DRIS法在金花茶和山茶营养诊断上的应用研究

韦献东1,卢晶晶2,陈 鑫1,陶志华1,郝蕴祺1,王凌晖

(1.广西大学林学院,广西 南宁 530004;2.广西国有六万林场,广西 玉林 537004)

摘 要:【目的】根据研究结果及植物营养与肥料的关系进行平衡施肥,提高八角林下金花茶和山茶的生产能力和肥料利用率,为林下种植金花茶和山茶的栽培养护提供理论依据。【方法】以金花茶(Camellia nitidissima Chi)和山茶(C.japonica L)为试验材料,测定4种不同郁闭度下的金花茶和山茶的N、P、K元素含量,同时用DRIS法分析金花茶和山茶在不同郁闭度的八角林下的营养指标和养分情况。【结果】金花茶叶片的全N、全P含量均随着郁闭度的增加呈“增加-减小”趋势,均在郁闭度0.7下最大;金花茶叶片的全K和山茶叶片的全N、P、K含量均随着郁闭度的增加呈现增加趋势,且均在郁闭度0.9下最大。根据诊断施肥综合法(DRIS)分析发现,不同郁闭度下两种植物的需肥顺序各不相同;金花茶在全光照、郁闭度0.5、郁闭度0.7、郁闭度0.9下的需肥顺序为K>P>N、N>P>K、K>N>P、P>N>K;山茶在全光照、郁闭度0.5、郁闭度0.7、郁闭度0.9下的需肥顺序为N>P>K、K>P>N、K>N>P、P>K>N;金花茶的NII(营养不平衡指数)大小表现为郁闭度0.9>CK>郁闭度0.7>郁闭度0.5,山茶表现为CK>郁闭度0.9>郁闭度0.5>郁闭度0.7。【结论】根据两种植物的NII值大小可以得出,金花茶在郁闭度0.5下、山茶在郁闭度0.7下的营养最平衡,比较适宜两种植物的生长,但不同郁闭度下两种植物土壤养分状况、需肥情况存在一定差异,在生产上要根据实际郁闭度进行合理施肥。

关键词:金花茶;山茶;八角;郁闭度;营养指标;诊断施肥综合法DRIS

【研究意义】广西有“世界八角之乡”的美称,也是八角(Illicium verum Hook.f.)的重要生产基地[1],种植面积和年产量均占全国的90%以上;金花茶(Camellia nitidissima Chi)属山茶科(Theaceae)金花茶组(C.Section Chrysantha)植物,被人们公誉为“世界珍品”“茶族皇后”,属国家一级保护珍稀植物,国外称之为“幻想中的黄色山茶”[2-4];山茶(C.japonica L.)是山茶科(Theaceae)山茶属植物,是我国十大传统名花之一,兼具观赏价值、药用价值和经济价值,市场需求量大,应用广泛[5-6],八角林下套种金花茶和山茶模式是广西快速发展经济林的重要组成部分。金花茶和山茶具有极高的经济价值,能够短时间内提高八角林的经济效益,运用诊断施肥综合法(Diagnosis and Recommendation Integrated System,DRIS)得出合理施肥措施是提高广西八角林经济效益的有效途径[7-8]。【前人研究进展】植物需肥诊断一般采用植物养分综合管理系统法、土壤养分诊断、外部形态症状诊断、DRIS法[9],有研究表明,DRIS法主要通过对植物叶片营养元素含量(植物叶片组织内的营养状况能更直接地反映整体营养的丰缺情况,比通过对土壤观测判断植物营养状况更合理)及其比值进行诊断,最终确定需肥顺序和施肥量[10]。DRIS法在经济林上的运用也屡见不鲜,现阶段主要应用的树种有樟树〔 Cinnamomum camphora(L.)Presl〕、尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)、油茶(C.oleifera)、杧果树(Mangifera indica L.)[11-14],但是在金花茶和山茶上的运用鲜有报道。【本研究切入点】目前,广西种植的八角林收入周期较长,受自然环境因素影响大,采伐成本较大,迫切需要林下经济植物来提高八角林的效益[15],因此对林下经济植物的研究不可或缺。【拟解决关键问题】通过对八角林下的金花茶和山茶进行营养诊断,再根据诊断结果及植物营养与肥料的关系进行平衡施肥,提高经济林生产力和肥料利用率,为经济林下植物的栽培养护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西玉林市国有六万林场的河嵩分场(地理坐标109°51′E、22°33′N),年平均降水量1 655 mm,年平均气温21.5 ℃。试验地坡度12°~15°,东南坡向,土壤为赤红壤,总P含量0.41 mg/g,全K含量14.32 mg/g,总N含量1.06 mg/g,有机质24.11 mg/g,pH值5.35。该试验地的自然条件十分适合八角、金花茶和山茶的种植生长。

