植物营养诊断指标的确定与校验

内容诊断指标的表示确定诊断指标的方法样品采集方法各种元素的诊断指标养分丰缺指标

在营养诊断中指标是必不可少的，否则诊断结果难以为合理施肥和提高产量服务。不论采用哪种方法进行土壤和植株诊断时，都要求有一个判断营养丰缺的标准，该标准称为养分丰缺指标。1.诊断指标的表示——临界值

诊断指标中应用最早、最广的是临界值。如石灰性土壤缺磷的临界指标为速效磷（P）5ppm。中国农业科学院土壤肥料研究所经试验提出，小麦氮素不足的诊断指标，叶片全氮量为起身期＜3.1％，拔节期＜3.5％，孕穗期＜4.0％。查清各种元素对各种作物的临界范围对指导施肥具有重要的意义。1.

诊断指标的表示—养分比值

由于营养元素之间的相互影响，往往一种元素浓度的变化常引起其他元素的改变，为此，用养分的比值作为诊断指标，要比用一种元素的临界值能更好地反映养分的丰缺关系。如陕西省农业科学院提出以土壤有效磷含量和硝化力与磷的比值两项作为表示土壤磷的丰缺和鉴定肥料效果的指标。土壤养分与施肥的标准土壤有效磷的含量（P2O5，ppm）硝化力/P2O5比值需肥情况>15>1.5<15<1.5<15>1.5土壤氮磷养分比较丰富,施磷肥不表现增产,氮磷配合使用增产也不稳定土壤既缺磷又缺氮，必须氮磷配合使用才能显著增产土壤氮素供应相对较高，单施磷肥能显著增产，增施氮肥也有一定的效果1.诊断指标的表示——养分比值苏联一些学者也曾建议使用两种、三种或更多种营养元素的比值，或一种元素占几种元素总量的百分比作为指标，用以评价养分之间的平衡情况，尤其对植株分析指标，如以N／P、N／K、Ca／P、P／Zn、Ms／K等，或以N＋P＋K＝100％或K＋Ca＋Mg＝IO0％时，计算出各元素占总量的百分比。1.诊断指标的表示——养分比值有人提出春小麦孕穗期的营养指标，是以一种养分临界值及其与其他养分的比值两项作为确定施肥的标准。当植株中N＞4．35％，N/P2O5＞6.8时，可不施氮肥；当P2O5＞0.9％，N／P2O5＜4.2时，可不施磷肥；当K2O＞4.8％，K2O／N＞1.2时，可不施钾肥。1.诊断指标的表示——相对产量为了消除待测元素以外的其他因素对产量的影响，美国Bray于1945年提出相对产量概念。他建议用相对产量或称百分产量来表示养分缺乏程度。相对产量:以施足量某种肥料时获得的最高产量作为100，计算不施某种养分处理的产量占最高产量的百分率。诊断指标的表示—相对产量Xn处理重复间平均产量X0处理重复间平均产量相对产量％=x100式中：X0指不施用某养分的处理，Xn指为施用某养分的足肥处理。1.养分丰缺指标——相对产量目前国际上公认的土壤肥力分级标准：高于95％相对产量的土壤测定值为“高”，70～95％根对产量之间的测定值为“中”，50～75％相对产量之间的测定值为“低”，低于50％相对产量的测定值为“极低”。1.养分丰缺指标—养分指数值Beaufils提出利用植株测定的氮、磷、钾等养分含量按一定公式计算出各种养分的指数值，根据指数数值大小和正负来表示作物需肥的标准。

指数模型(Y=a-e-bX)和幂指数模型(Y=a-bcX)

这种用指数表示的方法也比一般测定用的临界值要优越，因为其结果不受作物品种、采样时间、部位及株龄等的影响，所以应用得较多。2.确定诊断指标的方法

诊断指标应通过生产实践获得大量试验数据的情况下才能确定出来。单纯依靠化学分析结果不能自行确定指标。2.确定诊断指标的方法-大田调查诊断

在一个地区选择有代表性的地块，在作物播种前或某个生育期进行化学诊断，并结合调查总结当地生产经验，搜集能代表养分有效性的各种数据，分别按类型加以整理统计，从中找出不同条件下产量、养分等变化幅度的规律，然后划分成不同等级作为诊断的指标。这种拟定指标的方法比较简便，取得效果较快，便于从大量的数据资料中找出带普遍性的规律。2.

