-
槟榔(Areca catechu)是海南核心特色经济作物 [1-2],对当地农业增收与乡村经济发展具有重要支撑作用。当前海南槟榔种植普遍采用粗放、经验化的管理模式,引发土壤退化、养分失衡、植株营养紊乱等诸多问题,造成树体生长受抑、抗逆性降低、病虫害高发,叶片生理性黄化现象逐年加重 [3]。槟榔叶片黄化会大幅降低植株光合效率,抑制开花坐果,导致产量与品质显著下降,严重制约海南槟榔产业优质可持续发展。目前,槟榔叶片营养生理与精准营养诊断的系统性研究较为匮乏,农户盲目施肥、过量施肥及肥料配比失衡等不科学管理方式,进一步加剧树体养分紊乱,是诱发叶片黄化、降低槟榔产能的核心人为诱因之一[2]。
叶片是植株感知土壤矿质营养最灵敏的器官,叶片养分含量可精准反映植株养分吸收、转运与利用效率,是评判树体营养水平的核心指标,叶片营养分析法也成为果树营养诊断、养分盈亏研判的主流技术 [4]。其中,营养状态综合诊断法(diagnostic and recommendation integrated system,DRIS)可同步诊断多种矿质元素、精准解析作物需肥规律与元素失衡特征,在园艺作物精准营养研究中应用广泛,能够系统明确植株养分盈亏状态与科学施肥方案,为精准施肥调控提供理论支撑。因此,开展槟榔叶片系统营养诊断、探明其养分需求规律与失衡机制,是破解槟榔黄化难题、实现科学化栽培的关键。
矿质营养参与果树细胞建成、酶活性调控、能量代谢等各类关键生理过程,是植株生长发育的物质基础,直接决定果树生长态势、产能与果实品质 [5]。果树优质高产依赖17种必需营养元素的均衡供给,精准研判树体养分盈亏、维持养分平衡是提质增效的核心关键。目前,果树营养诊断主要包括形态观测、土壤检测与叶片分析3种方式,其中传统土壤诊断仅能反映土壤养分储备情况,无法实时体现树体养分实际吸收利用水平,存在明显滞后性,难以适配精准栽培需求。
叶片营养分析法自1905年提出后,逐步成为果树营养诊断的核心技术 [6]。1936年“临界百分数”概念的提出,进一步完善了叶分析理论体系,为植株营养精准评估提供了科学依据 [7]。叶片分析可无损、精准量化树体养分利用水平,但该技术存在明显局限:植株品种、生育期、环境条件均会影响叶片养分浓度,且果树生长不仅依赖单一养分充足,更取决于多元素动态平衡 [8]。DRIS诊断法有效弥补了传统叶分析与土壤诊断的技术短板,可更精准实时反映植株真实营养状态,是现代果树精准施肥与养分科学管控的重要技术支撑 [9-10]。
已有研究证实,槟榔叶片常量元素配比平衡对植株生长至关重要,氮钾、钾钙、钾镁等元素比值直接调控树体营养状态 [11]。董志国等 [12]基于DRIS法对比不同产能槟榔园叶片营养特征,证实低产槟榔园树体养分失衡问题更为突出。李佳等 [13]的研究发现,高产槟榔叶片的Ca、Mg、Fe、Zn、B、Mo含量显著高于低产植株。综合现有研究可知,当前槟榔营养诊断多聚焦高低产植株的养分差异,针对生理性黄化与正常槟榔叶片的系统性对比研究稀缺;仅张少若等 [11]早年开展过相关初步对比,但检测营养元素种类有限,且未深入探究养分失衡机制与诊断阈值,该领域仍存在显著研究空白。
目前,海南槟榔生产中,农户科学营养管理理念薄弱,长期依赖经验盲目施肥,造成园地养分供需失调、树体生理紊乱、黄化问题频发,严重阻碍产业提质增效。基于此,本研究以海南多市县槟榔种植园为试验基地,采集正常与黄化槟榔叶片样本,采用DRIS营养诊断法系统测定叶片矿质元素含量,对比两类叶片的养分差异特征,探明槟榔养分盈亏规律,界定叶片适宜营养指标区间,明确科学需肥顺序与最优施肥配比,进而完善槟榔营养诊断理论体系,旨在为海南槟榔园平衡精准施肥、缓解生理性黄化问题提供科学依据与技术支撑,助力槟榔产业优质高效可持续发展。
-
研究区域位于海南省部分市县,该地区属热带季风海洋气候区。气候特点为四季不分明,气温常年较高且稳定;干湿季分明,夏季多雨,热带气旋活动频繁;光照、热量与水资源均较为丰富,但易受台风、干旱、寒害等灾害影响。该区域年平均气温介于22.5~25.6℃之间,年日照时长1 780~2 600 h,太阳总辐射量4 500~5 800 MJ·m−2,年降水量1 500~2 500 mm(数据来源于海南省气象局)。本次采样以果园植株是否全部正常(无黄化现象)或全部黄化为区分标准,分别在海南省定安县、屯昌县、琼中黎族苗族自治县、乐东黎族自治县、三亚市、陵水黎族自治县、万宁市、琼海市、文昌市共9个市县的槟榔果园开展。其中,正常果园12个,黄化果园22个。
-
统一选择树龄10~15年、土壤类型为砖红壤的槟榔果园作为试验场地,分为2类试验园:以无黄化叶片、平均单株年产量10~15 kg的果园为正常园;以有5片以上黄化叶片、平均单株年产量低于3kg的果园为黄化园。各果园均采用梅花5点取样法选定15株代表性槟榔树,每5株叶片混合制备1份混合样品,每个果园共获得3份混合样品,每份样品鲜质量约500g。已有研究表明,槟榔植株自上而下第3片复叶生理指标最接近植株平均水平,黄化病症表征也最为显著[14],因此,本试验统一采集目标植株从上数第3片复叶中部小叶,借助伸缩合金采摘杆完成野外采样。样品运回实验室后,先用去离子水快速冲洗、擦干表面水分,采用电子天平测定鲜质量;随后放入烘箱,105℃杀青30 min,调至65℃恒温烘干至恒重;干燥样品粉碎后过1 mm孔径筛,分装密封,置于干燥器内保存待测。
-
N采用H2SO4−H2O2消煮−纳氏试剂比色法测定;磷(P)采用H2SO4−H2O2消煮−钼锑抗比色法测定;K、Na采用干灰化−稀盐酸溶解−火焰光度计法测定;硫(S)用HNO3−HClO4−HCl消煮−硫酸钡比浊法测定;B采用干灰化−姜黄素比色法测定;Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn采用干灰化−稀盐酸溶解−原子吸收分光光度法测定。
-
使用WPS(2023)、IBM SPSS Statistics(26.0)和Origin Pro(2022)对数据进行分析和可视化。采用单因素方差分析和Duncan多重范围检验评估正常和黄化叶片养分含量之间的差异。所有数据均以平均值±标准差表示,P<0.05表示具有显著差异。
-
通过对34个槟榔园的统计分析,基于DRIS参数筛选方法,将槟榔园叶片的营养元素分析值及比值以N、P、K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、N/P、N/K、N/Na、N/Ca、N/Mg、N/S、N/Fe、N/Mn、N/Cu、N/Zn、N/B、P/K、P/Na、P/Ca、P/Mg、P/S、P/Fe、P/Mn、P/Cu、P/Zn、P/B、K/Na、K/Ca、K/Mg、K/S、K/Fe、K/Mn、K/Cu、K/Zn、K/B、Na/Ca、Na/Mg、Na/S、Na/Fe、Na/Mn、Na/Cu、Na/Zn、Na/B、Ca/Mg、Ca/S、Ca/Fe、Ca/Mn、Ca/Cu、Ca/Zn、Ca/B、Mg/S、Mg/Fe、Mg/Mn、Mg/Cu、Mg/Zn、Mg/B、S/Fe、S/Mn、S/Cu、S/Zn、S/B、Fe/Mn、Fe/Cu、Fe/Zn、Fe/B、Mn/Cu、Mn/Zn、Mn/B、Cu/Zn、Cu/B、Zn/B共78种形式呈现,分别计算出槟榔叶片正常组与黄化组各形式的平均值、标准差、变异系数、方差及2组间的方差比,并对2组的分析值进行独立样本t检验。
-
DRIS指数能够表示出槟榔对养分的需求强度及需求顺序 [15-17];诊断指数为负值,表示该种植株需要该种元素,负值绝对值越大表示树体对这种元素的需求程度越大;当表现为正值,表示该种元素在植株体内是充足或过量的,值越大代表这种元素越过剩。
若诊断元素有A、B、C…共n个,则DRIS指数计算公式如下:
$$\begin{split} & A \text { 指数 }=\\&\frac{f(A / B) - f(B / A) + f(A / C) - f(C / A) + \cdots f(A / X) - f(X / A)}{(n - 1)} , \end{split} $$ (1) $$ \text { 若 } A / B>a / b, f(A / B)=\left(\frac{\mathrm{A} / \mathrm{B}}{\mathrm{a} / \mathrm{b}}-1\right) \times \frac{1\;000}{C V}, $$ (2) $$ \text { 若 } A / B<a / b, f(A / B)=\left(1-\frac{\mathrm{A} / \mathrm{B}}{\mathrm{a} / \mathrm{b}}\right) \times \frac{1\;000}{C V}, $$ (3) $$ \text { 若 } A / B=a / b, f(A / B)=0, $$ (4) 式中,A/B代表叶片中A、B元素含量比值的实测值,a/b代表叶片中A、B元素含量比值的参比值(以正常叶片A/B比值的均值),CV为a/b的变异系数,n为诊断元素的个数。
-
采用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)评估正常与黄化叶片中养分含量的整体差异;进一步采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)验证2组间的差异,并通过变量主成分贡献度筛选贡献度最高的元素。
-
