王 棟，周媛媛，郭路航，張 苗，吉慶凱，韓彥茹，孫志梅，馬文奇

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北保定 071000）

近年來，我國已經(jīng)成為世界上桃樹種植面積最大、總產(chǎn)量最高的國家[1]，但桃園單產(chǎn)低、桃果品質(zhì)差，市場(chǎng)競(jìng)爭力不強(qiáng)，導(dǎo)致出口量少、出口值低，嚴(yán)重制約了桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2–3]。在影響桃果產(chǎn)量品質(zhì)的諸多因素中，養(yǎng)分管理至關(guān)重要[4–5]，而在我國以小農(nóng)戶為主的生產(chǎn)背景下，養(yǎng)分管理不規(guī)范，養(yǎng)分失衡問題突出[6–7]。因此，依據(jù)桃樹營養(yǎng)狀況進(jìn)行營養(yǎng)診斷施肥尤為關(guān)鍵[8]。

植物營養(yǎng)診斷技術(shù)是通過構(gòu)建衡量植株?duì)I養(yǎng)狀況的形態(tài)、生理、生化指標(biāo)進(jìn)而指導(dǎo)施肥、優(yōu)化管理的綜合技術(shù)，已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用，而樹相診斷、土壤診斷和植物組織營養(yǎng)診斷在果樹上也應(yīng)用較多[9]。其中，樹相診斷對(duì)經(jīng)驗(yàn)要求高，且不能提前預(yù)防指導(dǎo)[10]；土壤診斷則由于土壤養(yǎng)分指標(biāo)與植株?duì)I養(yǎng)相關(guān)性差，也存在諸多限制[11]；而葉片對(duì)樹體營養(yǎng)反應(yīng)敏感[12]，這使得近年來以葉片營養(yǎng)診斷為主的植物組織營養(yǎng)診斷技術(shù)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，高新技術(shù)產(chǎn)品層出不窮，葉綠素儀[13]、遙感技術(shù)[14]、光譜技術(shù)[15–17]等越來越多地應(yīng)用于營養(yǎng)診斷，也使得診斷越發(fā)便捷。

目前，已經(jīng)衍生出諸多葉片診斷方法。由最初考慮葉片單一養(yǎng)分含量的臨界濃度法、標(biāo)準(zhǔn)值法確定其最佳濃度，到基于養(yǎng)分平衡理論的DRIS法(診斷施肥綜合法)[18]，也實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)分需求的排序。Walworth等[19]在1986年把干物質(zhì)引入了DRIS方程，進(jìn)一步優(yōu)化了DRIS法。但DRIS法公式復(fù)雜，應(yīng)用相對(duì)繁瑣。1993年Montaés等[20]引入了公式簡單的DOP法(偏離最佳養(yǎng)分百分比法)，并對(duì)比了與DRIS法在養(yǎng)分需求診斷上的差異。1992年，Parent等[21]提出CND多元診斷法，綜合考慮單一養(yǎng)分及養(yǎng)分間的相互作用，使得診斷精準(zhǔn)度進(jìn)一步提高。其中，DRIS法最為常用，已有研究通過DRIS公式計(jì)算得到了芒果[22]、桃樹[23]、菠蘿[24]、蘋果[25]等果樹的葉片診斷指標(biāo)及養(yǎng)分需求順序；DOP法因簡單易行也有較多應(yīng)用[26–27]，也有研究對(duì)這兩種方法進(jìn)行了比較分析[28]。然而，以上方法均是基于高產(chǎn)群體葉片養(yǎng)分含量的特征表現(xiàn)，沒有真正建立葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的定量關(guān)系。近年來，邊界線分析法開始探索應(yīng)用于營養(yǎng)診斷，已有研究通過建立葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的邊界線關(guān)系確定營養(yǎng)診斷指標(biāo)[29–30]。該方法由Webb提出，可反映在不同自變量水平下因變量的最佳趨勢(shì)表現(xiàn)，其他自變量因素對(duì)邊界線上因變量值的影響可忽略不計(jì)[31–33]，常用于研究產(chǎn)量差的限制因素[34–36]。這一方法不需要精細(xì)的田間試驗(yàn)，可以利用大樣本的生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析產(chǎn)量等目標(biāo)與葉片養(yǎng)分含量之間的關(guān)系，進(jìn)而建立營養(yǎng)診斷指標(biāo)。當(dāng)樣本量足夠且樣本間存在一定差異時(shí)，應(yīng)用邊界線法診斷準(zhǔn)確度較高且在確定最佳養(yǎng)分含量上優(yōu)勢(shì)明顯。目前，國內(nèi)外果樹的葉診斷方法較為單一，且多以產(chǎn)量為唯一診斷目標(biāo)，很少涉及同等重要的品質(zhì)指標(biāo)，且桃樹的相關(guān)研究更少。本研究基于小農(nóng)戶的生產(chǎn)背景，應(yīng)用邊界線方法建立兼顧產(chǎn)量、單果重和可溶性固形物含量(SSC)的桃樹葉片診斷指標(biāo)，為冀中桃園科學(xué)的養(yǎng)分管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為冀中平原區(qū)的深州市與辛集市。深州市地處衡水市西北部，地勢(shì)平坦，土壤類型以壤質(zhì)潮土為主，屬暖溫帶半干旱季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同季，年日照時(shí)間、年均氣溫、年降水量分別為2563 h、13.4℃、486 mm，日照充足，晝夜溫差大，適宜溫帶落葉果樹生長。辛集屬石家莊市，與深州市東西接壤，土壤類型以輕壤質(zhì)潮土為主，屬暖溫帶半濕潤大陸性氣候，年降水量為488 mm，年均氣溫、無霜期分別為12.5℃、206 天，氣候條件優(yōu)越，兩地均為河北省鮮食桃果的主要產(chǎn)區(qū)[9]。

