2019, 46(2):237-251.
[24]	肖长城, 李甲明, 姚改芳, 等. 不同红梨品种果皮中花色素苷组分及含量特征分析[J]. 南京农业大学学报, 2014, 37(4):60-66.
[25]	曾少敏, 陈小明, 黄新忠. 福建地方梨资源果实性状多样性分析及其数量分类研究[J]. 园艺学报, 2019, 46(2):237-251.
[26]	张起, 安华明. 贵州地方梨种质果实品质性状多样性分析[J]. 热带亚热带植物学报, 2014, 22(6):601-609.
[27]	张莹, 曹玉芬, 霍宏亮, 等. 基于枝条和叶片表型性状的梨种质资源多样性[J]. 中国农业科学, 2018, 51(17):3353-3369.
[28]	王小艳, 冯跃华, 李云, 等. 基于主成分和聚类分析的村域稻田土壤肥力评价[J]. 中国农学通报, 2014, 30(33):46-50.
[29]	韩文辉, 赵颖, 刘娟. 基于主成分和聚类分析的太原市小店污灌区土壤肥力评价[J]. 中国农学通报, 2017, 33(33):85-91.
[30]	田瑞, 胡红菊, 陈启亮, 等. 湖北省砂梨5个主产县梨园土壤养分状况调查与分析[J]. 长江大学学报:自科版, 2013, 10(29):7-10.
[31]	鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2000:42-56,76-79,101-103.
[32]	刘玖芬, 刘晓煌, 赵正鹏, 等. 王水溶样ICP-AES同时测定植物样品中的铜、铅、锌、铁、锰、钼和硫[J]. 光谱实验室, 2013, 30(2):798-803.
[33]	张志鹏. 四川梨志[M]. 成都: 四川科学技术出版社, 1991:89-90.
[34]	熊建成, 周富忠. 利川市耕地土壤酸化现状与对策[J]. 农业与技术, 2015, 35(19):19-21.
[35]	陈绍荣, 余根德, 白云飞, 等. 土壤酸化及酸性土壤调理剂应用概述[J]. 化肥工业, 2013, 40(2):66-68.
[36]	李丹萍, 刘敦一, 张白鸽, 等. 不同镁肥在中国南方三种缺镁土壤中的迁移和淋洗特征[J]. 土壤学报, 2018, 55(6):1513-1524.
[37]	徐仁扣. 土壤酸化及其调控研究进展[J]. 土壤, 2015, 47(2):238-244.
[38]	朱学祝, 周富忠. 利川市耕地质量问题的调查与思考[J]. 农业网络信息, 2011, 6:130-132,140.

年份	梨园编号	N/(g/kg)	P/(g/kg)	K/(g/kg)	Ca/(g/kg)	Mg/(g/kg)	Fe/(mg/kg)	Mn/(mg/kg)	Cu/(mg/kg)	Zn/(mg/kg)	B/(mg/kg)
2017	NP1	13.69	0.78	12.34	20.56	2.05	96.45	486.91	11.90	44.00	16.83
	NP2	12.15	1.41	10.99	18.79	2.07	68.72	292.76	9.29	31.61	19.16
	NP3	8.78	0.75	8.53	22.54	2.12	77.73	435.27	8.73	38.43	15.99
	WY4	14.18	0.79	14.53	19.10	1.91	82.99	486.16	9.83	56.74	20.67
	WY5	10.34	0.75	13.61	23.20	2.10	82.42	388.17	10.50	53.24	23.23
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	LW7	10.05	0.91	10.47	20.86	1.92	109.71	537.13	10.34	40.25	16.02
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2018	NP1	21.80	1.13	12.35	20.46	1.80	110.39	1015.12	12.04	36.48	12.67
	NP2	21.71	1.12	17.84	18.31	1.57	88.94	419.64	11.86	31.40	20.20
	NP3	21.24	1.12	12.64	18.75	1.84	87.80	783.73	9.64	35.31	12.28
	WY4	19.96	1.12	15.20	20.54	1.93	119.00	862.04	11.84	54.73	13.96
	WY5	21.53	1.05	13.77	21.58	1.93	85.70	478.44	9.01	72.02	16.45
	WY6	22.88	1.12	12.23	19.91	2.12	126.32	1072.60	11.37	45.82	12.47
	LW7	22.01	1.11	13.63	19.34	1.73	103.82	775.12	11.44	37.33	9.98
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平均值		16.62	1.03	12.91	20.76	1.92	93.92	608.45	10.53	45.32	17.16
极大值		22.88	1.41	17.84	23.26	2.45	126.32	1072.60	12.04	72.0	23.60
极小值		8.78	0.75	8.53	18.31	1.50	68.72	292.76	8.73	31.4	9.98
标准差		5.13	0.19	11.92	1.53	0.22	15.37	220.14	1.04	10.07	3.82
变异系数/%		30.85	18.53	14.9	7.37	11.19	16.37	36.18	9.87	22.21	22.27
适宜范围^[7]		20~24	1.2~2.5	10~20	10~25	2.5~8.0	96.0~168.0	30~60	6~50	20~60	20~50