由表1的数据分析可知,正常植株叶片各元素含量的排序为:N > Na > K > Ca > S > Mg > P > Mn > Fe > B > Zn > Cu。黄化植株叶片养分含量的排序为:N > S > K > Na > Mg > Ca > P > Mn > Fe > B > Zn > Cu。N是正常和黄化叶片中含量最高的元素,在正常叶片中仅次于 N 的为Na元素,而黄化叶片为 S 元素,二者的养分含量存在差异。正常叶片中元素含量呈现Na > Ca > S的关系,而黄化叶片中则为S > Na > Ca。
表 1 叶片养分含量
Table 1. Leaf nutrient content
元素
Element正常叶均值
Mean of healthy
leaves黄化叶均值
Mean of yellowing
leavesN /(g·kg−1) 17.58±2.88a 15.72±3.05a P /(g·kg−1) 1.25±0.35a 1.09±0.27a K /(g·kg−1) 6.20±1.62a 4.78±2.32a Na /(g·kg−1) 7.13±1.42a 3.36±2.03b Ca /(g·kg−1) 6.10±0.71a 2.13±0.78b Mg /(g·kg−1) 1.97±0.39a 2.74±3.77a S /(g·kg−1) 3.53±1.07b 6.75±2.63a Fe/(mg·kg−1) 80.83±39.15a 72.53±20.39a Mn/
(mg·kg−1)99.29±16.24b 154.92±94.96a Cu /
(mg·kg−1)4.83±0.90a 7.89±11.83a Zn/
(mg·kg−1)12.25±2.84a 11.74±4.94a B/(mg·kg−1) 12.63±2.75a 14.50±6.06a 注:数据以平均值±标准差表示,同行数据后不同小写字母表示不同叶片差异显著(P<0.05)。 Note: The data were expressed as mean ± standard deviation, and different lowercase letters in the same row indicated that there were significant differences in different leaves(P<0.05). 统计分析结果显示,黄化叶中Na、Ca的含量显著低于正常叶(P<0.05),S、Mn的含量则显著高于正常叶(P<0.05)。
-
以正常槟榔叶片作为营养诊断标准值,采集12个正常果园的槟榔叶片作为诊断样品,以其平均值确定营养诊断指标范围(表2)。营养诊断指标为N:14.69~20.46 g·kg−1,P:0.90~1.60 g·kg−1,K:4.58~7.82 g·kg−1,Na:5.71~8.55 g·kg−1,Ca:5.39~6.80 g·kg−1,Mg:1.58~2.37 g·kg−1,S:2.46~4.59 g·kg−1,Fe:41.69~119.98 mg·kg−1,Mn:83.05~115.54 mg·kg−1,Cu:3.90~5.73 mg·kg−1,Zn:9.41~15.10 mg·kg−1,B:9.88~15.38 mg·kg−1。
表 2 叶片营养诊断范围
Table 2. Nutrition diagnosis range of leaf
元素
Element平均值
Mean标准差
Standard deviation变异系数/%
Coefficient of variation适宜范围
Suitable rangeN/(g·kg−1) 17.58 2.88 16.39 14.69~20.46 P/(g·kg−1) 1.25 0.35 28.15 0.90~1.60 K/(g·kg−1) 6.20 1.62 26.10 4.58~7.82 Na/(g·kg−1) 7.13 1.42 19.93 5.71~8.55 Ca/(g·kg−1) 6.10 0.71 11.58 5.39~6.80 Mg/(g·kg−1) 1.97 0.39 19.94 1.58~2.37 S/(g·kg−1) 3.53 1.07 30.25 2.46~4.59 Fe(mg/kg) 80.83 39.15 48.43 41.69~119.98 Mn/(mg·kg−1) 99.29 16.24 16.36 83.05~115.54 Cu/(mg·kg−1) 4.83 0.90 18.61 3.90~5.73 Zn/(mg·kg−1) 12.25 2.84 23.22 9.41~15.10 B/(mg·kg−1) 12.63 2.75 21.78 9.88~15.38 -
根据表3的数据对比,可得正常组与黄化组槟榔叶片在多种矿质元素含量上存在显著差异。具体而言,Na、Ca、S三种元素在两组间的差异达到了极显著(P<0.01),而Cu元素的差异则表现为显著(P<0.05)。进一步通过方差分析,得出正常组与黄化组之间的方差比,其中大于1(表明正常组方差大于黄化组)的比例仅占20.51%,而小于1的比例则高达79.49%。结果表明,正常组槟榔叶片在元素含量稳定性要优于黄化组。
表 3 正常槟榔叶片与黄化槟榔叶片元素统计结果
Table 3. Statistics of elements in healthy or yellowing leaves of Areca catechu
表示形式
Manifestation正常叶片(n=12)
Healthy leaves黄化叶片(n=22)
Yellowing leavesF值
F Ratio平均值
Mean标准差
Standard Error变异系数
Variation方差
Variance平均值
Mean标准差
Standard Error变异系数
Variation方差
VarianceV正/V黄
V healthy/
V yellowingN 17.58 2.88 16.39 8.30 15.72 3.05 19.42 9.33 0.89 P 1.25 0.35 28.15 0.12 1.09 0.27 24.71 0.07 1.72 K 6.20 1.62 26.10 2.62 4.78 2.32 48.53 5.37 0.49 Na 7.13 1.42 19.93 2.02 3.36 2.03 60.49 4.13 0.49 Ca 6.1 0.71 11.58 0.50 2.13 0.78 36.74 0.61 0.81 Mg 1.97 0.39 19.94 0.16 2.74 1.43 52.25 2.04 0.08 S 3.53 1.07 30.25 1.14 6.75 1.88 27.87 3.53 0.32 Fe 80.83 39.15 48.43 1 532.39 72.53 20.39 28.12 415.90 3.69 Mn 99.29 16.25 16.36 263.89 154.91 78.34 50.57 6 137.69 0.04 Cu 4.83 0.90 18.61 0.81 7.89 6.76 85.68 45.64 0.02 Zn 12.25 2.85 23.22 8.09 11.74 4.94 42.11 24.42 0.33 B 12.63 2.75 21.78 7.57 14.50 6.06 41.79 36.70 0.21 N/P 15.10 4.52 29.94 20.42 15.36 5.03 32.76 25.30 0.81 N/K 2.99 0.75 25.20 0.57 4.36 2.82 64.69 7.94 0.07 N/Na 2.59 0.84 32.51 0.71 11.62 18.47 158.92 341.04 0.00 N/Ca 2.89 0.45 15.67 0.21 8.55 4.14 48.43 17.14 0.01 N/Mg 9.39 3.23 34.39 10.43 13.46 22.66 168.36 513.39 0.02 N/S 5.36 1.71 31.95 2.93 2.53 0.90 35.54 0.81 3.62 N/Fe 266.34 138.75 52.10 19 251.11 231.69 72.84 31.44 5 305.51 3.63 N/Mn 179.85 35.47 19.72 1 258.09 128.62 76.98 59.85 5 925.31 0.21 N/Cu 3 761.71 973.52 25.88 947 745.92 3 604.13 2554.9 70.89 6 527 513.45 0.15 N/Zn 1 499.72 378.02 25.21 142 895.88 1 686.97 1 036.55 61.45 1 074 430.49 0.13 N/B 1 450.03 388.39 26.79 150 845.41 1 485.71 1 414.43 95.20 2 000 621.93 0.08 P/K 0.21 0.07 34.58 0.01 0.29 0.16 56.27 0.03 0.20 P/Na 0.19 0.07 38.19 0.01 0.81 1.37 169.72 1.89 0.00 P/Ca 0.20 0.05 26.18 0.00 0.60 0.33 55.61 0.11 0.03 P/Mg 0.67 0.27 