确定诊断指标的方法—田间校验

校验研究即土壤养分丰缺指标等级的划分研究，是利用田间多点试验，找出土壤测定值与相对产量之间的关系曲线，一般把指标划分为“高”、“中”、“低”、“极低”四级。田间校验研究的优点是能全面地反映当地的自然条件，把影响养分供应量的诸因素统统表现在分级指标中。所得指标的准确性较高，但是进行这项工作需要一定时间和重复。确定诊断指标的方法—田间校验

进行校验试验时应选择作物、耕作制度及其他条件基本一致的若干田块，或按土壤、作物分成几种类型，先测定土壤中某种养分含量，按测定结果划分为若干等级，然后在不同等级的地上布置试验，找出土壤测定值和相对产量之间的关系，用以确定分级标准。确定诊断指标的方法—田间校验

田间试验分短期和长期两种。短期试验多为一年试验，一般针对某种养分只设置施足量和不施该养分两处理，其他养分要充分满足，要求有比较多的试验点，在一个点上不需要很多重复。通过这样的试验，就可以根据所得相对产量划分土壤测定值的等级。由于试验年限短，不能反映肥料的累加效果，所以获得的结果只能决定是否需要施肥和估计肥料的增产效应，并不能确定施肥量。确定诊断指标的方法—田间校验

长期田间试验如施肥量试验，在某种养分含量地块布置不同施肥量的肥效试验，可以为确定养分用量提供数据。在一个试验点上用相同肥料及用量进行多年试验，可得到土壤测定值和产量之间相关性数据。如果相同试验在不同肥力土壤上多点进行数年，就可以根据测定值进行土壤肥力分区。这类长期试验不仅能观察到当季作物的产量水平，而且还可以根据土壤肥力的维持或增长反映出土壤养分增加或枯竭的动态。确定诊断指标的方法—对比法

对比法即在作物品种、土壤类型相同的条件下，选择生长正常的健壮植株，多点测定土壤或植株养分含量，并观测其形态等，以此作为当时当地该生产条件下的诊断标准，与生长不正常的植株和土壤测定值进行比较，找出其差异的界限，即可确定指标。这种方法确定指标较快，有现实的生产意义，但要注意所选作物的代表性和典型性。确定诊断指标的方法—对比法

对比法也可以当地高产田为标准，确定某一时期的土壤或植株养分指标，并与其他地块相比较找出差距，用以指导施肥管理。此外，也可以在一块地上用健壮植株为标准与病株比较，或者用同株不同部位的相同组织进行比较，拟定同一植株不同部位养分分布规律的指标。确定诊断指标的方法—对比法

例如:南方各地对水稻缺钾的测定发现，凡生长正常的水稻叶鞘汁液含钾量（六硝基二苯胺法）均大于2000ppm，而缺钾的都小于此值，千斤产量的多在3000ppm左右，因此把2000ppm作为衡量钾营养丰缺的临界浓度指标。据福建省统计，按此指标诊断的准确率能达到81％。确定诊断指标的方法

诊断指标的确定，应该是营养诊断、大田生产和肥料试验三者相互结合，并进行多次诊断加以验证找出规律。这样确定的指标才能符合生产实际，在指导施肥和改善田间管理措施中发挥有效的作用。确定诊断指标的方法