1.2 试验设计

试验以林冠郁闭度0.9、林龄23年、栽植密度为500株/hm2的八角人工林为基础。2015年3月,通过均匀间植、抚育修枝,以目测法结合采用CI-110植物冠层分析仪[16]进行测量,形成郁闭度约为0、0.5、0.7、0.9等4个梯度系列的样地,随后种植金花茶和山茶,金花茶、山茶苗木均为林场提供的苗高、地径一致的两年生嫁接苗,另设置一块空地种植金花茶和山茶作为对照(CK),每隔5个月进行一次抚育修枝调控林冠郁闭度。采用单因素随机试验设计,每个郁闭度设置3个重复,每个重复小区面积1 333.34 m2,种植密度为1 333株/hm2。为避免边缘效应的影响,每个树种分别在每小区中间部分设置固定标准地,固牌测定的株数为30株。

1.3 试验方法

1.3.1 样品采集 于2016年12月对金花茶和山茶叶片进行采样,此时金花茶和山茶处于休眠期,叶片内组织养分及含量处于相对稳定状态。根据金花茶和山茶生长的情况将其划分为高产组和低产组;采样时间均在上午9: 00~10: 00,每个样地选择3株标准苗进行取样,每株选取3片健康功能叶,用液态氮冷冻后放入冰盒带回实验室。

1.3.2 指标测定及方法 株高地径:株高为植株顶部到基质表面的高度,用钢卷尺(精度0.1 cm)测量;地径为距基质表面0.5 cm处茎干的直径,用数显游标卡尺(精度0.01 mm)测量。

叶片指标测定:称取样品0.2 g,用H2SO4-H2O2消化后,全N采用凯氏定氮法[17]测定;全P采用钼锑抗法测定;全K采用火焰光度计法测定;含水率采用干燥法[18]测定。

1.3.3 数据处理 DRIS指数表示金花茶和山茶对某种营养需求强度[19]。营养不平衡指数值(Nutrient Imbalance Index,NII)为0,表示该营养元素含量处于平衡状态;NII为正值,表示该元素含量相对过剩;NII为负值,表示该元素含量相对缺乏。具体计算公式如下:

式中,A/Ba/b分别表示金花茶和山茶低产和高产叶片AB养分元素的浓度比,CV代表a/b的变异数,n为参与营养诊断的营养种类数。

1.4 统计分析

数据处理采用Excel,统计分析采用SPSS 22.0和DPS,多重比较分析采用Duncan修复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同郁闭度下金花茶和山茶叶片各元素含量差异

经过方差分析得出,郁闭度对金花茶和山茶的叶片全N、P、K含量均有显著或极显著影响。由表1可知,随着郁闭度的增加,金花茶叶片的全N和全P含量呈现“增加-减小”趋势,在郁闭度0.7时含量最大,且与其他处理间差异极显著;叶片全K呈现增加趋势,在郁闭度0.9下最大,与其他处理间差异极显著;叶片含水率呈现“增加-减小”趋势,在郁闭度0.7下最大,且与其他处理间差异显著。山茶叶片的全N、P、K含量以及含水率均呈现出增加趋势,在郁闭度0.9下最大,与其他处理间差异极显著。两种植物的全N、P、K含量以及含水率均在全光照下最小。由以上分析可得,金花茶的叶片营养状况在郁闭度0.5、0.7条件下较好,山茶的叶片营养状况在郁闭度0.7、0.9条件下较好。

表1 不同郁闭度下金花茶和山茶叶片总氮、总磷、总钾含量差异
Table 1 Content of total N, P and K in leaves of Camellia nitidissima and C.japonica under different canopy density conditions

注:同一品种同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著,大写英文字母不同者表示差异极显著。
Note: Difference lowercase letters in the same column of the same breed represent significant differences, and the different capital letters represent extremely significant differences.