39.94 0.07 0.84 1.22 145.55 1.48 0.05 P/S 0.37 0.12 32.34 0.01 0.17 0.06 33.78 0.00 4.31 P/Fe 19.33 11.82 61.15 139.75 16.26 6.41 39.4 41.03 3.41 P/Mn 12.71 3.87 30.45 14.97 8.41 3.57 42.52 12.77 1.17 P/Cu 267.79 87.31 32.60 7 622.24 248.25 163.98 66.05 26 887.74 0.28 P/Zn 108.08 42.81 39.61 1 832.8 116.11 73.93 63.67 5 464.94 0.34 P/B 103.43 36.74 35.52 1 349.48 94.03 66.80 71.04 4 462.40 0.30 K/Na 0.92 0.37 39.99 0.14 3.96 6.97 175.87 48.54 0.00 K/Ca 1.03 0.30 29.29 0.09 2.69 1.86 68.88 3.44 0.026 K/Mg 3.31 1.34 40.61 1.80 3.34 4.04 120.98 16.28 0.11 K/S 1.85 0.57 30.96 0.33 0.80 0.52 65.43 0.27 1.19 K/Fe 99.76 66.87 67.04 4 472.1 70.22 39.19 55.81 1 535.74 2.91 K/Mn 64.57 22.42 34.73 502.71 37.96 25.08 66.06 628.74 0.80 K/Cu 1 313.33 399.14 30.39 159 315.48 1 147.52 1 032.05 89.94 1 065 119.40 0.15 K/Zn 535.38 198.75 37.12 39 502.96 479.94 337.31 70.28 113 781.05 0.35 K/B 511.95 171.75 33.55 29 497.28 489.16 783.24 160.12 613 457.94 0.05 Na/Ca 1.19 0.28 23.89 0.08 1.76 1.16 66.03 1.35 0.06 Na/Mg 3.69 0.72 19.60 0.52 2.57 4.53 176.22 20.53 0.03 Na/S 2.18 0.70 32.29 0.49 0.53 0.40 74.71 0.16 3.12 Na/Fe 102.30 41.10 40.18 1 689.27 49.65 34.65 69.79 1 200.63 1.41 Na/Mn 73.79 19.90 26.97 396.03 27.29 21.49 78.73 461.62 0.86 Na/Cu 1 513.19 394.59 26.08 155 704.58 734.35 724.34 98.64 524 667.42 0.30 Na/Zn 622.31 217.78 35.00 47 430.03 400.54 359.15 89.67 128 990.54 0.37 Na/B 581.35 143.72 24.72 20 653.94 343.11 521.47 151.98 271 927.02 0.08 Ca/Mg 3.23 0.87 26.91 0.76 2.34 4.50 192.53 20.23 0.04 Ca/S 1.83 0.40 21.88 0.16 0.33 0.12 37.60 0.02 10.36 Ca/Fe 90.66 39.23 43.27 1 539.06 30.99 14.08 45.44 198.28 7.76 Ca/Mn 62.63 10.27 16.39 105.37 18.36 14.81 80.66 219.37 0.48 Ca/Cu 1 297.70 257.20 19.82 66 152.26 460.76 355.16 77.08 126 135.68 0.52 Ca/Zn 529.08 159.04 30.06 25 292.90 227.05 154.28 67.95 23 800.73 1.06 Ca/B 500.17 103.75 20.74 10 763.25 209.59 215.24 102.70 46 329.08 0.23 Mg/S 0.60 0.21 34.47 0.04 0.45 0.28 62.18 0.08 0.55 Mg/Fe 28.52 11.00 38.58 121.00 42.12 28.35 67.29 803.44 0.15 Mg/Mn 20.46 5.38 26.29 28.94 20.21 13.57 67.16 184.25 0.16 Mg/Cu 420.64 108.18 25.72 11 703.17 600.45 545.83 90.90 297 927.23 0.04 Mg/Zn 171.12 53.20 31.09 2 830.26 322.78 293.73 91.00 86 275.58 0.03 Mg/B 161.47 43.72 27.07 1 911.00 232.39 227.51 97.90 51 759.65 0.04 S/Fe 54.62 33.06 60.52 1 092.83 98.17 32.67 33.28 1 067.16 1.02 S/Mn 36.34 11.71 32.24 137.22 54.99 34.03 61.89 1 158.31 0.12 S/Cu 740.32 216.57 29.25 46 903.03 1 514.46 988.74 65.29 977 607.82 0.05 S/Zn 311.54 141.44 45.40 20 005.18 730.86 473.23 64.75 223 944.92 0.09 S/B 291.28 105.52 36.23 11 134.29 602.56 411.32 68.26 169 185.04 0.07 Fe/Mn 0.83 0.40 47.76 0.16 0.59 0.32 54.22 0.10 1.55 Fe/Cu 17.62 10.27 58.27 105.4 16.05 10.54 65.62 110.99 0.95 Fe/Zn 7.08 4.32 61.05 18.66 7.69 4.78 62.08 22.80 0.82 Fe/B 6.23 2.03 32.58 4.13 6.98 6.78 97.17 45.95 0.09 Mn/Cu 20.93 3.61 17.23 13.00 30.45 18.76 61.60 351.87 0.04 Mn/Zn 8.47 2.28 26.89 5.18 15.03 8.08 53.77 65.31 0.08 Mn/B 8.27 2.56 31.00 6.57 12.26 7.77 63.36 60.37 0.11 Cu/Zn 0.42 0.15 35.11 0.02 0.79 0.79 100.31 0.62 0.04 Cu/B 0.40 0.12 29.04 0.01 0.91 1.91 208.87 3.63 0.00 Zn/B 1.03 0.37 36.00 0.14 1.10 1.17 106.44 1.37 0.10 结果表明,正常组槟榔叶片的N、P、K、Na、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B等营养元素的平均含量分别为17.58、1.25、6.20、7.13、6.10、1.97、3.53 g·kg−1、80.83、99.29、4.83、12.25、12.63 mg·kg−1。而黄化组槟榔叶片的相应元素平均含量有所不同,分别为15.72、1.09、4.78、3.36、2.13、2.74、6.75 g·kg−1、72.53、154.91、7.89、11.74和14.50 mg·kg−1。
从变异系数的角度分析,正常组槟榔叶片各营养元素的变异系数范围较为集中,处于11.58%~48.43%之间;而黄化组的变异系数范围则相对较大,为19.42%~85.68%。结果再次说明,正常组槟榔叶片的元素含量的波动较小,稳定性更好。
由表3可知,在78种元素表现形式种中,Na、Ca、S、Cu、N/Ca、N/S、N/Mn、P/Ca、P/S、P/Mn、K/Ca、K/S、K/Mn、Na/S、Na/Fe、Na/Mn、Na/Cu、Ca/S、Ca/Fe、Ca/Mn、Ca/Cu、Ca/Zn、Ca/B、S/Fe、S/Cu、S/B、Mn/Zn共27种元素表现形式呈显著性差异,排除Na、Ca、S、Cu 4个本身存在显著性差异的元素,在正常叶片与黄化叶片中,体现显著性差异的表现形式为N/Mn、P/Mn、K/Mn、Mn/Zn。黄化叶片的Na含量显著低于正常叶片,Ca含量也显著低于正常叶片;S含量和Cu含量则分别显著高于正常叶片。黄化叶片的N/Mn、P/Mn以及K/Mn水平均显著低于正常叶片,Mn/Zn水平显著高于正常叶片。
DRIS诊断结果表明(表4),黄化槟榔叶片的12种营养元素中,9种元素呈过量状态,3种元素呈亏缺状态。其中,S的指数最高(49.09),其次为Mn(47.88),表明黄化植株体内S和Mn已显著过剩;而Na(-126.32)、Ca(-102.85)和K(-8.82)呈负值,显示这三者处于缺乏水平,且Na与Ca的亏缺程度极为严重,K仅为轻度缺乏。需肥紧迫性排序为Na > Ca > K。该结果与叶片养分含量统计2.1吻合,黄化叶中Na、Ca含量极显著低于正常叶(P<0.05)。