拟定的指标必须与当地生产水平相适应，在制定土壤诊断指标时，应根据土壤养分含量和作物产量的关系划分等级，使土壤养分丰缺等级能反映出施肥效应。同时，要根据土壤养分含量和土壤类型的关系，使其反映出不同类型土壤各种养分的含量水平，以便做到因土施肥。确定诊断指标的方法

由于我国幅员辽阔，各地区土壤、作物、气候、耕作管理等条件有很大差异。所以，营养诊断指标不可能作统一规定。即使条件一致，由于分析方法或采样部位不同，其指标也不应相同。因此，任何诊断指标，都是在一定的条件下取得的。外地已有的诊断指标，只能用作参考，切不可生搬硬套。引用时必须要经过当地生产实践的检验，方可作为本地区的指标。应用诊断指标时需注意的问题（－）土壤类型与环境条件

不同土壤类型不仅养分数量有异，且有效养分的供应状况也不一样，如速效钾的供应能力与土壤中粘土矿物的类型有关。以伊利石一蛭石为主的粘土矿物速效钾易于补充，而高岭石一三水铝石为主的粘土矿物则较困难。所以，同一速效钾指标，应用于前者，施钾肥不一定有效，而对后者则可能增产效果明显。应用诊断指标时需注意的问题

另外，土壤温度、水分、空气、酸碱度都对土壤养分的释放有明显的影响。如：早春作物表现缺磷症状，有时不一定都是土壤有效磷少，可能是低温影响造成的。棉花发生红叶枯病，除钾素营养外，与土壤干旱也有关系。其它如土壤质地、有机质多少、以及土壤性质等，也会影响肥效的发挥。应用诊断指标时需注意的问题（二）作物种类与品种特性不同需要的养分数量不同

同一作物不同品种，或者同一品种不同生育期对养分的需求和临界浓度也都各有差异。一般说旱作物组织中养分浓度比水稻高，同一作物中耐肥品种比不耐肥品种养分浓度要高。因此，应用养分指标时要考虑上述这些情况，同时还要结合生物测定及产量等进行分析比较。在某些情况下，养分含量高，生长量或产量并不一定高。应用诊断指标时需注意的问题（三）营养元素之间的相互关系作物正常生长是各种元素协调作用的结果。营养元素之间有相互依存、相互促进的作用，当然某种元素的增加也会有抑制其他元素有效性的颉抗作用。据日本高桥治助在水稻试验中观察，当增氮时，钾、磷、钙等的吸收量也相应增加，而缺氮时，特别是磷酸的吸收显著减少，其次是钾、硅的吸收也减少。应用诊断指标时需注意的问题（四）诊断的技术条件要求一致

注意采样，分析等各种诊断技术条件要和拟定指标时相一致，否则指标也没有应用的价值。同时，还应注意指标应随生产水平和技术措施的改变而有所变化，应该在生产实践中不断检验修正，使其更好地反映客观实际情况。应用诊断指标时需注意的问题

总之，既要应用诊断指标指导施肥，又不要孤立地应用指标，必须掌握因地制宜，根据当时当地具体情况，参考当地的生产经验综合而灵活地运用指标，从而使诊断指标更有实用价值，使诊断技术进一步趋于完善。3.植物营养诊断中样品的采集方法植物样品的采集原则：（1）高度代表性（2）典型性（3）适时性（4）取样部位统一性（一）植物样品采集的重要性（二）取样部位（器官）适于诊断分析的叶片是进入生理成熟的新叶。（1）生理年龄幼嫩的，组织尚未充实，养分含量变化迅速；（2）老龄叶片功能趋向衰弱，养分含量可能下降而偏低。（3）叶柄(或叶鞘)养分变化幅度常比叶身要大，对养分丰缺反应更敏感。两种特殊情况：

对已出现缺乏症状的应急诊断，应从有典型症状植株上采取有症状叶子，为进行比较需要同时采取生长正常植株的同一部位叶样。

为探明潜在缺乏的诊断，要根据可能缺乏元素在植株体内移动难易决定部位。容易移动的元素如氮、磷、钾、镁采下位老叶，不易移动的元素如硼、钙、铁、钼等应采上位新叶。（三）、取样时期与时间