含水率Moisture content(%)金花茶Camellia nitidissima树种Species郁闭度Canopy density总N含量Total nitrogen content(mg/g)总P含量Total phosphorus content(mg/g)全K含量Total kalium content(mg/g)0(CK) 11.30±0.88bB 0.83±0.03cB 11.03±0.07dD 83.12±0.51cC 0.5 15.01±0.75aA 0.96±0.03bA 11.75±0.15cC 87.26±0.36bB 0.7 15.31±0.61aA 1.03±0.02aA 12.95±0.25bB 88.67±1.12bB 0.9 15.93±0.97aA 1.04±0.03aA 13.46±0.11aA 91.21±0.88aA 0(CK) 14.39±0.73bB 0.86±0.03cBC 8.27±0.20cC 84.54±0.78cC 0.5 13.68±0.81bB 0.92±0.01bB 10.57±0.09bB 86.21±1.26bB 0.7 16.57±0.68aA 1.07±0.01aA 11.01±0.27bB 90.56±0.41aA 0.9 14.09±0.59bB 0.87±0.03cC 12.38±0.40aA 89.15±1.03bA山茶C.japonica

2.2 金花茶和山茶叶片营养DRIS诊断

2.2.1 金花茶和山茶高低产分组 根据实际经验和实测金花茶和山茶的株高、地径、生物量等数据,将金花茶和山茶分为高产组和低产组:郁闭度0.5、0.7分为高产组,全光照和郁闭度0.9分为低产组(表2)。

2.2.2 DRIS参数确定 金花茶和山茶DRIS参数的筛选根据DRIS法的计算原理[20],将各金花茶和山茶的叶片N、P、K养分含量以N/P、P/N、N/K、K/N、K/P、P/K等6种表现形式,分别计算金花茶和山茶高产组(郁闭度0.5、0.7)和低产组(全光照、郁闭度0.9)各种表达形式的平均值、方差、变异系数CV以及方差比(VL/VH),并对其不同形式的方差进行显著性检验,通过F检验将达到显著水平的表现形式作为DRIS参数,如N/K和K/N,只选择差异最显著的一个作为重要参数。结合表3、表4检验结果,N/P、N/K、K/P等3种表现形式的方差比达到5%显著水平,因此确定这3种表现形式作为DRIS诊断的重要研究参数。

表2 不同郁闭度金花茶和山茶生长指标
Table 2 Growth indicators of Camellia nitidissima and C.japonica under different canopy density conditions

总生物量Total biomass (g)高产组High-yield group郁闭度Canopy density金花茶Camellia nitidissima 山茶C.japonica株高Plant height (cm)地径Ground diameter (mm)总生物量Total biomass (g)株高Plant height (cm)地径Ground diameter (mm)0.5 68.06±2.01 14.74±0.69 83.26±1.71 51.43±2.19 10.48±0.49 56.36±0.63 0.7 70.29±1.71 15.14±0.68 88.08±1.53 49.93±2.79 10.05±0.24 53.84±0.80低产组Low-yield group 0(CK) 57.33±2.18 10.24±0.57 74.47±2.12 46.52±2.67 9.70±0.51 50.95±0.69 0.9 67.15±1.94 14.63±0.66 86.78±2.62 48.27±2.04 9.92±0.38 52.98±1.27

表3 金花茶和山茶DRIS营养诊断参数
Table 3 Statistical table of DRIS diagnostic parameters of Camellia nitidissima and C.japonica

注:* 表示达5%显著水平。
Note: * represent significant at 0.05 level.

变异系数CV(%)金花茶Camellia nitidissima树种Species表现形式Manifestations高产组High-yield group 低产组Low-yield group 方差比VL/VH Variance ratio平均值Average value方差Variance(VH)变异系数CV(%)平均值Average value方差Variance(VL)N/P 16.5217 0.3589 0.0078 15.2354 0.4446 0.0130 1.239*P/N 0.0605 0.0013 0.0000 0.0657 0.0019 0.0001 1.462 N/K 1.8127 0.1012 0.0056 1.3998 0.1485 0.0158 1.467*K/N 0.5525 0.0308 0.0017 0.7185 0.0762 0.0081 2.474 K/P 9.1344 0.7077 0.0548 10.9289 0.8417 0.0648 1.189*P/K 0.1098 0.0085 0.0007 0.0918 0.0071 0.0005 0.835山茶C.japonica N/P 14.5228 1.1871 0.0970 15.1734 0.6079 0.0244 0.512*P/N 0.0691 0.0056 0.0005 0.0660 0.0026 0.0001 0.464 N/K 1.4509 0.6036 0.2511 1.2297 0.0675 0.0037 0.112*K/N 0.7545 0.3139 0.1306 0.8145 0.0447 0.0025 0.142 K/P 10.7711 3.6629 1.2456 12.3445 0.1828 0.0027 0.050*P/K 0.0985 0.0335 0.0114 0.0810 0.0012 0.0000 0.036