表 4 黄化组营养元素的DRIS诊断指数
Table 4. DRIS diagnostic index of nutrient elements in yellowing group
元素
ElementN P K Na Ca Mg S Fe Mn Cu Zn B DRIS指数
DRIS index9.97 11.25 −8.82 −126.32 −102.85 25.95 49.09 7.98 47.88 42.40 9.39 21.19 -
通过对槟榔产区的正常槟榔园叶片营养元素进行相关性分析(图1),发现槟榔叶片矿质元素间存在复杂的正负关联(P<0.05)。其中,大量元素N与P、P与K之间呈显著正相关;中量和微量元素中,Na与Ca呈显著正相关,Na与S呈显著负相关;Ca与Mg、S、Mn均呈显著负相关;Mg与Mn、B呈显著正相关;S与Mn呈显著正相关。
-
通过对黄化叶片和正常叶片进行PCA分析(图2)。前两个主成分(PC1和PC2)累计解释了34.24%的数据总变异,其中PC1贡献了24.26%,是区分样本的最主要方向。从PCA图可知,黄化叶片组与正常叶片组的样本点呈现出沿PC1轴的明显分离趋势,表明黄化叶片与正常叶片在矿质元素组成上存在明显差异。
PLS-DA分析结果进一步显示(图3),黄化与正常叶片样本的分离更为清晰和集中。这证实了本研究所发现的元素失衡模式并非偶然,而是与槟榔叶片生理性黄化现象存在因果关系。变量主成分贡献度结果显示,Ca和Na显示出最高的负向载荷(分别为-0.61和-0.46),而S则表现出较高的正向载荷(0.41)。说明Ca和Na含量的显著降低,以及S含量的显著升高,是导致黄化叶片样本在最主要变异方向上偏离正常叶片的主要原因。这一结果与本文2.1节中黄化叶中Na、Ca含量显著低于正常叶(P<0.05),S含量显著高于正常叶(P<0.05)的统计结论,以及2.3节中DRIS指数显示Na、Ca严重缺乏(指数分别为-126.32和-102.85)而S严重过量(指数49.09)的结果一致。
表 5 变量主成分贡献度表
Table 5. Contribution degree of principal components of variables
元素
ElementN P K Na Ca Mg S Fe Mn Cu Zn B 黄化叶片
Yellowing leaves−0.19 −0.17 −0.21 −0.46 −0.61 0.15 0.41 −0.09 0.25 0.18 −0.04 0.11 正常叶片
Healthy leavese−0.15 −0.14 −0.34 0.10 0.48 0.33 0.06 −0.26 0.52 −0.13 0.28 0.23 -
本研究测定了健康与黄化槟榔叶片矿质营养,结果显示,海南健康槟榔功能叶养分含量顺序为 N > Na > K > Ca > S > Mg > P > Mn > Fe > B > Zn > Cu。该排序与陈才志 [18] 报道的槟榔老叶年均养分规律基本吻合,但本研究叶片 Na 含量偏高、甚至高于 K,与王汀忠等 [19]报道的 Mg > Cl > Na > Zn > B > Cu 的元素排序存在明显出入,说明槟榔叶片矿质元素组成存在明显种内差异,推测主要受采样部位与树龄调控。
从采样部位来看,本研究统一选取自上而下第 3 片功能复叶,已有研究多以老叶为试验材料,而功能叶对 Na 的富集能力显著高于老叶 [14],直接提升了本试验叶片 Na 相对含量,改变元素排序;从树龄角度分析,本试验供试植株均为 10~15 年生成龄槟榔,树龄区间统一,而既往研究样本树龄跨度更大,幼树与成龄植株矿质元素吸收、转运及分配特性不同,也会造成叶片养分相对比例出现分化。综上,采样叶位、树龄是造成不同研究中槟榔叶片矿质元素排序不一致的关键因素,后续开展槟榔营养诊断时,需统一采样标准以消除试验误差。
-
与正常叶片相比,黄化叶片的养分排序差异明显,其养分含量为N > S > K > Na > Mg > Ca > P > Mn > Fe > B > Zn > Cu。结果表明,黄化叶中Na、Ca含量显著低于正常叶,S、Mn含量显著高于正常叶。本研究中,黄化槟榔叶Ca含量较正常叶显著降低(P<0.05),与前人报道的低产园低钙特征一致 [13]。现有研究证实,Ca是细胞壁果胶Ca、细胞膜稳定的关键组分 [20-21],低钙可能干扰叶绿体稳态及Ca2+依赖的生理调控,与黄化表型存在关联。
Na属于有益元素,其主要作用是参与植株体内的渗透调节过程,维持细胞膨压,增强植株的抗旱、抗盐能力,同时辅助促进其他阳离子的吸收与转运 [20]。黄化槟榔叶片中Na含量显著偏低,会导致植株渗透调节能力下降,细胞保水能力减弱,叶片易出现萎蔫、早衰现象,且抗逆性降低,在高温、干旱等环境条件下,会进一步加重叶片黄化程度,与Ca缺乏形成协同效应,加速植株生长势衰退 [22]。
S是植物体内蛋白质、氨基酸、叶绿素及多种酶类的重要组成成分,适量的S可促进槟榔叶片光合作用和生理代谢,但过量积累会对植株产生毒害作用 [23]。本研究中黄化槟榔叶片S含量显著偏高,一方面会破坏植株体内的离子平衡,抑制根系对Ca2+等必需阳离子的吸收 [24],导致间接缺素,进一步加剧叶片黄化;另一方面,过量的S会在叶片内积累形成硫化物,破坏叶绿素结构,导致叶片出现暗绿、僵硬、老叶提前老化脱落等异常现象,与Ca、Na缺乏共同导致叶片生理功能紊乱 [25]。
Mn作为植物生长发育所需的微量元素,参与叶绿素合成、光合作用电子传递及多种酶促反应,但其含量过高会对槟榔产生明显的毒害作用。本研究中,黄化槟榔叶片Mn含量显著升高,这与热带酸性土壤Mn易活化积累的土壤特性密切相关。过量的Mn会诱导植株体内Ca等必需元素的拮抗吸收 [26],导致缺钙等间接缺素症状,破坏叶绿素合成与代谢平衡,使叶片出现斑点状黄化、脉间失绿等现象;同时,过量Mn会损伤槟榔根系细胞,抑制根系生长和养分吸收功能,形成“根系受损、养分吸收不足、叶片黄化、根系进一步受损”的恶性循环,加重槟榔黄化程度 [26]。
综合来看,黄化槟榔叶片Na、Ca含量显著降低,S、Mn含量显著升高,形成了典型的缺乏与过量的协同失衡模式,这种矿质元素失衡是导致槟榔生理性黄化的重要营养原因。
黄化组对应元素含量除Mg、S、Mn、Cu、B外均低于正常组,其中Ca和Na的降幅最为显著,而S和Mn则显著高于正常植株的含量。从变异系数来看,正常组元素变异区间为11.57%~48.42%,远低于黄化组的19.42%~85.67%,这表明黄化槟榔树体的矿质营养元素含量平衡稳定性差。
本研究结果表明,Ca与S、Mn呈显著负相关,是由于海南热带砖红壤pH多低于5.5的酸性特征 [27],在酸性条件下,闭蓄态Mn2+易于活化 [25]。同时,过量S可与Ca结合形成难溶性CaSO4沉淀,过高的Mn亦会竞争性抑制钙转运蛋白的活性,二者共同限制了Ca向地上部的运输 [24,28]。
这种拮抗效应还会放大缺Ca的危害,Ca作为细胞壁果胶钙的核心组分,其缺乏不仅会直接导致细胞壁结构解体、细胞膜透性增加,还会削弱植株对Mn毒害的耐受能力,形成“土壤Mn活化−植株Mn累积−Ca吸收受阻−细胞膜损伤−Mn进一步入侵”的恶性循环[26],最终诱发或加重叶片黄化。
-
在生产实践中,除减施含S肥料外,可通过施用石灰将土壤pH提升至5.5~6.0区间,既可降低Mn的生物有效性,又能补充Ca源 [29],缓解高Mn抑Ca的情况。
综合PCA与PLS-DA的分析结果,发现Ca、Na、S是导致槟榔叶片黄化的关键元素,Ca、Na剧降和S骤升是叶片从正常生理状态转向黄化失绿状态最显著的化学特征,这为营养诊断提供了明确的重点监测指标。
其次,元素间存在缺乏及过量的协同失衡模式。分析表明,黄化并非由单一元素的含量异常引起,而是表现为Ca、Na缺乏与S、Mn过量并存的多重障碍。这种协同失衡可能引发连锁生理危害,Ca在维持细胞壁以及细胞膜的完整性中发挥重要作用 [30],其缺乏会削弱细胞壁和膜结构 [21];Na缺乏降低渗透调节与抗逆性;而过量的S和Mn可能产生直接毒害或通过拮抗作用抑制其他元素如Fe、Ca的吸收 [28]。
基于此,在施肥过程中,发生黄化现象的植株优先补充Na肥与Ca肥,同时注意减少S肥的施用以及抑制酸性土壤中Mn的活化。
本研究仍然存在一定的局限性,未来将继续开展不同树龄与品种黄化现象的深入研究,并结合土壤有效养分、根系活力及病原菌检测开展综合研究。后续也会通过田间控制试验与多维度监测对DRIS标准进一步优化。
-
槟榔黄化叶片矿质营养含量及排序显著区别于正常叶片。正常槟榔功能叶养分含量排序为N > Na > K > Ca > S > Mg > P > Mn > Fe > B > Zn >Cu,黄化叶则变为N > S > K > Na > Mg > Ca > P > Mn > Fe > B > Zn > Cu;黄化叶中Na、Ca含量较正常叶显著降低(P<0.05),S、Mn含量显著升高(P<0.05),且黄化叶各元素变异系数(19.42%~85.68%)远高于正常叶(11.56%~48.43%),Ca、Na缺乏与S、Mn过量协同是诱发槟榔生理性黄化的核心营养因素。