1.2 跟蹤監(jiān)測(cè)內(nèi)容及方法

1.2.1 果園概況及跟蹤監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在深州市和辛集市共8個(gè)村選定60個(gè)桃園。其中，辛集市30個(gè)桃園，主要種植早中熟品種，包括‘京紅’(共6戶，成熟期為6月底)、‘倉方早生’(共11戶，成熟期為7月初)、‘大久?！?共6戶，成熟期為7月底)及其他品種(共7戶，成熟期在6月下旬至7月下旬)；深州市30個(gè)桃園(成熟期為8月下旬)，本研究所選品種均為水蜜桃晚熟品種‘深州蜜桃’。選定的桃園由農(nóng)戶自主生產(chǎn)管理，從2016年秋季桃園收獲后開始，至2019年秋季桃園收獲完畢，對(duì)該60個(gè)桃園開展連續(xù)3年的全生育期跟蹤監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確記錄其周年的水肥管理等生產(chǎn)信息。

1.2.2 樣品采集與測(cè)定土壤樣品采集與測(cè)定：在2017、2019年的3月初(萌芽肥施用前)和9月底(基肥施用前)分別采集60個(gè)跟蹤桃園的土壤樣品。采用“S”形法覆蓋全園選點(diǎn)取樣，位置選擇樹冠滴水線下并避開集中施肥區(qū)，取土深度為0—30 cm，每個(gè)桃園采集16個(gè)取樣點(diǎn)土樣并混合。鮮土帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定硝態(tài)氮含量，然后風(fēng)干、研磨、過篩，測(cè)定土壤有效磷、速效鉀等指標(biāo)，測(cè)定方法用土壤農(nóng)化常規(guī)分析法[37]。

植物樣品采集與測(cè)定：按照全園覆蓋的原則，每個(gè)桃園選定5棵長勢(shì)均勻有代表性的桃樹并做好標(biāo)記。于盛花期(4月上旬)后60天(對(duì)應(yīng)早熟桃膨果期、中晚熟桃硬核期) 在標(biāo)記樹上采集葉片樣品，采集方法依據(jù)參考文獻(xiàn)[38–39]，選擇樹冠外圍中間位置的當(dāng)年生枝條，距基部三分之一處(第4至第6片)完全生長的葉片，每棵桃樹采集20片，每個(gè)桃園總計(jì)100片。帶回實(shí)驗(yàn)室清洗烘干粉碎，測(cè)定葉片全氮、全磷、全鉀含量，測(cè)定方法依照土壤農(nóng)化分析[37]。

1.2.3 產(chǎn)量品質(zhì)測(cè)定果實(shí)成熟后，統(tǒng)計(jì)標(biāo)記株的株果數(shù)，采集桃樹中間部位、果實(shí)大小一致并有代表性的商品果共20個(gè)。采用電子天平測(cè)定單果重，用便攜式數(shù)顯折射儀測(cè)定甜度，桃園產(chǎn)量通過密度、株果數(shù)、單果重相乘測(cè)算。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析方法

本研究選定產(chǎn)量、單果重、甜度(SSC) 3個(gè)指標(biāo)來表征桃園產(chǎn)量、品質(zhì)水平。將所有跟蹤桃園產(chǎn)量數(shù)據(jù)的極差四等分，由最低產(chǎn)量依次累加作為產(chǎn)量的四個(gè)等級(jí)，4級(jí)最低，1級(jí)最高。單果重與SSC按照同樣方法進(jìn)行分級(jí)。采用邊界線法建立葉片養(yǎng)分與產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系，確定營養(yǎng)診斷指標(biāo)，并構(gòu)建養(yǎng)分供應(yīng)指標(biāo)與葉片養(yǎng)分的關(guān)系?；谶吔缇€法葉診斷研究[22,29–30]的具體步驟如下：

1)將自變量和因變量一一對(duì)應(yīng)，兩列排布(X=葉片養(yǎng)分含量，Y=產(chǎn)量/單果重/SSC)；

2)按照X值升序，Y值降序重新排列；

3)第一個(gè)邊界值等于Y1本身，第二個(gè)邊界值通過 IF 語句即 IF (Y2 > Y1, Y2, Y1)生成；

4)當(dāng)邊界值達(dá)到Y(jié)值序列中的最大值時(shí)，剩余的X、Y值都按照升序再次排列；

5)從最后開始，逆向使用IF函數(shù)，由此確定剩余的所有邊界值；

6)將所得的邊界點(diǎn)按數(shù)據(jù)分布規(guī)律進(jìn)行擬合，此曲線即為最佳邊界線；

7)設(shè)定產(chǎn)量、單果重、SSC具體目標(biāo)，由相應(yīng)邊界線方程求解確定各目標(biāo)的診斷范圍。

所有數(shù)據(jù)均采用 Excel 2019、SPSS 21.0等軟件進(jìn)行作圖、方差分析和統(tǒng)計(jì)分析。其中，所擬合的邊界線的顯著水平采用P值檢驗(yàn)，單因素方差分析的顯著水平采用Duncan檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同產(chǎn)量、品質(zhì)等級(jí)桃園葉片養(yǎng)分含量的差異

由產(chǎn)量品質(zhì)等級(jí)分布狀況(表1)可知，該研究區(qū)域桃園產(chǎn)量水平較低，多處于3、4級(jí)，單果重水平高，多集中在1、2級(jí)，而甜度多集中在2、3級(jí)，水平較高?？傮w來說，該區(qū)域仍具有很大的增產(chǎn)提質(zhì)潛力，尤以產(chǎn)量潛力更為突出。對(duì)比不同產(chǎn)量等級(jí)桃園的葉片養(yǎng)分含量可知，全氮含量沒有明顯差異，但變異卻有很大差別，隨著產(chǎn)量提高，標(biāo)準(zhǔn)差、變幅逐漸變小，高產(chǎn)桃園的葉片全氮含量分布在很窄的區(qū)間范圍，該范圍是3.62%～3.95%；高產(chǎn)桃園的葉片全磷含量處在適中水平，含量均值為0.20%，且變幅最小，為0.12%～0.29%；全鉀含量均沒有顯著差異，但隨著產(chǎn)量提高，全鉀含量的變異逐漸減小，高產(chǎn)桃園葉片全鉀含量的變幅為1.28%～2.41%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.28%，分布更集中。

表1 盛花后60天不同產(chǎn)量、品質(zhì)等級(jí)桃園葉片養(yǎng)分含量(%)Table 1 Leaf nutrient content of peach orchards with different yield and quality grades at 60 days after full bloom stage

按單果重劃分桃園等級(jí)，不同等級(jí)桃園的葉片養(yǎng)分含量表現(xiàn)出以下特征：全氮有一定差異，隨果重等級(jí)先增后減，大果桃園葉片全氮含量標(biāo)準(zhǔn)差最小，為0.32%。2、3、4等級(jí)桃園葉片的全磷含量沒有顯著差異，但是大果桃園葉片全磷含量顯著高于其他等級(jí)，為0.23%；全鉀含量在4個(gè)果重等級(jí)間有一定差異，4級(jí)桃園全鉀含量顯著低其他3個(gè)等級(jí)，為1.55%，但大果桃園葉片全鉀含量僅為中等水平，均值為1.96%，變異最小，標(biāo)準(zhǔn)差為0.36%。

按甜度分級(jí)，葉片全氮含量隨著甜度等級(jí)的提高，標(biāo)準(zhǔn)差和變幅逐漸減小，高甜度桃園葉片全氮含量分布在2.93%～4.20%這段很窄的范圍，標(biāo)準(zhǔn)差為0.31%。葉片全磷、全鉀含量在高甜度桃園的變幅均最小，養(yǎng)分集中在更窄的范圍，范圍分別為0.18%～0.32%和0.93%～1.71%。綜上，葉片養(yǎng)分含量整體上與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系呈現(xiàn)出較為一致的規(guī)律，質(zhì)量最好的桃園葉片的養(yǎng)分含量雖多為中等水平，但養(yǎng)分含量變異小，表明果園土壤肥力和管理水平均勻一致。

2.2 桃樹葉片診斷指標(biāo)的建立

2.2.1 盛花期后60 天葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系采用邊界線法建立盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量、單果重、SSC的關(guān)系(圖1)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葉片各養(yǎng)分含量與產(chǎn)量、單果重和SSC的邊界值均呈現(xiàn)極顯著的拋物線關(guān)系。葉片養(yǎng)分含量在適中水平時(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)最優(yōu)。產(chǎn)量最優(yōu)時(shí)的葉片全氮、全磷、全鉀含量分別為3.72%、0.22%、2.02%；單果重最大時(shí)的葉片全氮、全磷、全鉀含量分別為3.83%、0.20%、2.01%；而當(dāng)可溶性固形物含量最高時(shí)，葉片全氮、全磷、全鉀的含量分別為3.70%、0.25%、2.11%。對(duì)應(yīng)不同的目標(biāo)，葉片養(yǎng)分的最佳濃度值有一定差異。

圖1 盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系Fig. 1 Relationship between leaf nutrient contents and yield, quality at 60 days after full bloom stage

2.2.2 葉片養(yǎng)分適宜的診斷范圍結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)定產(chǎn)量 45 t/hm2、單果重 350 g、SSC 15% 為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量、品質(zhì)的邊界線關(guān)系方程(圖1)可計(jì)算不同目標(biāo)下葉片養(yǎng)分的適宜濃度范圍，而三者范圍取交集，可得到符合優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綜合目標(biāo)的養(yǎng)分適宜范圍。由表2可見，當(dāng)生產(chǎn)目標(biāo)不同時(shí)，葉片養(yǎng)分適宜的診斷范圍有一定差異，但均有同時(shí)符合三個(gè)目標(biāo)的交集范圍。

2.3 桃樹生育前期化肥投入和土壤養(yǎng)分含量與葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系

圖2為桃樹生育前期(盛花期后60天葉診斷前)化肥投入量與盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系。從散點(diǎn)圖看，化肥投入差異很大，但桃園葉片全氮、全磷含量的最優(yōu)邊界值隨著施氮、施磷量的提高先增加后穩(wěn)定，而鉀養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)邊界點(diǎn)趨勢(shì)并不顯著。由此可得，當(dāng)前期化肥N、P2O5投入量分別達(dá)到210.2、236.3 kg/hm2時(shí)，桃園葉片全氮、全磷含量的邊界值達(dá)到最高。將優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)目標(biāo)下各養(yǎng)分的適宜診斷范圍全氮3.33%～4.09%、全磷0.17%～0.29%、全鉀1.59%～2.50% (表2)代入邊界線方程，即可獲得葉片養(yǎng)分含量達(dá)到一定水平時(shí)前期養(yǎng)分投入的保證量 N 40.2～166.8 kg/hm2、P2O511.3～161.3 kg/hm2、速效鉀 36.3～86.8 mg/kg (表 3)，即為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)目標(biāo)，前期化肥養(yǎng)分投入一定不能低于這個(gè)范圍的下限，同時(shí)不要高于范圍上限。

表2 盛花期后60天高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實(shí)葉片養(yǎng)分適宜范圍Table 2 Suitable diagnostic range of leaf nutrients at 60 days after full bloom stage for producing high yield and good quality fruit

表3 生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)果實(shí)需要的化肥投入保證量Table 3 Projected fertilizer input for achieving high yield and good quality peach fruits at the early stage of diagnosis (60 days after full bloom stage)

圖2 化肥投入與盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系Fig. 2 Relationship between chemical fertilizer input and leaf nutrient contents at 60 days after full bloom stage

對(duì)土壤養(yǎng)分與葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系進(jìn)行邊界線分析(圖3)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅有鉀可做出邊界線模型，隨著土壤速效鉀含量的提高，葉片全鉀呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的趨勢(shì)。當(dāng)速效鉀含量達(dá)到110.2 mg/kg時(shí)，桃園葉片全鉀含量邊界值達(dá)到最大，同理可得對(duì)應(yīng)產(chǎn)量、單果重和SSC目標(biāo)的土壤速效鉀含量保證范圍分別是 33.5～86.8、28.5～90.7、36.3～94.6 mg/kg，而在綜合目標(biāo)下的范圍是36.3～86.8 mg/kg，即桃園土壤速效鉀含量應(yīng)不低于這個(gè)下限。

圖3 土壤養(yǎng)分含量與盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系Fig. 3 Relationship between soil and leaf nutrient contents at 60 days after full bloom stage

3 討論

3.1 葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系及葉診斷的影響因素

葉片診斷是通過分析葉片養(yǎng)分含量來判斷植株?duì)I養(yǎng)狀況的一種方法，本質(zhì)上是建立葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的關(guān)系。本研究通過對(duì)比不同生產(chǎn)水平等級(jí)桃園葉片養(yǎng)分含量的差異及用邊界線分析法對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果(表1)表明，按產(chǎn)量、單果重、SSC水平劃分的不同等級(jí)桃園的葉片養(yǎng)分濃度大多差異不顯著，但優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)1級(jí)桃園大多葉片養(yǎng)分濃度居中且組內(nèi)變異較小，這與二者的數(shù)據(jù)關(guān)系特征有關(guān)。由邊界線關(guān)系(圖1)發(fā)現(xiàn)，葉片養(yǎng)分含量與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)邊界值均呈極顯著的拋物線關(guān)系，最佳養(yǎng)分值處于適中水平，桃園產(chǎn)量品質(zhì)等級(jí)越高葉片養(yǎng)分含量分布越集中，說明要獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，葉片養(yǎng)分濃度一定要保持在一個(gè)居中的適宜范圍，并且生產(chǎn)目標(biāo)越高，葉片養(yǎng)分分布范圍越窄，也表明葉片營養(yǎng)診斷十分必要。但從結(jié)果中也可看出，很多桃園養(yǎng)分濃度處于適宜范圍，產(chǎn)量品質(zhì)指標(biāo)卻不高，說明獲得適宜的養(yǎng)分濃度范圍只是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的必需條件，但不是保證條件，這是應(yīng)用診斷結(jié)果時(shí)需要注意的。總之，葉片養(yǎng)分含量指標(biāo)與產(chǎn)量品質(zhì)的關(guān)系并非一一對(duì)應(yīng)，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對(duì)應(yīng)特定的葉片養(yǎng)分含量范圍，要獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)則葉片養(yǎng)分濃度需要處于該范圍，但處于該范圍卻未必得到高產(chǎn)，大果目標(biāo)和甜度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)亦是如此。