2.2.3 DRIS指数法确定需肥顺序 从表4可以看出,金花茶和山茶的3种营养元素都处于不平衡状态,且不同郁闭度的不平衡程度也不同。就金花茶而言,在全光照下,N值(14.15)和P值(6.57)均为正值,K值(-20.72)为负值,且绝对值表现为K>N>P,表示K肥缺乏,需要及时补充K肥,N肥相对P肥充足,因此可以依次推断出金花茶在全光照下对N、P、K的需肥顺序。由表4各指数值可知,金花茶在全光照、郁闭度0.5、郁闭度0.7、郁闭度0.9下的需肥顺序为K>P>N、N>P>K、K>N>P、P>N>K;山茶在全光照、郁闭度0.5、郁闭度0.7、郁闭度0.9下的需肥顺序为N>P>K、K>P>N、K>N>P、P>K>N。NII值代表营养不平衡指数,是各元素DRIS指数绝对值的和,NII值越小表示营养越平衡,NII值越大表示营养越不平衡,NII值等于或接近0时营养达到平衡。金花茶NII值表现为郁闭度0.9>CK>郁闭度0.7>郁闭度0.5,山茶NII值表现为CK>郁闭度0.9>郁闭度0.5>郁闭度0.7,金花茶高产组(郁闭度0.5、0.7)的NII值远低于低产组(全光照、郁闭度0.9)的NII值,说明金花茶低产组内营养元素比高产组更不平衡,更需要肥料供给和平衡施肥;山茶在郁闭度0.7、0.9下的NII值低于全光照、郁闭度0.5,说明山茶的营养元素在全光照、郁闭度0.5下更不平衡,更需要肥料供给和平衡施肥。金花茶在郁闭度0.5下和山茶在郁闭度0.7下的营养相对其他处理更平衡,说明山茶比金花茶更适合在郁闭度高的地方种植生长。

表4 金花茶和山茶叶片营养元素含量及DRIS诊断指数
Table 4 Contents of nutrient elements in leaves and DRIS diagnosis indexes of Camellia nitidissima and C.japonica

需肥顺序Fertilizer order金花茶Camellia nitidissima树种Species郁闭度Canopy density N指数Nitrogen index K指数Kalium index P指数Phosphorus index NII值Nutritional imbalance index 0(CK) 14.15 -20.72 6.57 41.44 K>P>N 0.5 -8.03 5.16 2.87 16.06 N>P>K 0.7 1.94 -8.38 6.44 16.76 K>N>P 0.9 -11.16 24.81 -13.65 49.62 P>N>K山茶C.japonica 0(CK) -11.24 9.30 1.95 22.49 N>P>K 0.5 7.26 -6.99 -0.27 14.52 K>P>N 0.7 0.28 -1.82 1.55 3.65 K>N>P 0.9 2.51 0.25 -2.76 5.52 P>K>N

3 讨论

本研究中林冠郁闭度的改变会引起八角林下的光照、温度、湿度等环境因子的变化。叶片是植物进行光合作用等代谢活动的重要场所,叶片中N、P、K含量不仅反映植物自身的生长特性,也是植物对生长环境长期适应的结果[21]。相关研究结果表明,植物叶片营养元素的含量不仅由自身生理结构决定,植物通常会可伸缩性地调整营养元素化学计量特征来适应环境条件的变化[22]。本研究发现,在高郁闭度(0.7、0.9)下金花茶和山茶叶片N、P、K含量明显高于低郁闭度环境,可能是因为高郁闭度下金花茶和山茶的生长环境(如温度、湿度、光照等)会发生变化,进而促进植物的自我调节。魏太平等[23]对马尾松(Pinus massoniana)林下土壤生物的研究结果也表明,马尾松人工林在郁闭度0.7下,湿度和温度适宜,土壤生物数量最多,土壤与根系之间的相互作用强,微生物加速了林地凋落物的分解,为马尾松的快速生长提供了更多的N、P、K等营养元素。