基于正常叶片建立了槟榔营养诊断标准,为黄化防控提供量化依据。12种营养元素的诊断指标范围如下:N(14.69~20.46 g·kg−1)、P(0.90~1.60 g·kg−1)、K(4.58~7.82 g·kg−1)、Na(5.71~8.55 g·kg−1)、Ca(5.39~6.80 g·kg−1)、Mg(1.58~2.37 g·kg−1)、S(2.46~4.59 g·kg−1)、Fe(41.69~119.98 mg·kg−1)、Mn(83.05~115.54 mg·kg−1)、Cu(3.90~5.73 mg·kg−1)、Zn(9.41~15.10 mg·kg−1)、B(9.88~15.38 mg·kg−1)。
DRIS 营养诊断法与多元统计分析结论相互印证。DRIS 指数结果表明,黄化叶片存在 Na、Ca 重度亏缺,S、Mn 过量累积的营养失衡问题,叶片矫正施肥优先级依次为 Na > Ca > K;主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)进一步证明,Ca、Na 含量下降与 S 含量上升是区分健康叶片与黄化叶片样本的核心差异指标。
DRIS诊断法在海南黄化槟榔营养失衡诊断中的应用
DOI: 10.15886/j.cnki.rdswxb.20260065
CSTR: 32425.14.j.cnki.rdswxb.20260065
Application of the DRIS diagnostic method in the study of Yellowing Areca catechu
-
摘要: 为探明槟榔叶片生理性黄化的关键诱因,明确叶片营养元素含量特征及各养分间的互作关系,本研究基于田间采样调查数据,结合营养状态综合诊断系统(DRIS)、主成分分析(PCA)及偏最小二乘判别分析(PLS-DA)开展系统分析。结果表明,海南健康槟榔叶片养分含量整体表现为氮(N)>钠(Na)>钾(K)>钙(Ca)>硫(S)>镁(Mg)>磷(P)>锰(Mn)>铁(Fe)>硼(B)>锌(Zn)>铜(Cu);黄化叶片养分含量整体表现为氮(N)>硫(S)>钾(K)>钠(Na)>镁(Mg)>钙(Ca)>磷(P)>锰(Mn)>铁(Fe)>硼(B)>锌(Zn)>铜(Cu)。方差分析结果显示,黄化叶片的钠、钙含量显著低于健康叶片(P<0.05),硫、锰含量显著高于健康叶片(P<0.05)。变异系数分析表明,健康槟榔叶片各营养元素变异系数为11.56%~48.43%,养分稳定性更强;黄化叶片变异系数为19.42%~85.68%,养分波动幅度大、失衡特征明显。以健康槟榔叶片为对照,采用标准差法确定海南槟榔叶片适宜养分诊断指标范围,其中大量元素:N 14.69~20.46 g·kg−1、P 0.90~1.60 g·kg−1、K 4.58~7.82 g·kg−1、Na 5.71~8.55 g·kg−1、Ca 5.39~6.80 g·kg−1、Mg 1.58~2.37 g·kg−1、S 2.46~4.59 g·kg−1;微量元素:Fe 41.69~119.98 mg·kg−1、Mn 83.05~115.54 mg·kg−1、Cu 3.90~5.73 mg·kg−1、Zn 9.41~15.10 mg·kg−1、B 9.88~15.38 mg·kg−1。综上,槟榔叶片钙、钠养分亏缺与硫、锰元素过量积累会打破植株叶片养分平衡,阻碍正常生理代谢,是造成槟榔叶片生理性黄化的重要诱因。Abstract: In order to explore the key causes of physiological yellowing of Areca catechu leaves, clarify the characteristics of leaf nutrient content and the interaction between nutrients, ,leaves of A. catechu plants in normal and yellowing A. catechu plantations in Hainan were sampled and their nutrient contents were determined. The resultant data were systematically analyzed by using diagnosis and recommentation integrated system (DRIS), principal component analysis (PCA) and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA). The results showed that the nutrient content of healthy A. catechu leaves in Hainan was in the order of nitrogen ( N ) > sodium ( Na ) > potassium ( K ) > calcium ( Ca ) > sulfur ( S ) > magnesium ( Mg ) > phosphorus ( P ) > manganese ( Mn ) > iron ( Fe ) > boron ( B ) > zinc ( Zn ) > copper ( Cu ). The nutrient content of yellowing leaves was in the order of nitrogen ( N ) > sulfur ( S ) > potassium ( K ) > sodium ( Na ) > magnesium ( Mg ) > calcium ( Ca ) > phosphorus ( P ) > manganese ( Mn ) > iron ( Fe ) > boron ( B ) > zinc ( Zn ) > copper ( Cu ). The results of variance analysis showed that the contents of sodium and calcium in the yellowing leaves were significantly lower than those in the healthy leaves (p < 0.05), while the contents of sulfur and manganese were significantly higher than those in the healthy leaves (p < 0.05). The coefficient of variation analysis showed that the coefficient of variation of each nutrient element in the healthy A. catechu leaves was 11.56 %−48.43 %, indicating higher nutrient stability in the healthy leaves. The variation coefficient of each nutrient element in the yellowing leaves was 19.42% − 85.68%, indicating a higher nutrient fluctuation range and an obvious imbalance. The standard deviation method was used to determine the suitable nutrient diagnostic index range of the A. catechu leaves in Hainan, with the healthy leaves as the control. The macroelements were N 14.69 − 20.46 g·kg−1, P 0.90−1.60 g·kg−1, K 4.58 − 7.82 g·kg−1, Na 5.71 − 8.55 g·kg−1, Ca 5.39− 6.80 g·kg−1, Mg 1.58 − 2.37 g·kg−1, S 2.46−4.59 g·kg−1. Trace elements: Fe 41.69 − 119.98 mg·kg−1, Mn 83.05 − 115.54 mg·kg−1, Cu 3.90 − 5.73 mg·kg−1, Zn 9.41 −15.10 mg·kg−1, B 9.88 − 15.38 mg·kg−1. In summary, calcium and sodium nutrient deficiency and excessive accumulation of sulfur and manganese in A. catechu leaves will break the nutrient balance of plant leaves and hinder normal physiological metabolism, which is an important cause of physiological yellowing of A. catechu leaves.
-
Key words:
- Areca catechu leaves /