最适宜的取样时期是植物体内养分浓度与产量关系密切相关的时期。 作物在营养生长与生殖生长的过渡时期对养分需求最多，如这时土壤养分供应不足，最易出现供不应求而发生缺乏症。此时的植株养分含量与产量水平相关性也常常最高，为取样的最适时期。

在作物已发生营养缺乏症时，则应立即采样，作物处于营养异常情况下，时间一长会引起其他养分的变化，可能导致错误结论。

不同作物的采样期：果树当年新梢成熟或结果初期，禾谷类作物在孕穗前后，水稻为幼穗分化期，玉米为吐丝期等。采样具体时间：就一天中的时间看，由于作物体内养分因时间不同而有变化。晴天、上午8时至下午3时为采样的适宜时间。这段时间内作物生理活动趋于活跃，根系养分吸收和叶子光合作用强度也趋于平衡状态，植株养分浓度相对稳定、变化较小。不过微量元素这种变化甚微，关系不大。（四）取样数量

处于同一地段(块)外表形态一样，施肥措施一致的相邻个体(单株)间其叶子成分并不完全相同，这在果树方面更为明显。所以一个样本要有充分代表性，需要包括一定数量的单株，以控制误差。通常生长较均匀的可少，不然宜多，木本果树应比一年生作物多些。大多数大田作物应包含20-30个单株；一些果树如苹果、梨、桃等应在50个单株以上。（五）取样程序确定采样区按“S”形路线采样组成混合样（六）样品的洗涤

新鲜植物样的洗涤：大量元素分析：自来水洗涤蒸馏水冲洗吸水纸擦干。微量元素分析：自来水洗涤0.10.3洗涤剂洗0.2HCL洗蒸馏水洗重蒸馏水洗擦干。时间不超过2分钟。（七）样品制备（八）特殊植物样品采集与制备1、籽粒样品：油料种子不能直接磨2、瓜、果等果实样品：个数

烘干：8090C鼓风干燥箱烘15-30分钟杀青；65C1224小时烘干。粉碎：称样量1-2g时过0.5mm筛，称样量1g过0.25mm筛。混匀、保存：广口瓶，分析之前再次烘干。（九）测定养分的形态

植物体内无机形态养分比有机形态养分对土壤养分供应情况反应更敏感。如植株汁液中NO3-、SO42-、无机磷等。但植物体内无机养分变化也大。有人建议用植物体内无机养分/养分总量比值作为诊断指标更准确。但有两方面问题：1、要测定两种养分。2、比值敏感性差：在养分供应量较高时，无机N、P、S的相对增长比有机态更大，在养分供应量较低时则相反。二、土壤样品的采集与制备（一）采样原则

考虑土壤性状的时空变异，使样品具有高度代表性一个土壤样品只能代表一种土壤条件。差异大的两个样点土样不能混合。（二）土壤混合样采样方法

划定采样区：根据土壤类型、地形、作物等。一般几亩到几十亩。确定采样路线和采样点数。采样路线：a.随机布点法—

适合采样区均匀，地形地貌一致b.分区随机布点法—

同上，但地貌不一致c.“之”字形布点法—

同上，但采样区不大d.非系统布点法—

应用前提是采样区土壤性状大体均匀1、采样区内养分应大体均匀分布。2、避免在较大布点区应用单一对角线布点3、沿对角线布点应等距4、不同样点的间距不应人为改变t2s2D2(2.23)2(13/4)2(1.5)223(Carter,1993)计算采样点数的另一种方法：n=(c.v/m)2c.v—