DRIS法的理论依据是植物正常生长发育所需养分是均衡的,一种养分与其他养分的比值均为最适值,因此DRIS法被广泛运用于作物营养诊断,尤其是经济树种。例如,康专苗等[14]在帕拉英达杧果树(Mangifera indica L.)施肥诊断中应用DRIS法,结果发现全部果园的Mg指数均为负值,表明果园急需补充镁肥;郭素娟等[24]在燕山早丰板栗(Castanea mollissima cv.Zaofeng)也采用了DRIS法,结果发现迁西县西北和西南地区的板栗园的需肥顺序中Mn均排在首位,表明该地区的板栗园普遍存在养分Mn缺失的问题;邹智滢等[19]在对芳樟(Cinnamomum camphora var.iinaloolifera)的不同施肥处理中同样也运用了DRIS法,结果表明芳樟对N元素的需求量最大,其次是P、K元素。本研究采用DRIS法对金花茶和山茶营养进行了诊断,结果表明:金花茶在郁闭度0.5、0.7下指数绝对值较小,养分更平衡,而山茶在郁闭度0.7、0.9下养分更平衡,可见,山茶相对金花茶更适宜高郁闭度的生境。金花茶和山茶的N、P、K元素都处于不平衡状态,且不同郁闭度下不平衡程度也不同,这一方面与土壤N、P、K含量有关,另一方面也可能因为郁闭度的不同影响了两种植物的生长生理特性,造成叶片N、P、K含量的差异,进而导致需肥顺序的差异。然而,DRIS叶片诊断结果反映的仅仅是树体养分均衡状况以及树体养分含量之间相对不足或过量,而相对于土壤相对应的元素含量是否缺失或过剩,仍需对土壤养分含量进行进一步调查和验证,如果把DRIS诊断土壤养分含量和施肥经验结合起来运用,结果会更加准确。例如,刘茂桥[25]通过对贵州核桃园的土壤和核桃(Juglans regia L.)叶片养分状况的协同分析,得出核桃园土壤的速效K、有效B、有效Fe相对缺乏,85%的核桃园叶片的K缺乏最为严重,相对应地对土壤和叶片进行营养补充能够提高核桃产量。

4 结论

本试验结果表明,不同郁闭度处理均对金花茶叶片的全N、P、K含量有显著影响。金花茶叶片营养状况在郁闭度0.5、0.7下较好;山茶叶片营养状况在郁闭度0.7、0.9下较好。从叶片营养角度来看,山茶比金花茶更耐遮阴。NII值大小显示,金花茶高产组(郁闭度0.5、0.7)的NII值远低于低产组(全光照、郁闭度0.9)的NII值,山茶在郁闭度0.7、0.9下的NII值低于全光照、郁闭度0.5,表明金花茶低产组内营养元素比高产组更不平衡,山茶的营养元素在全光照、郁闭度0.5下更不平衡,更需要加强施肥和平衡施肥。根据DRIS指数法确定施肥顺序得出,金花茶在全光照、郁闭度0.5、郁闭度0.7、郁闭度0.9下的需肥顺序分别为K>P>N、N>P>K、K>N>P、P>N>K;山茶需肥顺序为N>P>K、K>P>N、K>N>P、P>K>N。

参考文献(References):

[1]马锦林,曾祥艳,李开祥,邓力,黄开顺.广西八角产业现状及发展战略[J].广西林业科学,2011,40(4):336-339.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2011.04.025.MA J L, ZENG X Y, LI K X, DENG L, HUANG K S.Current status and development strategy of Guangxi octagon industry[J].Guangxi Forestry Science, 2011,40(4):336-339.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2011.04.025.

[2]韦晓娟,王坤,唐国翠,邓荫伟,陆文萍,李开祥.不同生长调节剂及插穗对金花茶扦插生根的影响[J].广西林业科学,2019,48(1):116-119.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2019.01.022.WEI X J, WANG K, TANG G C, DENG Y W, LU W P, LI K X.Effects of different growth regulators and cuttings on cuttage rooting of Camellia nitidissima[J].Guangxi Forestry Science,2019,48(1):116-119.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2019.01.022.

[3]王坤,晓娟,李宝财,李开祥,马锦林.12种金花茶组植物光合生理特性比较[J].经济林研究,2019,37(1):80-86.doi:10.14067/j.cnki.1003-8981.2019.01.012.WANG K, WEI X J, LI B C, LI K X, MA J L.Comparison of photosynthetic and physiological characteristics in twelve cultivars of Camellia sect.Chrysantha plants[J].Economic Forest Research,2019, 37(1): 80-86.doi:10.14067/j.cnki.1003-8981.2019.01.012.