- yellowing /
- DRIS diagnostic method
-
表 1 叶片养分含量
Table 1 Leaf nutrient content
元素
Element正常叶均值
Mean of healthy
leaves黄化叶均值
Mean of yellowing
leavesN /(g·kg−1) 17.58±2.88a 15.72±3.05a P /(g·kg−1) 1.25±0.35a 1.09±0.27a K /(g·kg−1) 6.20±1.62a 4.78±2.32a Na /(g·kg−1) 7.13±1.42a 3.36±2.03b Ca /(g·kg−1) 6.10±0.71a 2.13±0.78b Mg /(g·kg−1) 1.97±0.39a 2.74±3.77a S /(g·kg−1) 3.53±1.07b 6.75±2.63a Fe/(mg·kg−1) 80.83±39.15a 72.53±20.39a Mn/
(mg·kg−1)99.29±16.24b 154.92±94.96a Cu /
(mg·kg−1)4.83±0.90a 7.89±11.83a Zn/
(mg·kg−1)12.25±2.84a 11.74±4.94a B/(mg·kg−1) 12.63±2.75a 14.50±6.06a 注:数据以平均值±标准差表示,同行数据后不同小写字母表示不同叶片差异显著(P<0.05)。 Note: The data were expressed as mean ± standard deviation, and different lowercase letters in the same row indicated that there were significant differences in different leaves(P<0.05). 表 2 叶片营养诊断范围
Table 2 Nutrition diagnosis range of leaf
元素
Element平均值
Mean标准差
Standard deviation变异系数/%
Coefficient of variation适宜范围
Suitable rangeN/(g·kg−1) 17.58 2.88 16.39 14.69~20.46 P/(g·kg−1) 1.25 0.35 28.15 0.90~1.60 K/(g·kg−1) 6.20 1.62 26.10 4.58~7.82 Na/(g·kg−1) 7.13 1.42 19.93 5.71~8.55 Ca/(g·kg−1) 6.10 0.71 11.58 5.39~6.80 Mg/(g·kg−1) 1.97 0.39 19.94 1.58~2.37 S/(g·kg−1) 3.53 1.07 30.25 2.46~4.59 Fe(mg/kg) 80.83 39.15 48.43 41.69~119.98 Mn/(mg·kg−1) 99.29 16.24 16.36 83.05~115.54 Cu/(mg·kg−1) 4.83 0.90 18.61 3.90~5.73 Zn/(mg·kg−1) 12.25 2.84 23.22 9.41~15.10 B/(mg·kg−1) 12.63 2.75 21.78 9.88~15.38 表 3 正常槟榔叶片与黄化槟榔叶片元素统计结果
Table 3 Statistics of elements in healthy or yellowing leaves of Areca catechu
表示形式
Manifestation正常叶片(n=12)
Healthy leaves黄化叶片(n=22)
Yellowing leavesF值
F Ratio平均值
Mean标准差
Standard Error变异系数
Variation方差
Variance平均值
Mean标准差
Standard Error变异系数
Variation方差
VarianceV正/V黄
V healthy/
V yellowingN 17.58 2.88 16.39 8.30 15.72 3.05 19.42 9.33 0.89 P 1.25 0.35 28.15 0.12 1.09 0.27 24.71 0.07 1.72 K 6.20 1.62 26.10 2.62 4.78 2.32 48.53 5.37 0.49 Na 7.13 1.42 19.93 2.02 3.36 2.03 60.49 4.13 0.49 Ca 6.1 0.71 11.58 0.50 2.13 0.78 36.74 0.61 0.81 Mg 1.97 0.39 19.94 0.16 2.74 1.43 52.25 2.04 0.08 S 3.53 1.07 30.25 1.14 6.75 1.88 27.87 3.53 0.32 Fe 80.83 39.15 48.43 1 532.39 72.53 20.39 28.12 415.90 3.69 Mn 99.29 16.25 16.36 263.89 154.91 78.34 50.57 6 137.69 0.04 Cu 4.83 0.90 18.61 0.81 7.89 6.76 85.68 45.64 0.02 Zn 12.25 2.85 23.22 8.09 11.74 4.94 42.11 24.42 0.33 B 12.63 2.75 21.78 7.57 14.50 6.06 41.79 36.70 0.21 N/P 15.10 4.52 29.94 20.42 15.36 5.03 32.76 25.30 0.81 N/K 2.99 0.75 25.20 0.57 4.36 2.82 64.69 7.94 0.07 N/Na 2.59 0.84 32.51 0.71 11.62 18.47 158.92 341.04 0.00 N/Ca 2.89 0.45 15.67 0.21 8.55 4.14 48.43 17.14 0.01 N/Mg 9.39 3.23 34.39 10.43 13.46 22.66 168.36 513.39 0.02 N/S 5.36 1.71 31.95 2.93 2.53 0.90 35.54 0.81 3.62 N/Fe 266.34 138.75 52.10 19 251.11 231.69 72.84 31.44 5 305.51 3.63 N/Mn 179.85 35.47 19.72 1 258.09 128.62 76.98 59.85 5 925.31 0.21 N/Cu 3 761.71 973.52 25.88 947 745.92 3 604.13 2554.9 70.89 6 527 513.45 0.15 N/Zn 1 499.72 378.02 25.21 142 895.88 1 686.97 1 036.55 61.45 1 074 430.49 0.13 N/B 1 450.03 388.39 26.79 150 845.41 1 485.71 1 414.43 95.20 2 000 621.93 0.08 P/K 0.21 0.07 34.58 0.01 0.29 0.16 56.27 0.03 0.20 P/Na 0.19 0.07 38.19 0.01 0.81 1.37 169.72 1.89 0.00 P/Ca 0.20 0.05 26.18 0.00 0.60 0.33 55.61 0.11 0.03 P/Mg 0.67 0.27 39.94 0.07 0.84 1.22 145.55 1.48 0.05 P/S 0.37 0.12 32.34 0.01 0.17 0.06 33.78 0.00 4.31 P/Fe 19.33 11.82 61.15 139.75 16.26 6.41 39.4 41.03 3.41 P/Mn 12.71 3.87 30.45 14.97 8.41 3.57 42.52 12.77 1.17 P/Cu 267.79 87.31 32.60 7 622.24 248.25 163.98 66.05 26 887.74 0.28 P/Zn 108.08 42.81 39.61 1 832.8 116.11 73.93 63.67 5 464.94 0.34 P/B 103.43 36.74 35.52 1 349.48 94.03 66.80 71.04 4 462.40 0.30 K/Na 0.92 0.37 39.99 0.14 3.96 6.97 175.87 48.54 0.00 K/Ca 1.03 0.30 29.29 0.09 2.69 1.86 68.88 3.44 0.026 K/Mg 3.31 1.34 40.61 1.80 3.34 4.04 120.98 16.28 0.11 K/S 1.85 0.57 30.96 0.33 0.80 0.52 65.43 0.27 1.19 K/Fe 99.76 66.87 67.04 4 472.1 70.22 39.19 55.81 1 535.74 2.91 K/Mn 64.57 22.42 34.73 502.71 37.96 25.08 66.06 628.74 0.80 K/Cu 1 313.33 399.14 30.39 159 315.48 1 147.52 1 032.05 89.94 1 