采样点变异系数。m—

测试值允许的最大误差。3)采样要求：采样深度一般为0－20cm。厚度、深浅、宽度一致，重1kg，多的部分用四分法淘汰。记录标签。(4)采样误差>分析误差，采多点混合样来减少误差。（三）土壤样品的制备与贮存1.土壤样品的制备土样制备包括下面几个过程：去杂物(非土壤部分）、风干、磨细、过筛、混匀。土样制备的目的：（1）去除非土壤部分。（2）适当磨细、充分混匀、使分析时所称取的少量的样品具有较高代表性。（3）全量分析时分解完全（4）能长期保存（测微量元素样品的特殊性）4.各种营养元素的诊断指标作物磷的诊断指标—作物一年生作物对磷素的反应是非常敏感的。绿肥（豆科和非豆科）、油菜、养麦＞豆科作物＞非豆科越冬作物＞早稻＞晚稻。指示作物需磷较多的作物：油菜、甜菜、番茄、谷子等，磷素缺乏易于显示特定的症状。中等需磷作物：玉米、芝麻等，在严重缺磷的土壤上表现出明显的症状。生长前期对土壤中磷的供应状况很敏感。当供应不足时，立即就会出现异常症状。所以，常利用幼苗的生长情况和颜色变化来判断土壤供磷状况，作为合理施用磷肥的依据。磷的诊断指标—作物根据幼苗值和幼苗的颜色根据植物体内的全磷含量作物某部分组织液汁的含磷浓度幼苗值=不施磷组每盆平均鲜重施磷组每盆平均鲜重╳100严重缺磷土壤，幼苗值小于30%中度缺磷的土壤，幼苗值在30－50之间轻度缺磷土壤，幼苗值在50－80之间，供磷丰富的土壤，幼苗值在80％以上。磷的诊断指标—土壤土壤有效磷的水平是土壤磷素供应的主要指标。土壤有效磷的水平又和气候条件，作物种类以及土壤性质有密切相关。测定方法的不同土壤有效磷的含量指标也不相同。土壤有效磷的含量往往不是一个绝对数值，而是特定条件下的相对数值。有效磷临界指标，在土壤和作物营养诊断中得到广泛的应用。土壤有效磷量与作物反应(0.5MNaCO3浸提)土壤中的有效磷Pppm对作物的反应<33-55-1010-1515-20>20作物出现严重缺乏症状，生长受到抑制。对一切作物施磷有效。对水稻无效，其他作物有效。对水稻、小麦无效，对绿肥、油菜、蚕豆有效。对大多数作物无效，但对某些豆科绿肥可能有效。对一般作物施磷无效。钾的诊断指标—作物作物在不同生育时期，对钾的需要有着很大的差异，一般禾谷类作物在分蘖一拔节期需钾量较大，占吸收量的60-70％。不同作物或不同品种之间也不完全一样，例如水稻，一般矮秆高产品种比高秆品种对钾肥反应敏感，粳稻比籼稻需钾量要多。杂交稻比常规稻需钾量也多。而马铃薯、豆科作物、豆科绿肥、棉花、玉米、番茄等则要求更多的钾。钾的诊断指标—作物外形诊断根据植物体内的全钾含量作物某部分组织液汁的含钾浓度钾的诊断指标-土壤全钾含量虽不能直接反应土攘的供钾水平，但是，如果低于2％时，作物有可能出现缺钾。当然，全钾含量高的土壤不一定供钾能力强，还要根据其中有效性含量的多少而定。对农作物来说，土壤的供钾能力一般是指土壤中速效钾含量和缓效钾贮量及其释放速度。土壤钾素状况与作物钾素营养状况土壤钾素含量状况速效钾Kppm缓效钾Kppm土壤供钾能力作物钾素营养状况<2525-5050-100>100<100100-200200-500>500极低低中高生长严重受阻,大多数作物都出现典型的缺钾症。各类作物施钾肥都有显著效果，有些作物出现缺钾症。施钾一般有效，肥效大小因作物种类和生产水平不同而异。施钾一般无效。钙的诊断指标—作物