[4]ZHOU T F, CHU J S, HAI R X, JIAN H Y.Dynamic changes in flavonol glycosides during production of green, yellow, white, oolong and black teas from Camellia sinensis L.(cv.Fudingdabaicha)[J].International Journal of Food Science & Technology,2019,54(2):490-498.doi:10.1111/ijfs.13961.

[5]赵鸿杰,黄福长,胡羡聪,陈香,黄志雄.不同遮荫对6种山茶科植物叶绿素和生长的影响[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2014,35(3):57-61.doi:10.16853/j.cnki.1009-3575.2014.03.012.ZHAO H J, HUANG F C, HU X C, CHEN X, HUANG Z X.Effect of different shading treatments on chlorophyll and growth of six Theaceae species[J].Journal of Inner Mongolia Agricultural UniversityNatural Science Edition), 2014, 35(3): 57-61.doi:10.16853/j.cnki.1009-3575.2014.03.012.

[6]ZHANG Y L, GUO W Z, LI X P, LUO F, MO J B, FENG S C.Analysis of the impact of heat on new camellias using nondestructive methods[J].Acta Physiologiae Plantarum,2018,40(5): 84.

[7]白春鹤.广西林下经济供求关系和SWOT决策研究[D].南宁:广西大学,2017.BAI C H.Relation between supply and demand and SWOT analysis of under-forest economy in Guangxi[D].Nanning: Guangxi University, 2017.

[8]陆宏宙,蒙芳,韦莹,韩佩海,梁晓静,杨丽萍,桂雪萍.发展林下经济促进生态经济共赢——广西林下经济发展的典型案 例[J].广 西 林 业 科 学,2018,47(2):242-246.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2018.02.027.LU H Z, MENG F, WEI Y, HAN P H, LIANG X J, YANG L P, GUI X P.Developing the forest economy to promote the eco-eco-win-win —A typical case of the economic development of the forests in Guangxi[J].Guangxi Forestry Science,2018,47(2):242-246.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2018.02.027.

[9]GILSON S B D M, ANTONIO R F, PAULO G S W, VINICIUS I F,ELMECELLI M D C S, HELEN M N R.DRIS calculation methods for evaluating the nutritional status of oil palm in the Eastern Amazon[J].Journal of Plant Nutrition,2018,41(10):1-12.doi:10.1080/01904167.2018.1434199.

[10]DHANWINDER S, KULDIP S, HUNDAL.H S, SEKHON K S.Diagnosis and recommendation integrated system(DRIS)for evaluating nutrient status of cotton(Gossipium hirsutum)[J].Journal of Plant Nutrition,2012,35(1/4):192-202.

[11]张龙,郑永杰,伍艳芳,邱凤英,刘新亮,江香梅.基于DRIS法的樟树人工林营养诊断[J].南方农业学报,2018,49(2):313-319.doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2018.02.17.ZHANG L, ZHENG Y J, WU Y F, QIU F Y, LIU X L, JIANG X M.Nutrition diagnosis of Cinnamomum camphora(L.)Presl plantation based on DRIS method[J].Southern Agricultural Journal,2018,49(2):313-319.doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2018.02.17.

[12]臧国长,吴鹏飞,马祥庆,蔡丽平,林清锦,卢健,林德根,汪攀.闽南尾巨桉人工林叶片营养的DRIS诊断[J].福建农林大学学报(自然科学版),2013,42(4):381-384.doi:10.3969/j.issn.1671-5470.2013.04.010.ZANG G C, WU P F, MA X Q, CAI L P, LIN Q Q, LU J, LIN D G,WANG P.Nutrient diagnosis for Eucalyptus urophylla×E.grandis plantations in Southern Fujian using DRIS diagrammatizing method[J].Journal of Fujian Agriculture and Forestry UniversityNatural Science Edition),2013,42(4):381-384.doi:10.3969/j.issn.1671-5470.2013.04.010.

[13]唐健,覃祚玉,邓小军,潘波,农必昌,宋贤冲.广西孟江油茶叶片 营 养 DRIS诊 断[J].福 建 林 业 科 技,2015,42(1):11-15,42.doi:10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.003.TANG J, QIN Z Y, DENG X J, PAN B, NONG B C, SONG X C.Study on leaf nutrient of Camellia oleifera in Guangxi by DRIS[J].Fujian Forestry Science and Technology,2015,42(1):11-15,42.doi:10.13428/j.cnki.fjlk.2015.01.003.

