诊断推荐施肥系统diagnosis and recommendation integrated system

以高产群体元素间比值为参比，用距参比的变异程度衡量作物营养平衡状态的诊断方法。该法是70年代E. R.皮弗尔(Beaufils)等经二十余年研究创立的一种新的诊断方法，简称DRIS。
理论依据 DRIS认为作物正常代谢所需的各种养分必须是平衡的，单一元素含量适宜并不意味着高产。如图1所示：玉米含氮在3.2%左右可得最高产量，但也可以是4～14吨/公顷范围内的各种水平的产量，磷钾的情况亦一样。就是说：要获得高产需要各种养分的平衡协调。即一种元素与其他各种元素间存在一最适比值（平衡值）。作物体测得实际比值越接近最适比值，说明养分越平衡，反之则越不平衡。它的最适值来自当地高产群体叶分析元素比值的平均值。

图1 玉米叶片中N、P、K含量与产量关系分布图(Sumner)

A为点疏散区；B为点密集区

诊断程序 DRIS的工作程序是：❶收集有产量及叶片养分分析的多套资料，其中高产资料套数不少于总数的10%。资料容量尽可能多，要取自随机。
❷确定高、低产的产量分界水平，并把产量数据分成高产群和低产群。
❸计算各种养分表现形式(见表1)的平均值、标准差、变异系数及方差。
❹以低产群体方差为大变量，高产群体方差为小变量，进行显著性测定，以确定重要元素比值。未达到极显著水平的可认为是不重要的，不作考察。
诊断方法 在完成上述数据处理后，可根据需要采用下述两种方法中的一种进行诊断。
图示法 以高产群差异显著的养分表现形式均值为圆心，±4/3S（标准差）和±8/3S为半径作两个同心圆，以N/P、N/K、K/P的坐标轴平分圆(图2)，构成坐标系。在坐标系中，处于±4/3S的圆内（内圈）区域是植株养分平衡的区域，以平衡箭头“→”表示；外圈区域是稍不平衡区域。它以坐标轴分成两个副区，一个是元素较富区，一个是元素较缺区。分别以与水平成45°角的箭头“↗”和“↘”表示；圈外区域是显著不平衡区域，同样分为两个副区。一个极丰富，一个极缺。分别以垂直箭头“↑”和“↓”表示。以表1玉米N/P为例(玉米N/P高产群均值)，图示如下：

表1 玉米叶片分析结果及其统计参数

表达形式	低产群体(A)				高产群体(B)				方差比 SA2/SB2
	平均值	标准差 (S)	变异系数 (CV)	方差 (S2)	平均值	标准差 (S)	变异系数 (CV)	方差 (S2)
N(%) P(%) K(%) N/P N/K K/P P/K P/N K/N NP NK PK	2.86 0.30 2.32 9.88 1.39 6.94 0.13 0.10 0.81 0.85 0.59 0.71	0.57 0.06 0.626 1.777 0.387 2.000 0.032 0.018 0.195 0.281 2.245 0.260	20 20 27 18 28 29 26 18 24 33 34 37	0.326 0.004 0.392 3.158 0.150 4.000 0.001 0.0003 0.038 0.079 5.040 0.067	3.16 0.32 2.12 10.04 1.49 6.74 0.15 0.10 0.72 0.98 0.45 0.68	0.551 0.071 0.488 1.413 0.318 1.491 0.036 0.016 0.161 0.310 2.216 0.247	18 22 23 14 21 22 24 16 22 32 34 36	0.303 0.005 0.238 1.996 0.101 2.222 0.001 0.0003 0.026 0.096 4.910 0.061	1.075 0.720 1.647** 1.582** 1.485** 1.800** 0.846 1.231 1.467** 0.821 1.026 1.105

图2 玉米氮、磷、钾诊断图

以同样方法划分N/K和K/P，即可组成诊断图。现有一玉米待测田块的叶分析结果为N=3.02%,P=0.23%,K=1.25%，把测得数据以相应重要元素的比值形式表达；N/P=13.13,N/K=2.42,K/P=5.43与图比较结果，N/P落在N↑P↓区域。为了诊断目的，通常只记录相对不足之数值，故N—P平衡状态为NP↓，同样可得N—K平衡状态为NK↓,P—K平衡状态为PK↘。由此得到N—P—K平衡状态为N→P↓K↓↘，显然该玉米的需肥顺序为K>P>N。
指数法 图示法用图直接进行比较判断，比较直观。但当比较的元素比值数较多时，图示法不适用，需应用指数法。指数法是通过具体数字（即指数）来反应平衡状况的。指数等于0时说明该元素是平衡的，大于0则说明该元素相对充足，小于0说明相对不足，负值越大则该元素是作物愈需要的元素。
指数法同样以实测值偏离最适值的偏离程度来表示。若X/Y表示X、Y两元素的实测值，x/y表示X、Y两元素的最适值，则X/Y偏离x/y的程度函数f(X/Y):

CV为高产群体元素比值的变异系数。这是考虑最适值受正常变异影响而对偏离程度函数f(X/Y)的平均调整。
由上式得到的结果就能反应X/Y的平衡状况。当f(X/Y)>0时，说明X相对过量而Y相对不足；当f(X/Y)<0时，说明X相对不足而Y相对过量。当考察更多元素(Z……)时，X的平衡状况则需要以X分别与Y、Z……比值偏离相对最适值的偏离程度的平均值来表示即：

n为X元素需要考虑与之平衡的另外元素之个数，现以图示法的数据进行计算。

指数值一般均为整数，按上述原则，玉米需肥顺序为：K>P>N，与图示法结果一致。
DRIS的优点是以养分平衡状态为根据，所以比之临界值法具有很多优点：❶确诊率较高。M. E.萨姆纳(Sumner)比较DRIS和临界值法确诊率结果见表2。
❷诊断结果受植株年龄品种及取样部位影响小。如表3和表4所示，玉米不同叶位、甘蔗不同年龄对诊断结果几无影响。

表2 DRIS和临界值法确诊率的比较

作物	DRIS			临界值法
	诊断 次数	确 诊		诊断 次数	确 诊
		次数	%		次数	%
马铃薯 甘蔗 玉米	51 52 190	39 38 166	76.4 73.1 87.4	33 29 167	22 20 133	66.7 69.0 79.6

表3 玉米叶位对DRIS诊断结果的影响

叶位	DRIS					需肥顺序
	N	P	K	Ca	Mg
1 3 6 9	-35 -15 -23 -17	1 -2 2 -11	-11 -15 -10 1	15 3 6 7	29 24 25 21	N>K>P>Ca>Mg N=K>P>Ca>Mg N>K>P>Ca>Mg N>K>P>Ca>Mg

表4 甘蔗生长年龄对不同诊断方法诊断结果的影响

生长年 龄（月）	叶片成分(%)			诊断结果
	N	P	K	DRIS	临界值法
2 4 6 8 10	2.22 1.86 1.68 1.68 1.56	0.23 0.20 0.18 0.17 0.16	1.52 1.50 1.42 1.44 1.40	P>K=N P>N>K P>N>K P>N>K P>N>K	无结果 无结果 缺N 缺N、P 缺N、P

DRIS存在的缺点是步骤繁琐，计算量极大，且其结果也不能提出矫正缺乏所需的肥料用量等。这些尚有待于发展和完善。