065 119.40 0.15 K/Zn 535.38 198.75 37.12 39 502.96 479.94 337.31 70.28 113 781.05 0.35 K/B 511.95 171.75 33.55 29 497.28 489.16 783.24 160.12 613 457.94 0.05 Na/Ca 1.19 0.28 23.89 0.08 1.76 1.16 66.03 1.35 0.06 Na/Mg 3.69 0.72 19.60 0.52 2.57 4.53 176.22 20.53 0.03 Na/S 2.18 0.70 32.29 0.49 0.53 0.40 74.71 0.16 3.12 Na/Fe 102.30 41.10 40.18 1 689.27 49.65 34.65 69.79 1 200.63 1.41 Na/Mn 73.79 19.90 26.97 396.03 27.29 21.49 78.73 461.62 0.86 Na/Cu 1 513.19 394.59 26.08 155 704.58 734.35 724.34 98.64 524 667.42 0.30 Na/Zn 622.31 217.78 35.00 47 430.03 400.54 359.15 89.67 128 990.54 0.37 Na/B 581.35 143.72 24.72 20 653.94 343.11 521.47 151.98 271 927.02 0.08 Ca/Mg 3.23 0.87 26.91 0.76 2.34 4.50 192.53 20.23 0.04 Ca/S 1.83 0.40 21.88 0.16 0.33 0.12 37.60 0.02 10.36 Ca/Fe 90.66 39.23 43.27 1 539.06 30.99 14.08 45.44 198.28 7.76 Ca/Mn 62.63 10.27 16.39 105.37 18.36 14.81 80.66 219.37 0.48 Ca/Cu 1 297.70 257.20 19.82 66 152.26 460.76 355.16 77.08 126 135.68 0.52 Ca/Zn 529.08 159.04 30.06 25 292.90 227.05 154.28 67.95 23 800.73 1.06 Ca/B 500.17 103.75 20.74 10 763.25 209.59 215.24 102.70 46 329.08 0.23 Mg/S 0.60 0.21 34.47 0.04 0.45 0.28 62.18 0.08 0.55 Mg/Fe 28.52 11.00 38.58 121.00 42.12 28.35 67.29 803.44 0.15 Mg/Mn 20.46 5.38 26.29 28.94 20.21 13.57 67.16 184.25 0.16 Mg/Cu 420.64 108.18 25.72 11 703.17 600.45 545.83 90.90 297 927.23 0.04 Mg/Zn 171.12 53.20 31.09 2 830.26 322.78 293.73 91.00 86 275.58 0.03 Mg/B 161.47 43.72 27.07 1 911.00 232.39 227.51 97.90 51 759.65 0.04 S/Fe 54.62 33.06 60.52 1 092.83 98.17 32.67 33.28 1 067.16 1.02 S/Mn 36.34 11.71 32.24 137.22 54.99 34.03 61.89 1 158.31 0.12 S/Cu 740.32 216.57 29.25 46 903.03 1 514.46 988.74 65.29 977 607.82 0.05 S/Zn 311.54 141.44 45.40 20 005.18 730.86 473.23 64.75 223 944.92 0.09 S/B 291.28 105.52 36.23 11 134.29 602.56 411.32 68.26 169 185.04 0.07 Fe/Mn 0.83 0.40 47.76 0.16 0.59 0.32 54.22 0.10 1.55 Fe/Cu 17.62 10.27 58.27 105.4 16.05 10.54 65.62 110.99 0.95 Fe/Zn 7.08 4.32 61.05 18.66 7.69 4.78 62.08 22.80 0.82 Fe/B 6.23 2.03 32.58 4.13 6.98 6.78 97.17 45.95 0.09 Mn/Cu 20.93 3.61 17.23 13.00 30.45 18.76 61.60 351.87 0.04 Mn/Zn 8.47 2.28 26.89 5.18 15.03 8.08 53.77 65.31 0.08 Mn/B 8.27 2.56 31.00 6.57 12.26 7.77 63.36 60.37 0.11 Cu/Zn 0.42 0.15 35.11 0.02 0.79 0.79 100.31 0.62 0.04 Cu/B 0.40 0.12 29.04 0.01 0.91 1.91 208.87 3.63 0.00 Zn/B 1.03 0.37 36.00 0.14 1.10 1.17 106.44 1.37 0.10 表 4 黄化组营养元素的DRIS诊断指数
Table 4 DRIS diagnostic index of nutrient elements in yellowing group
元素
ElementN P K Na Ca Mg S Fe Mn Cu Zn B DRIS指数
DRIS index9.97 11.25 −8.82 −126.32 −102.85 25.95 49.09 7.98 47.88 42.40 9.39 21.19 表 5 变量主成分贡献度表
Table 5 Contribution degree of principal components of variables
元素
ElementN P K Na Ca Mg S Fe Mn Cu Zn B 黄化叶片
Yellowing leaves−0.19 −0.17 −0.21 −0.46 −0.61 0.15 0.41 −0.09 0.25 0.18 −0.04 0.11 正常叶片
Healthy leavese−0.15 −0.14 −0.34 0.10 0.48 0.33 0.06 −0.26 0.52 −0.13 0.28 0.23 -
[1] 唐庆华, 孟秀利, 于少帅, 等. 中国“槟榔黄化病”研究40年——病原、防控措施新进展[J]. 热带作物学报, 2022, 43(5): 1010−1022. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2022.05.016 doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.05.016 [2] 杨福孙, 孙爱花, 边子星, 等. 施肥对槟榔坐果率及产量的影响[J]. 安徽农业科学, 2015, 43(22): 23−25. https://doi.org/10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.22.010 doi: 10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.22.010 [3] 谭业华, 陈珍. 海南槟榔园土壤营养成分调查与评价[J]. 广东农业科学, 2011, 38(6): 74−77. https://doi.org/10.16768/j.issn.1004-874x.2011.06.037 doi: 10.16768/j.issn.1004-874x.2011.06.037 [4] 李亚文. 冬枣叶片黄化成因及营养诊断研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2022. https://doi.org/10.27409/d.cnki.gxbnu.2022.000997 [5] 魏葳. 喷施叶面肥和GA3对冬枣果实品质的影响及冬枣叶分析标准值初探[D]. 保定: 河北农业大学, 2011. https://doi.org/10.7666/d.y1897206 [6] 李迎. 古樟树营养诊断与复壮技术研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2008. doi: 10.7666/d.y1322788 [7] Macy E. The law of the critical percentage[C]//Proceedings of the American Society for Horticultural Science. [S. l. ]: [s. n. ], 1936, 34: 305−312. (查阅网上资料, 未找到本条文献信息, 请确认) [8] Jones J B, Jr. Laboratory Guide for Conducting Soil Tests and Plant Analysis [M]. Boca Raton: CRC Press, 2001.