[14]康专苗,姚智,焦淼,王艺蓉,仇海威.DRIS法在“帕拉英达”杧果营养诊断上的应用[J].中国南方果树,2018,47(3):80-83.doi:10.13938/j.issn.1007-1431.20170132.KANG Z M, YAO Z, JIAO M, WANG Y R, CHOU H W.Application of DRIS on leaf nutrient diagnosis in‘Palayinda’Mango[J].South China Fruit Tree, 2018, 47(3): 80-83.doi:10.13938/j.issn.1007-1431.20170132.

[15]王坤,韦晓娟,蓝金宣,唐国翠,邓荫伟,陆文萍,李开祥.施肥对林下金花茶生长及开花的影响[J].广西林业科学,2019,48(1):34-38.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2019.01.006.WANG K, WEI X J, LAN J X, TANG G C, DENG Y W, LU W P,LI K X.Effects of fertilization on growth and flowering of Camellia nitidissima[J].Guangxi Forestry Science,2019,48(1):34-38.doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2019.01.006.

[16]李永宁,张宾兰,秦淑英,李帅英,黄选瑞.郁闭度及其测定方法研究与应用[J].世界林业研究,2008(1):40-46.LI Y N, ZHANG B L, QIN S Y, LI S Y, HUANG X R.Review of research and application of forest canopy closure and its measuring methods[J].World Forestry Research, 2008(1): 40-46.

[17]中国林业科学院林业研究所.森林土壤分析方法之森林植物与森林枯枝落叶层分析[M].北京:中国标准出版社,1988.Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry.Analysis of forest plants and forest litter layers in forest soil analysis methods[M].Beijing: China Standard Press, 1988.

[18]于小禾,江南平.直接干燥法测定粮食水分的条件优化[J].粮食储藏,2011,40(4):46-49.doi:10.3969/j.issn.1000-6958.2011.04.012.YU X H, JIANG N P.Optimization of conditions for determining grain moisture by direct drying method[J].Journal of Grain Storage,2011,40(4):46-49.doi:10.3969/j.issn.1000-6958.2011.04.012.

[19]邹智滢,张国防,冯瑜,李左荣,许敏铭.不同施肥处理芳樟N、P、K元素的DRIS营养诊断[J].西南林业大学学报,2015,35(5):32-36.doi:10.11929/j.issn.2095-1914.2015.05.006.ZHOU Z Y, ZHANG G F, FENG Y, LI Z R, XU M M.The DRIS nutrient diagnosis analysis of N, P, K in Cinnamomum camphora var.Iinaloolifera under different fertilization proportions[J].Journal of Southwest Forestry University, 2015, 35(5): 32-36.doi:10.11929/j.issn.2095-1914.2015.05.006.

[20]MOURAO F F.DRIS: concepts and applications onnutritional diagnosis in fruit crops[J].Scientia Agricola,2004,61(5): 550-560.

[21]郭子武,陈双林,杨清平,李迎春.密度对四季竹叶片C、N、P化学计量和养分重吸收特征的影响[J].应用生态学报,2013,24(4):893-899.GUO Z W, CHEN S L, YANG Q P, LI Y C.Effects of stand density on Oligostachyum lubricum leaf carbon, nitrogen, and phosphorus stoichiometry and nutrient resorption[J].Journal of Applied Ecology,2013, 24(4): 893-899.

[22]朴河春,刘丛强,朱书法,朱建明.贵州石灰岩和砂岩地区C4和C3植物营养元素的化学计量对N/P比值波动的影响[J].第四纪研究,2005,25(5):552-560.DOI:10.3321/j.issn:1001-7410.2005.05.004.PIAO H C, LIU C Q, ZHU S F,ZHU J M.Variations of C4 and C3 plant N : P ratios influenced by nutrient stoichiometry in limestone and sandstone areas of Guizhou[J].Quaternary Science, 2005,25(5):552-560.doi:10.3321/j.issn:1001-7410.2005.05.004._

[23]魏大平,张健,张丹桔,李川北,赵燕波,张捷,周泓杨.不同林冠郁闭度马尾松(Pinus massoniana)叶片养分再吸收率及其化学计量特征[J].应用与环境生物学报,2017,23(3):560-569.doi:10.3724/SP.J.1145.2016.06032.WEI D P, ZHANG J, ZHANG D J, LI C B, ZHAO Y B, ZHANG J,ZHOU H Y.Leaf carbon, nitrogen, and phosphorus resorption and the stoichiometry in Pinus massoniana plantations with various canopy densities[J].Journal of Applied and Environmental Biology, 2017,23(3): 560-569.doi:10.3724/SP.J.1145.2016.06032.