年份	梨园编号	N/(g/kg)	P/(g/kg)	K/(g/kg)	Ca/(g/kg)	Mg/(g/kg)	Fe/(mg/kg)	Mn/(mg/kg)	Cu/(mg/kg)	Zn/(mg/kg)	B/(mg/kg)
2017	NP1	13.69	0.78	12.34	20.56	2.05	96.45	486.91	11.90	44.00	16.83
	NP2	12.15	1.41	10.99	18.79	2.07	68.72	292.76	9.29	31.61	19.16
	NP3	8.78	0.75	8.53	22.54	2.12	77.73	435.27	8.73	38.43	15.99
	WY4	14.18	0.79	14.53	19.10	1.91	82.99	486.16	9.83	56.74	20.67
	WY5	10.34	0.75	13.61	23.20	2.10	82.42	388.17	10.50	53.24	23.23
	WY6	11.20	1.35	12.20	20.46	1.91	73.64	567.50	9.62	40.09	19.96
	LW7	10.05	0.91	10.47	20.86	1.92	109.71	537.13	10.34	40.25	16.02
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2018	NP1	21.80	1.13	12.35	20.46	1.80	110.39	1015.12	12.04	36.48	12.67
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	NP3	21.24	1.12	12.64	18.75	1.84	87.80	783.73	9.64	35.31	12.28
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	WY5	21.53	1.05	13.77	21.58	1.93	85.70	478.44	9.01	72.02	16.45
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	LW8	21.38	1.13	12.32	21.51	1.71	100.57	704.06	10.47	53.64	16.88
	LW9	21.60	1.09	14.23	21.52	1.94	80.38	779.67	9.72	46.70	16.87
平均值		16.62	1.03	12.91	20.76	1.92	93.92	608.45	10.53	45.32	17.16
极大值		22.88	1.41	17.84	23.26	2.45	126.32	1072.60	12.04	72.0	23.60
极小值		8.78	0.75	8.53	18.31	1.50	68.72	292.76	8.73	31.4	9.98
标准差		5.13	0.19	11.92	1.53	0.22	15.37	220.14	1.04	10.07	3.82
变异系数/%		30.85	18.53	14.9	7.37	11.19	16.37	36.18	9.87	22.21	22.27
适宜范围^[7]		20~24	1.2~2.5	10~20	10~25	2.5~8.0	96.0~168.0	30~60	6~50	20~60	20~50

	N	P	K	Ca	Mg	Fe	Mn	Cu	Zn	B
N	1
P	0.433	1
K	0.526^*	0.116	1
Ca	-0.431	-0.540^*	-0.316	1
Mg	-0.318	-0.181	-0.398	0.315	1
Fe	0.421	-0.060	0.091	-0.004	-0.077	1
Mn	0.707^**	0.314	0.075	-0.235	-0.089	0.683^**	1
Cu	0.346	-0.046	0.446	-0.138	-0.260	0.718^**	0.405	1
Zn	0.080	-0.335	0.204	0.463	0.092	0.096	-0.054	-0.166	1
B	-0.604^**	-0.300	0.143	0.437	0.196	-0.496^*	-0.756^**	-0.189	0.211	1

	N	P	K	Ca	Mg	Fe	Mn	Cu	Zn	B
N	1
P	0.433	1
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Mg	-0.318	-0.181	-0.398	0.315	1
Fe	0.421	-0.060	0.091	-0.004	-0.077	1
Mn	0.707^**	0.314	0.075	-0.235	-0.089	0.683^**	1
Cu	0.346	-0.046	0.446	-0.138	-0.260	0.718^**	0.405	1
Zn	0.080	-0.335	0.204	0.463	0.092	0.096	-0.054	-0.166	1
B	-0.604^**	-0.300	0.143	0.437	0.196	-0.496^*	-0.756^**	-0.189	0.211	1

项目	PC1	PC2	PC3	PC4	PC5	PC6	PC7	PC8	PC9	PC10
N	0.443	0.029	0.119	0.374	0.085	-0.071	0.389	-0.413	0.439	0.353
P	0.249	-0.468	-0.030	0.226	0.294	0.677	-0.279	-0.121	-0.140	-0.101
K	0.210	0.069	0.672	0.078	0.284	-0.164	0.180	0.125	-0.137	-0.566
Ca	-0.305	0.462	-0.106	0.081	-0.103	0.552	0.491	-0.217	-0.088	-0.255
Mg	-0.221	0.126	-0.412	0.128	0.806	-0.277	0.023	-0.117	-0.071	-0.055
Fe	0.335	0.459	-0.181	-0.200	0.029	0.110	-0.443	-0.018	0.523	-0.351
Mn	0.426	0.166	-0.297	0.164	0.045	0.105	0.277	0.741	-0.141	0.126
Cu	0.311	0.322	0.178	-0.549	0.211	0.121	-0.041	-0.225	-0.440	0.407
Zn	-0.108	0.449	0.208	0.630	-0.095	-0.023	-0.471	0.004	-0.257	0.222
B	-0.392	0.046	0.395	-0.126	0.329	0.298	-0.018	0.372	0.458	0.359
特征值	3.706	1.869	1.589	1.087	0.713	0.470	0.287	0.132	0.086	0.060
贡献率/%	37.060	18.692	15.889	10.871	7.132	4.697	2.870	1.320	0.865	0.604
累积贡献率/%	37.060	55.752	71.642	82.512	89.645	94.342	97.212	98.531	99.396	100