目前，營養(yǎng)診斷通常只圍繞產(chǎn)量目標(biāo)，而本研究引入品質(zhì)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了更綜合的診斷。關(guān)于產(chǎn)量診斷指標(biāo)，本研究確定的適宜范圍(表2)與李港麗等[39]建立的我國桃樹葉片養(yǎng)分含量標(biāo)準(zhǔn)值基本一致，但會(huì)隨著生產(chǎn)目標(biāo)的調(diào)整發(fā)生改變。此外，葉診斷也受諸多因素如葉位、診斷時(shí)間、品種等的影響，考慮到葉片診斷作為一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，只有將葉片診斷采樣方案標(biāo)準(zhǔn)化才能真正推動(dòng)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展，因此，如何消除這些因素的影響也是葉片診斷研究的重要方面。葉位的選擇要能反映植株當(dāng)年的營養(yǎng)狀況，采集葉片時(shí)間也要保證葉片養(yǎng)分含量年度間的穩(wěn)定性良好，年際內(nèi)的變異較小[39]。關(guān)于桃樹采集葉樣時(shí)間，文獻(xiàn)中多推薦盛花期后60天和120天[38–41]，本研究也證明，盛花期后60天可適用于早中晚熟多品種桃樹的營養(yǎng)診斷，提前預(yù)測(cè)營養(yǎng)狀況，調(diào)控樹體養(yǎng)分。在葉位選擇上，El-jendoubi等[38]選擇當(dāng)年生枝條距基部三分之一處葉片，李港麗等[39]選擇樹冠外圍新梢中部的健康葉片，其他研究僅為當(dāng)年生新枝[27,41]，對(duì)枝條、葉片的類型和位置無準(zhǔn)確要求。此外，不同品種的養(yǎng)分吸收特征也存在差異，應(yīng)該是葉片診斷考慮的因素。有研究認(rèn)為，同一種植物的葉片養(yǎng)分含量主要受生產(chǎn)管理及環(huán)境條件影響，品種界限可適當(dāng)放寬，并以此整合諸多文獻(xiàn)確定桃樹葉片養(yǎng)分含量的標(biāo)準(zhǔn)值[39]，本研究也沒有進(jìn)行品種區(qū)分，但獲得的適宜指標(biāo)范圍比文獻(xiàn)報(bào)道[39,42]的更為精細(xì)。由此可見，本研究選定的葉片診斷時(shí)間與葉位符合要求，但各種因素特別是品種對(duì)邊界線方法確定葉片診斷指標(biāo)的影響仍需考慮，在下階段研究中可細(xì)化方案，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更為科學(xué)精準(zhǔn)的桃樹葉片營養(yǎng)診斷。

3.2 基于葉片營養(yǎng)診斷指標(biāo)的綜合調(diào)控

冀中桃園養(yǎng)分投入過高且偏施化肥，桃園間變異也很大[9]，所以充分發(fā)揮營養(yǎng)診斷的作用進(jìn)行科學(xué)施肥至關(guān)重要?；谠\斷結(jié)果進(jìn)行糾正性施肥是營養(yǎng)診斷的目的，當(dāng)葉片養(yǎng)分過剩時(shí)，后期可減少施肥量并配合一定的管理措施；葉片養(yǎng)分缺乏時(shí)，則通過追肥等措施及時(shí)糾正，以達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)目標(biāo)。目前，葉片診斷研究多限于葉片養(yǎng)分含量適宜范圍和樹體營養(yǎng)狀況的確定，很少依據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行定量化糾正施肥，特別是在果樹診斷方面。有研究基于蘋果葉片診斷指標(biāo)采用目標(biāo)產(chǎn)量法實(shí)現(xiàn)了施肥量的動(dòng)態(tài)調(diào)整[43]，也有通過肥料效應(yīng)模型在白菜上實(shí)現(xiàn)了基于SPAD值氮診斷的糾正施肥[44]，但在桃樹上研究較少。