不同作物对钙的要求有很大差别，而钙往往与土壤酸度问题联系在一起。有些作物喜欢酸性环境，如荞麦、茶树、橡胶树等，在酸性土攘条件下能够较好的生长发育。另一些作物，如豆类、苜蓿、大麦、小麦、甜菜等对钙的反应较为敏感，在酸性条件下生长较差。大多数作物，在pH4.5左右的酸性土壤上，适当施用石灰都可以有不同程度的增产效果。至于各类作物对钙素的需要量及临界值，主要是从水培、砂培中取得的。铁的诊断指标—作物

多年生植物如梨、桃、杏和其它林木，以及一年生植物如豆科植物，高梁和甜菜等都易表现缺铁。一般植物含铁量的变化约在50－250ppm之间。其临界指标一般认为＜50ppm属于缺乏，50－250ppm为适宜，＞300ppm为过量。铁的诊断指标-土壤

土壤中各种形态的铁受土壤pH和氧化还原条件的影响。在旱地土壤中，铁一般以氧化高铁的形态存在；在石灰性土壤中，铁还能形成碳酸盐，它们的溶解度较低。因此，在碱性和通气良好的旱地，铁较难被作物利用，容易引起作物缺铁。硼的诊断指标—作物

不同作物对硼的要求是不一样的，通常双子叶植物比单子叶植物需硼较多，禾本科作物需硼较少。一般农作物中含硼量在2—100ppm之间；大多数作物的干物质中硼含量小于15ppm时，就会感到硼素的不足，在20—100ppm之间属于丰富而不过量，超过200ppm时，则往往会出现硼的毒害。硼的诊断指标—土壤土壤有效态硼，通常以水溶性硼作为指标。一般认为缺硼的临界含量为0．50ppm，低于0．50ppm时，属于缺硼范围，对需硼较多的作物施用硼肥可能有良好反应；低于0．25ppm时，属于严重缺硼范围，农作物可能出现缺硼症状，施用硼肥增产显著。但是，土壤性质和作物种类不同，其有效态硼的临界含量划分也不一样。土壤有效硼含量与作物硼素营养水平土壤有效硼含量（Bppm）水平状况作物硼素营养水平及状况<0.25>2.50很低低适量丰富过量中毒对大多数作物都不足,需硼较多的作物出现缺硼症。对需硼少的作物足够，对需硼多的作物，施硼有良好效果。对大多数作物都足够，对个别需硼高的作物仍由效果。各类作物都足够，耐硼性差的作物可能出现毒害，特别是质地较砂的土壤或酸性土。要防止硼的毒害。严重毒害作物。不同质地土壤的有效硼分级指标土壤有效硼含量（Bppm）砂质土轻壤土壤土粘土硼素营养水平>0.30<0.15>0.50<0.25>0.60<0.30>0.80<0.40硼的供给充足硼的供给适度硼的供给不足锰的诊断指标—作物

不同植物含锰量有很大的差异，土壤中有效锰的供给水平也会使植物中含锰量有很大的变化。其范围可从百万分之见到百万分之几千。不过一般植物含锰量在20一500ppm之间时，属于正常生长范围；小于20ppm时为缺乏；超过1000ppm时，则植株生长可能受毒害。锰的诊断指标—作物

作为锰供应状况的指示植物有苹果、樱桃、柠檬、燕麦、甜菜等。而禾谷类作物、甘蓝、马铃薯、番茄等则易受锰过剩的影响。根据需要性和含量范围可以将植物对锰的反应分为三类，最敏感的作物如燕麦、甜菜、烟草、马铃薯含锰量为50—260ppm；中度敏感的作物如小麦、亚麻、豌豆、蚕豆，含锰量为30一128ppm；不敏感的作物如水稻、大麦、春小麦，含锰量为30—60ppm。锰的诊断指标—土壤土壤中的锰以多种形态存在，对植物有效的锰可分为三类，即水溶态锰、代换