[24]郭素娟,李广会,熊欢,吕文君.“燕山早丰”板栗叶片DRIS营养诊断研究[J].植物营养与肥料学报,2014(3):709-717.doi: 10.11674/zwyf.2014.0324.GUO S J, LI G H, XIONG H, LV W J.Foliar nutrition diagnosis of Castanea mollissima by using Diagnosis and Recommendation Integrated System[J].Journal of Plant Nutrition and Fertilizer,2014(3):709-717.doi: 10.11674/zwyf.2014.0324.

[25]刘茂桥.贵州核桃主产区核桃园土壤与叶片养分状况及其评价[D].贵阳:贵州大学,2016.LIU M Q.Soil and leaf nutrient status and its evaluation of walnut orchards in the major producing areas of Guizhou[D].Guiyang:Guizhou University,2016.

Application of DRIS Method in Nutrition Diagnosis of Camellia nitidissima and Camellia japonica

WEI Xiandong1, LU Jingjing2, CHEN Xin1, TAO Zhihua1, HAO Yunqi1, WANG Linghui1
(1.College of Forestry, Guangxi University, Nanning 530004, China;2.Guangxi State Liuwan Farm, Yulin 537004, China)

Abstract:【Objective】Based on the research results and the relationship between plant nutrition and fertilizer,balanced fertilization was carried out to improve productivity and fertilizer utilization rate of Camellia nitidissima and C.japonica, and provide theoretical basis for the cultivation and conservation of understory plants.【Method】By using C.nitidissima and C.japonica as experimental materials, the contents of nitrogen, phosphorus and potassium in C.nitidissima and C.japonica under different canopy closures were determined, and the DRIS method was used to analyze the nutritional index and nutrient status of C.nitidissima and C.japonica under Illicium verum forests of different canopy density.【Result】The contents of total nitrogen and total phosphorus in the leaves of C.nitidissima showed an increasing-decreasing trend with the increase of canopy density, and they were the largest at a canopy density of 0.7.The total N, P and K contents in the leaves of C.japonica and total K content in the leaves of C.nitidissima showed an increasing trend with the increase of canopy density, and they were the largest under the canopy density of 0.9.According to the Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS), the order of fertilizer requirements of the two plants under various canopy density was different.The orders of fertilizer required for C.nitidissima in full illumination, canopy density of 0.5, canopy density of 0.7 and canopy density of 0.9 were showed as K>P>N, N>P>K, K>N>P and P>N>K.The order of fertilizer required for C.japonica in full illumination, canopy density of 0.5, canopy density of 0.7, and canopy density of 0.9 were showed as N>P>K, K>P>N, K>N>P, K>N>P, P>K>N.The NII (nutrition imbalance index) of C.nitidissima showed as: canopy density 0.9>CK>canopy density 0.7>canopy density 0.5 and that of C.japonica showed as: CK>canopy density 0.5>canopy density 0.9>canopy density 0.7.【Conclusion】According to the NII values of the two plants, it can be concluded that C.nitidissima and C.japonica have the optimal balance of nutrients at the canopy density of 0.5 and 0.7, respectively, which are suitable for the growth of C.nitidissima and C.japonica.However,there are some differences in soil nutrient status and fertilizer requirement between two plants under different canopy density.In production, reasonable fertilization should be carried out according to the actual canopy density.

Key words:Camellia nitidissima Chi;Camellia japonica L;Illicium verum;canopy density;nutritional index;Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS)

中图分类号:S727;S685.16

文献标志码:A

文章编号:1004-874X(2019)10-0019-07

韦献东,卢晶晶,陈鑫,陶志华,郝蕴祺,王凌晖.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.

收稿日期:2019-08-06

基金项目:国家自然科学基金(31360174);广西林业科技项目(桂林科字〔2012〕第25号)

作者简介:韦献东(1994—),男,壮族,在读硕士生,研究方向为森林培育,E-mail:406084443@qq.com

通信作者:王凌晖(1965—),男,教授,研究方向为森林培育,E-mail:wanglinghui97@163.com

(责任编辑 张辉玲)