理論上葉片養(yǎng)分含量與養(yǎng)分供應(yīng)因素直接相關(guān)，為實(shí)現(xiàn)基于桃樹葉片診斷的精準(zhǔn)施肥，本研究試圖建立診斷前期養(yǎng)分投入與盛花期后60天葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系(圖2)，當(dāng)養(yǎng)分缺乏時(shí)，可通過最佳養(yǎng)分與實(shí)測(cè)養(yǎng)分含量對(duì)應(yīng)的施肥量之差作為追肥推薦量來調(diào)整當(dāng)前葉片養(yǎng)分含量。但從結(jié)果來看，數(shù)據(jù)變異大，散點(diǎn)分布規(guī)律性較差，特別是鉀養(yǎng)分無法很好地建立邊界線關(guān)系，這可能是由于鉀肥投入多集中在生育后期，盛花期后60天診斷前鉀投入量很小，無法對(duì)葉片鉀含量變化產(chǎn)生決定性作用。由氮、磷養(yǎng)分關(guān)系的邊界線模型可知，不施肥時(shí)葉片養(yǎng)分含量仍能處于較高水平，這可能是土壤肥力水平較高，基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)充足的緣故。拐點(diǎn)前葉片養(yǎng)分含量的差異由養(yǎng)分投入決定，但拐點(diǎn)后仍有未達(dá)到平臺(tái)值的數(shù)據(jù)點(diǎn)，這可能是受養(yǎng)分供應(yīng)以外的其他因素如樹體修剪、花果管理等措施的影響。其中，葉果比可調(diào)節(jié)源庫關(guān)系，對(duì)葉片養(yǎng)分含量影響顯著。有研究表明，隨著葉果比增大，葉片全氮、全鉀含量顯著升高[45]。而土壤養(yǎng)分與葉片養(yǎng)分含量的關(guān)系(圖3)也并不理想，僅有鉀養(yǎng)分可做出邊界線，這表明可能速效鉀達(dá)到一定水平時(shí)，已滿足樹體前期營養(yǎng)的需求，但土壤養(yǎng)分水平也不能主導(dǎo)葉片養(yǎng)分含量的變化。綜合這兩組分析可見，葉片養(yǎng)分含量變化是諸多生產(chǎn)因素綜合作用的結(jié)果，影響不同養(yǎng)分的主導(dǎo)因素可能不同，葉片全氮、全磷含量高低主要由診斷前期養(yǎng)分投入量決定，而葉片全鉀含量則受土壤養(yǎng)分供應(yīng)水平主導(dǎo)，但該研究區(qū)整體土壤養(yǎng)分含量和養(yǎng)分投入都很高，管理上也存在較大差異，可能桃樹生產(chǎn)前期并不需要過多額外的養(yǎng)分投入，而這也會(huì)影響數(shù)學(xué)模型的建立及其結(jié)果的精準(zhǔn)性，導(dǎo)致推薦量偏低且整體范圍較寬。優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)并非是養(yǎng)分供應(yīng)和葉片養(yǎng)分含量越充足越好，而是需要保證葉片養(yǎng)分含量處于適中水平、特定窄小的范圍，但在多因子綜合作用的果樹生產(chǎn)中，葉片養(yǎng)分含量很難僅僅通過與養(yǎng)分供應(yīng)因子間的定量關(guān)系得到精準(zhǔn)調(diào)控，且即使葉片養(yǎng)分含量得以把控也只是滿足了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的一個(gè)必要條件，其他管理因素的作用仍不可忽略。因此，桃樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綜合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)僅把控養(yǎng)分供應(yīng)因素還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，更需要諸多生產(chǎn)因素的綜合調(diào)控，桃樹的綜合管理技術(shù)仍需進(jìn)一步探索挖掘。

4 結(jié)論

按產(chǎn)量、單果重、可溶性固形物含量對(duì)冀中桃園進(jìn)行分級(jí)，不同產(chǎn)量品質(zhì)等級(jí)桃園葉片全氮、全磷、全鉀含量及其變異存在一定差異，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)組桃園葉片養(yǎng)分含量適中且變異較小，產(chǎn)量品質(zhì)等級(jí)越高，分布范圍越窄。通過大樣本生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析和邊界線法，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)綜合目標(biāo)下，桃樹盛花后60天葉片全氮、全磷、全鉀含量適宜的診斷范圍分別是3.33%～4.09%、0.17%～0.29%、1.59%～2.50%。要保證葉片適宜的氮磷鉀養(yǎng)分含量需要的氮肥和磷肥投入量分別為 N 40.2～166.8 kg/hm2、P2O511.3～161.3 kg/hm2，土壤速效鉀含量則需要達(dá)到36.3～86.8 mg/kg。