(查阅网上资料,未找到本条文献页码信息,请补充) https://doi.org/10.1201/9781420025293 [9] Beaufils E R. Diagnosis and recommendation integrated system (DRIS) [R]. Pietermaritzburg: University of Kwazulu-Natal Press, 1973: 1−132. [10] Beaufils E R, Sumner M E. Application of the DRIS approach for calibrating soil and plant factors in their effects on yield of sugarcane[C]//Proceedings of the South African Sugar Technologists’ Association, 1976, 50: 118−124. (查阅网上资料, 未找到本条文献信息, 请确认) [11] 张少若, 招康赛, 杜海群, 等. 槟榔营养特性与营养诊断方法的研究[J]. 热带作物学报, 1990, 11(1): 69−80. (查阅网上资料, 未找到本条文献doi信息, 请确认) [12] 董志国, 刘立云. 槟榔不同叶序Fe、Mn、Cu、Zn的测定与变化规律[J]. 江西农业学报, 2010, 22(12): 34−36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-8581.2010.12.010 doi: 10.3969/j.issn.1001-8581.2010.12.010 [13] 李佳, 刘立云, 周焕起, 等. 海南岛不同产量水平槟榔叶片营养元素丰缺状况调查[J]. 中国南方果树, 2019, 48(1): 13−15. https://doi.org/10.13938/j.issn.1007-1431.20180147 doi: 10.13938/j.issn.1007-1431.20180147 [14] 卢丽兰, 甘炳春, 许明会, 等. 不同生长状况下槟榔叶片Na+与Cl−含量调查及分析[J]. 中国农学通报, 2013, 29(9): 75−79. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.2012-2191 doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.2012-2191 [15] 卢丽兰, 陈思婷, 王玉萍, 等. 基于DRIS法的水果型椰子黄化枯萎症和健康苗叶片营养诊断[J]. 江苏农业科学, 2021, 49(22): 146−152. https://doi.org/10.15889/j.issn.1002-1302.2021.22.026 doi: 10.15889/j.issn.1002-1302.2021.22.026 [16] 韦献东, 卢晶晶, 陈鑫, 等. DRIS法在金花茶和山茶营养诊断上的应用研究[J]. 广东农业科学, 2019, 46(10): 19−25. https://doi.org/10.16768/j.issn.1004-874X.2019.10.004 doi: 10.16768/j.issn.1004-874X.2019.10.004 [17] 宋爱云, 董林水, 刘京涛, 等. 冬枣结果枝叶与营养叶化学计量特征比较研究[J]. 江西农业大学学报, 2017, 39(4): 662−668. https://doi.org/10.13836/j.jjau.2017086 doi: 10.13836/j.jjau.2017086 [18] 陈才志. 槟榔养分分布规律及推荐施肥技术研究[D]. 海口: 海南大学, 2020. https://doi.org/10.27073/d.cnki.ghadu.2020.000293 [19] 王汀忠, 唐树梅, 张永发, 等. 海南槟榔结果树的营养特性[J]. 热带作物学报, 2009, 30(7): 933−938. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2009.07.009 doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2009.07.009 [20] 陆景陵. 植物营养学[M]. 2版. 北京: 中国农业大学出版社, 2003. (查阅网上资料, 未找到本条文献页码信息, 请补充) [21] 卢丽兰, 甘炳春, 许明会, 等. 槟榔叶片Ca、Mg含量变化对产量、生长年限、黄化病的影响[J]. 西南农业学报, 2011, 24(1): 244−247. https://doi.org/10.16213/j.cnki.scjas.2011.01.067 doi: 10.16213/j.cnki.scjas.2011.01.067 [22] Thor K. Calcium—nutrient and messenger [J]. Frontiers in Plant Science, 2019, 10: 440. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00440 doi: 10.3389/fpls.2019.00440 [23] 林伟杰, 李歆博, 于建霞, 等. ‘琯溪蜜柚’园土壤和树体的硫素营养研究[J]. 果树学报, 2020, 37(6): 848−856. https://doi.org/10.13925/j.cnki.gsxb.20190606 doi: 10.13925/j.cnki.gsxb.20190606 [24] 姜勇, 李天鹏, 冯雪, 等. 外源硫输入对草地土壤-植物系统养分有效性的影响[J]. 生态学杂志, 2019, 38(4): 1192−1201. https://doi.org/10.13292/j.1000-4890.201904.011 doi: 10.13292/j.1000-4890.201904.011 [25] 张秋芳, 彭嘉桂, 林琼, 等. 硫素营养胁迫对水稻根系和叶片超微结构的影响[J]. 土壤, 2008, 40(1): 106−109. https://doi.org/10.3321/j.issn:0253-9829.2008.01.019 doi: 10.3321/j.issn:0253-9829.2008.01.019 [26] 张玉秀, 李林峰, 柴团耀, 等. 锰对植物毒害及植物耐锰机理研究进展[J]. 植物学报, 2010, 45(4): 506−520. https://doi.org/10.11983/CBB29219 doi: 10.11983/CBB29219 [27] 索龙, 罗晨诚, 潘凤娥, 等. 生物质炭和秸秆对海南砖红壤酸性及交换性能的影响[J]. 热带生物学报, 2015, 6(2): 173−179. https://doi.org/10.15886/j.cnki.rdswxb.2015.02.012 doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2015.02.012 [28] 孟赐福, 姜培坤, 曹志洪, 等. 硫素与其他营养元素的交互作用对作物养分吸收、产量和质量的影响[J]. 土壤, 2009, 41(3): 329−334. https://doi.org/10.3321/j.issn:0253-9829.2009.03.001 doi: 10.3321/j.issn:0253-9829.2009.03.001 [29] 陈杨明珠, 杨曙, 梁丽萍, 等. 石灰及其与有机肥配施对甘蔗幼苗黄化的影响[J]. 热带作物学报, 2018, 39(6): 1050−1054. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2018.06.002 doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.06.002 [30] Guo K, Gao W, Zhang T R, et al. Comparative transcriptome and lipidome reveal that a low K+ signal effectively alleviates the effect induced by Ca2+ deficiency in cotton fibers [J]. Journal of Integrative Agriculture, 2023, 22(8): 2306−2322. https://doi.org/10.1016/j.jia.2023.01.002 doi: 10.1016/j.jia.2023.01.002 -
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 4
- HTML全文浏览量: 4
- 被引次数: 0
下载: