如何诊断营养?

用化学分析方法检测作物矿质营养的盈亏。根据营养诊断的结果,对施肥进行合理化和指数化。因此,营养诊断已成为当今世界农业生产和农业科学研究的常规手段。营养诊断产生于19世纪对作物对土壤中各种营养元素需求的研究。1926年,经过logata和manme的多次研究,提出了用叶片分析来判断作物营养的盈亏,取代了单纯根据liebig原理分析7种土壤流失了多少矿质营养,然后再进行补充的简单方法。自20世纪60年代以来,由于分析仪器的改进,诊断内容、技术、方法及其应用取得了很大进展,并广泛应用于各种作物和果树上,可以有针对性地指导果树因地、因树施肥,大大提高果实的产量和品质。我国于20世纪50年代开始果树营养诊断,并于1979年召开了首届果树矿质营养与施肥研讨会,进一步推广了果树营养诊断的研究和应用。

果树营养诊断的内容

包括不同果树各器官中无机养分的含量和平衡及其对生长发育的影响。选择对反应敏感的器官和时期进行分析,以确定过剩、适宜、不足或潜在不足的指标。土壤诊断是研究土壤中元素的含量、有效性、互补性或拮抗作用。在实际应用中,就是对有代表性的植物器官和土壤样品进行化学分析,比较盈亏指标和分析植物生长状况,进而指出植物对各种元素的需求,制定合理的施肥措施,了解施肥反应和不同无机元素的作用。

果树营养诊断的特点

果树是多年生作物,其营养特点有:①贮藏营养。因此,其营养状况不仅与当年从土壤中吸收的养分有关,还在很大程度上取决于树木的贮藏营养水平。②果树对各种营养元素的盈亏,以及营养元素之间的相互作用和拮抗作用比一般作物更敏感。果树种植后,多年只能从有限的土壤中选择性地吸收一些营养元素,容易造成某些元素的缺乏。因此,果树容易出现缺素症状。(3)果树是深根的个体作物,其根系在土壤中分布广泛,但不均匀,因此很难获得具有代表性的根际土壤样品。而且不同类型或层次的土壤性质不同,不同的土壤胶体对各种离子的吸收能力不同,土壤中的离子拮抗、离子扩散和根系吸收能力也不同,这些都影响树木对养分的吸收。基于以上原因,应以果树营养诊断为主,土壤诊断为辅。

树木营养诊断

按照以下步骤进行:

诊断器官选择

选择原则①对营养状况敏感;②能有效反映产量、品质和生长状况的差异;③其营养成分在某一季节相对稳定;④样品仅涉及整株植物的极小部分,取样后不会影响整株植物的正常营养生长。大多数果树,在春梢上有成熟的叶子,是理想的分析器官。叶片不仅是光合作用的器官,而且叶片中元素的聚集程度与生长势和产量密切相关。但葡萄应该用叶柄;柿树的细根和柠檬的木质部对磷反应最敏感,李树的硼测定应采用果肉。分析甜橙中的微量元素时,用细根比叶更准确。

叶分析的基本原理是Justus J.yon Libig的“最小营养定律”。即当一种元素的浓度过低时,就成为果树生长的限制因素。只有供应这种元素,才能有一定的效果。赤字越严重,供给后的修正效应越大。1936中,Mocy提出了以叶片干物质为基础的“营养元素临界百分比”,即某种作物的每一种营养元素都有一个固定的“临界百分比”,超过这个就说明该植物处于奢侈吸收中;低于这个数字,就说明营养缺乏。其实这是一个范围值。当它接近或低于这个值时,植物已经受损,但它的外观没有显示出来。这种“潜在赤字”最容易被人们忽视。从“潜在亏空”点到豪华吸收室,都是这个树种的最佳营养范围。如果施肥过多,这种营养元素在树中的含量过高,称为“奢侈吸收”。反而会造成毒害,影响生长和产量。在对果树进行营养诊断时,不仅要注意各元素的绝对浓度,还要注意树体中各种营养元素的适当比例(见营养元素平衡)。

抽样法

主要树种叶片取样周期、位置和方法见表。取样时要注意:①相互比较的树木,必须从品种、树龄、树势、生长和立地条件相对相似的树木中取样;(2)不要带被病虫害损坏的叶子;③同时采取正常生态条件和异常生态条件下的叶片样品;④立即填写场号、样品号、样品名称、采样日期、地点、位置和树的健康状况;⑤将鲜叶装入尼龙沙袋中,立即送回实验室清洗。如果不能立即处理,将它们放入塑料袋中,封口,放入冰箱中,暂时保存在-5℃下。

主要树种叶片分析取样方法

叶片的清洗和干燥按以下程序进行:①立即将新鲜叶片放入含有0.1%洗涤剂的水中进行清洗(约30秒);②用自来水洗掉洗涤剂;③用去离子水冲洗3次;(4)放在滤纸上吸收多余的水分;⑤放入纸盒中,在70℃的鼓风烘箱中烘干;⑥用玛瑙研钵细磨,过20 ~ 40目筛。如果叶面喷洒农药(如波尔多液),在冲洗前要用0.1N的盐酸冲洗,但不能超过半分钟,否则其他元素会被溶解冲走。但如果用波尔多液喷洒叶子,即使用0.1N盐酸冲洗,铜也很难清洗干净,锌、铁等其他元素有时也会被污染。

分析法

总氮的凯氏定氮法;总磷用湿灰法处理,再用钒钼黄或抗坏血酸还原;硼用干灰法着色,然后用姜黄素比色法。镁、锌、铁、锰、铜均采用湿灰法制备,原子吸收分光光度法测定。钾和钙可以用火焰光度计或原子吸收光谱法测定。在测定时,应同时用纯金属或其他种类的元素配制标准溶液。对于常用仪器的测试,最好使用先进的自动化仪器,如原子吸收分光光度计、电感耦合等离子体分光光度计(ICP)、X射线衍射仪、发射光谱仪和等离子体发生器。

树诊断指数

由于施肥制度不一致,各国采用的标准也不完全一致。我国在生产中一直重视氮肥,但磷肥施用量较低。因此,与其他国家相比,我国苹果和梨的适应范围氮略高,磷略低。

土壤营养诊断

土壤营养诊断的作用

了解新植果园或苗圃的土壤营养状况,为制定果园土壤管理和施肥措施提供依据。对于成熟果园,可以反映各种营养元素的供应状况,从而印证树木营养诊断的结果。还可以预测调整树体营养不均衡后可能再次出现的限制因素。根据这些可以判断某种元素缺乏症是因为土壤中缺乏这种营养元素,还是树木对这种元素的吸收、运输和分配不协调。

土壤营养诊断方法

以土壤中有效养分的含量作为诊断标准。包括以下步骤:用重铬酸钾氧化土壤有机质;碱性高锰酸钾法水解氮(酸性土壤可用酸水解);硝酸盐氮用酚二磺酸法处理;氨氮用氧化镁蒸馏;有效磷采用Olsen法;用中性铵酯法处理土壤(适用于中性和酸性土壤)中的交换性钙和镁;中性醋酸铵法测定速效钾;用滞水和姜黄素比色法提取土壤中的有效硼。用DTPA提取有效铁、锰、锌、铜,用原子吸收分光光度法测定。用水提取总盐含量,蒸发并称重;用水提取pH值,或直接使用悬浮液,土水比为1: 1 ~ 1: 5,平衡后用pH计测电位。

20世纪80年代,对果树营养的研究发现,同一种元素在同一植株的不同器官中分布不均匀。比如,苹果的叶片中钙含量适中,但果实中明显不足。果树栽培以获得优质商品果实为目的,枝叶繁茂,可能导致果实不足。因此,叶片的营养诊断应辅以果实的营养诊断。为了更准确的判断水果是否有元素缺乏症,影响品质和耐贮性。