摘要:為明確陜西楊凌渭河灘地獼猴桃出現黃化現象的原因,通過對噴施鐵制劑矯正效果的比較。篩選出理想的鐵制劑用于果樹缺鐵黃化病防治。以陜西楊凌西橋村出現缺鐵黃化的獼猴桃園為研究對象,采用土壤診斷和葉片診斷等方法確定黃化的原因,并以清水為對照,噴施不同鐵制劑(硫酸亞鐵、檸檬酸鐵、復合氨基酸鐵、乳酸亞鐵和腐殖酸鐵)進行矯治,檢測其對獼猴桃葉片葉綠素和有效鐵含量及果實品質的影響。結果表明,獼猴桃黃化原因不僅僅是由于土壤有效鐵含量低,還與植株吸收能力不同有關。由于植株過多吸收P、K、zn、Mn等元素,引起養分不平衡而導致對鐵吸收產生拮抗作用也是產生缺鐵黃化的原因之一。不同鐵制劑對獼猴桃黃化的矯治效果有差異。其中以檸檬酸鐵和復合氨基酸鐵的處理效果最好,顯著提高了獼猴桃葉片的葉綠素和有效鐵含量以及果實中維生素c、可溶性固形物、全鐵的含量,有效改善了果實品質。在供試的幾種鐵制劑中,檸檬酸鐵和復合氨基酸鐵是矯治果樹缺鐵黃化的最理想制劑。
關鍵詞:獼猴桃;缺鐵黃化;診斷與矯治;鐵制劑
中圖分類號:S663,4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-9980(2011)01-61-105
獼猴桃是一種營養價值極高的水果,在國內被譽為“果中之”。陜西是國內獼猴桃的主要產區之一,種植面積約占全國總面積的1/3,主要分布在陜西關中渭河以南至秦嶺北麓。有報道調查發現關中獼猴桃產區渭河兩岸的河灘地及低洼地果園缺鐵性黃化病發生普遍,程度嚴重。缺鐵使植物葉片失綠,影響植物的光合、呼吸及代謝作用,嚴重缺鐵可導致果樹死亡,給果農造成巨大的經濟損失。在我國西北石灰性土壤地區,果樹缺鐵黃化一直是困擾果品生產的一大難題。因此,如何更好地診斷、矯正果樹的缺鐵黃化,已經引起人們的普遍關注,然而對獼猴桃缺鐵黃化的矯正研究相對較少。我們以陜西楊凌西橋村出現缺鐵黃化的獼猴桃園為研究對象,同時使用不同的鐵制劑進行葉面噴施矯治,比較不同鐵制劑對獼猴桃黃化的矯正效果,以期篩選出較為理想的鐵制劑,為石灰性土壤條件下獼猴桃樹的缺鐵黃化矯治提供有效的方法和途徑,并進行更深層次的理論探討。
1 材料和方法
1.1 材料
供試獼猴桃品種為秦美,樹齡5a,獼猴桃園約0.3hm2,長方形栽植方式,南北方向共栽植6行,每行20-25株,666.7m2栽植30株。根據黃化病發生程度分級,此果園內黃化程度應為4級。
供試土壤的基本化學性質為:全氮1.09g·kg-1,堿解氮92.38mg·kg-1,全磷1.32g·kg-1,速效磷14.19mg·kg-1,全鉀10.57g·kg-1,速效鉀93.74mg·kg-1,水溶性鈣4.32cmol·kg-1,水溶性鎂2.05cmol·kg-1,有效鐵9.95mg·kg-1,pH8.02。
供試鐵制劑有硫酸亞鐵、檸檬酸鐵、復合氨基酸鐵、乳酸亞鐵和腐殖酸鐵5種,后4種鐵制劑由相應有機酸與硫酸亞鐵試劑按一定比例在實驗室自行配制而成,其中FeSO4含量均為1000mg·kg-1,并用氨水調節pH值為4-5,絡合鐵中FeSO4與絡合劑的摩爾比為0.6:1。
1.2 方法
田間試驗于2009年4月26日——9月26日進行。試驗共設6個處理,分別為:對照(清水)、硫酸亞鐵、檸檬酸鐵、復合氨基酸鐵、乳酸亞鐵和腐殖酸鐵處理,鐵制劑施用方法均為葉面噴施。各處理隨機排列,重復3次,每個重復選擇2個典型植株。試驗設正常對照,正常植株的選擇原則是與試驗黃化植株相鄰,同樣重復3次。鐵制劑噴施時間為5月2日(展葉期)第1次噴施,5月12日第2次噴施,5月26日(坐果期)第3次噴施,7月9日(果實膨大期)進行第4次噴施。每次噴施前配制鐵制劑各7L,每株噴施量約為0.4L,噴施時間選擇在下午5點以后進行。
1.3 樣品采集及處理
1.3.1 土壤樣品 以主莖基部為圓心,沿樹冠垂直投影的外緣分東南西北4個方位選取4個樣點,采集0-40cm耕層土壤,同一重復不同獼猴桃樹的土樣混合為1個土樣,采集黃化樹混合土樣3個。并在對應重復里同時采集正常獼猴桃樹的土樣作對照。土樣混合均勻后以四分法取樣、風干、磨碎、過塑料網篩后保存于封口袋中備用。用于測定分析基本理化性質的土樣,在全園以“S”形多點采集,四分法混合取樣。
1.3.2 植物樣品 噴施鐵制劑之前,4月26日樣本株新梢期采集正常與黃化植株葉片,5月2日噴施后,5月9日樣本株展葉期第1次采集葉片,6月25日樣本株坐果期第2次采葉,9月26日果實成熟期第3次葉片與果實的采集。葉片采集方法為采集樹冠外圍新生枝條中部完全展開的無病蟲害葉片,每株樹取30-40枚葉片。將葉片清洗干凈后,取出一部分用于葉綠素含量的測定,其余部分105℃殺青30min,80℃烘干,用玻璃研缽磨碎過孔徑為1mm的塑料網篩備用。果實采集方法為每個處理采集大小相似,結果部位相同的果實60-80個。
在采集上述噴施鐵制劑的黃化植株葉片和果實的同時,隨機采集相同數量的正常植株樣品一并帶回用于比較分析。
1.4 測定項目及方法
葉片葉綠素含量采用丙酮提取,分光光度計比色測定。用1mol·L-1鹽酸浸提葉片干樣,測定葉片有效鐵的含量。土壤和獼猴桃葉片樣品中其他相應指標的測定,均采用鮑士坦的方法。
維生素C測定采用2,6一二氯靛酚法,可溶性固形物用手持糖量計測定。Fe、Zn的測定是將果實用純水洗凈晾干,在烘箱中105℃干燥4h,干燥至恒重,稱其質量后磨成細粉,樣品置于蒸發皿中,在電爐上低溫炭化,然后在馬弗爐上灰化,直至無黑色碳粒為止,加2mol·L-1HCI溶解灰分后移入100mL容量瓶中,洗凈蒸發皿,洗液并入容量瓶中,定容后用AAS法測定。
1.5 數據處理
數據采用Excel進行計算和繪圖,運用DPS7.05進行方差分析和新復極差檢驗(P<0.05)。
2 結果與分析
2.1 獼猴桃葉片缺鐵黃化的診斷
2.1.1
土壤養分含量土壤有效鐵的臨界值為10mg·kg。從表1可以看出,缺鐵黃化獼猴桃和正常獼猴桃土壤基本養分含量間均無顯著差異,而有效鐵含量均略低于臨界值,但并非所有植株表現出缺鐵癥狀,說明不同植株間對土壤養分吸收能力的不同可能是導致植株性狀出現差異的主要原因。



2.1.2 葉片養分 含量對4月26日采集的未噴施鐵制劑之前果樹新梢期的葉片進行相關結果分析如表2所示。缺鐵黃化獼猴桃和正常獼猴桃葉片相比,葉片的氮、鈣和鎂、銅含量差異均不顯著:但缺鐵黃化獼猴桃葉片的有效鐵含量顯著低于正常獼猴桃,說明營養元素鐵的缺乏可能是導致獼猴桃黃化的直接原因;缺鐵黃化獼猴桃葉片的磷、鉀和鋅、錳含量均顯著高于正常獼猴桃,表明植株吸收大量元素與微量元素的不平衡及微量元素間的不平衡,可能是導致獼猴桃缺鐵的間接原因。
2.2 噴施鐵制劑對獼猴桃葉片葉綠素含量的影響
在噴施鐵制劑前。黃化的獼猴桃葉片中葉綠素含量均小于正常葉片的含量;在噴施鐵制劑后出現明顯的復綠現象,表明葉片的葉綠素含量在噴施鐵制劑后增加。由表3可知,第1次噴施鐵制劑后,噴施鐵制劑的每個處理葉綠素含量顯著高于對照的含量,其中復合氨基酸鐵、檸檬酸鐵的處理間差異不顯著,但顯著高于FesO4、乳酸亞鐵、腐殖酸鐵的處理。第2次、第3次噴施后,葉綠素含量較第1次均有大幅度增加,但仍小于正常對照植株,復合氨基酸鐵與檸檬酸鐵的處理間差異不顯著,顯著好于其他處理,而乳酸亞鐵、腐殖酸鐵的處理顯著好于FeSO4。第4次噴施后葉綠素含量仍有增加,表明獼猴桃從展葉期至成熟期葉綠素含量一直處于增加之中,此時檸檬酸鐵、復合氨基酸鐵的處理已達到正常葉片葉綠素水平,顯著高于其他處理,乳酸亞鐵、腐殖酸鐵的處理高于FeSO4,而FeSO4亦顯著高于對照。檸檬酸鐵、復合氨基酸鐵在不同時期噴施的過程中對葉綠素的增加率也一直高于其他處理。
2.3 噴施鐵制劑對獼猴桃葉片有效鐵含量的影響
葉片有效鐵含量可以反映植物鐵素的營養水平。作為葉綠素合成所必需的前提物質,有效鐵在葉綠素合成中起著重要作用。葉片中有效鐵含量與葉綠素含量呈明顯的正相關關系㈣。表4表明,噴施不同鐵制劑后,獼猴桃葉片中有效鐵含量均明顯增加。第1次噴施后,各種鐵制劑處理有效鐵含量均顯著高于對照,其中以檸檬酸鐵處理有效鐵含量最高,復合氨基酸鐵處理次之,2者差異不顯著,腐殖酸鐵、硫酸亞鐵、乳酸亞鐵處理差異不顯著,但顯著高于對照;第2,3次噴施后,各種鐵制劑處理的有效鐵含量也均顯著高于對照,其中以復合氨基酸鐵、檸檬酸鐵處理的有效鐵含量最高,顯著高于其他處理,硫酸亞鐵、腐殖酸鐵處理間無顯著差異,乳酸亞鐵處理效果最差;第4次噴施鐵制劑的效果不如前2次明顯,復合氨基酸鐵、檸檬酸鐵處理葉片的有效鐵含量仍顯著高于其他處理,其他鐵制劑處理間有效鐵含量差異不顯著。從第2次(坐果期)及第3次(果實成熟期)采樣可知,獼猴桃葉片有效鐵含量較開始時下降,這可能是因為此時果實發育過程中葉片中鐵向果實中轉運,導致葉片中有效鐵含量下降所致。
2.4 噴施鐵制劑對獼猴桃果實品質的影響
噴施不同鐵制劑后,對獼猴桃果實品質有不同影響。從對維生素C的分析來看,檸檬酸鐵處理已經與正常相近,其次為復合氨基酸鐵處理,乳酸亞鐵、腐殖酸鐵處理效果稍差,但顯著高于硫酸亞鐵處理與對照;對可溶性固形物的影響,檸檬酸鐵最大,復合氨基酸鐵次之,其他處理差異不顯著,但都顯著高于對照;各處理果實中鐵含量都高于對照,其中檸檬酸鐵效果最好,復合氨基酸鐵其次,再次是硫酸亞鐵,乳酸亞鐵、腐殖酸鐵處理效果稍差(表5)。
3 討論
元素之間存在拮抗作用,磷、鉀、鋅、錳含量升高可能會加劇植物的缺鐵黃化。本試驗中黃化與正常植株土壤有效鐵含量均小于臨界值,但正常植株未表現出黃化癥狀;土壤pH值升高會使土壤鐵含量降低,本試驗土壤屬于微堿性,且缺鐵黃化獼猴桃和正常獼猴桃的土壤基本養分含量差異不顯著。由此推測土壤有效鐵含量低只是植株出現黃化現象的原因之一,而正常與黃化植株差異的出現可能是由于植株間存在個體差異及植株所處具體土壤環境的不同,導致植株對養分吸收能力不同而使植株葉片性狀表現差異。本研究通過對獼猴桃葉片的營養診斷發現,黃化植株的鐵含量顯著低于正常植株,表明黃化原因是缺鐵,并且缺鐵失綠現象可能是由獼猴桃根系對營養元素吸收的不平衡產生對鐵的拮抗作用造成的,證明了上述推斷。
鐵是葉綠素合成的必需元素,新葉中葉綠素含量下降出現黃化是植物缺鐵的典型癥狀。本試驗第1次、第2次噴施鐵制劑是在展葉期,噴施后展葉期采集葉片中鐵含量均顯著提高,同時葉綠素含量也顯著增加;第3次噴施鐵制劑為坐果期,采集葉片中鐵含量比第1次略有降低,而葉綠素含量則仍然升高,葉片復綠明顯;第4次噴施鐵制劑是在果實膨大期,噴施后成熟期采集葉片中鐵含量均有不同程度的降低。這可能是因為果實發育對養分的競爭逐漸增強,葉片的鐵向果實中轉運造成的。
本研究中,隨著噴施鐵制劑次數的增加,各鐵制劑處理獼猴桃葉片的葉綠素總量均呈增加的趨勢。經4次噴施后以復合氨基酸鐵與檸檬酸鐵處理的葉綠素總量、鐵總量均達到最高,顯著高于其他處理。與對照相比,噴施絡合態鐵制劑不僅矯正了獼猴桃葉片的黃化現象,而且提高了獼猴桃果實中維生素C,可溶性固形物以及鐵的含量,有效地改善了果實品質。這說明噴施鐵制劑后鐵的有效性明顯增加,促進了植物吸收和向果實中的轉移。除此之外,以上2種制劑在補鐵的同時,還給植株提供了豐富的氨基酸營養。
4 結論
通過本試驗在黃化獼猴桃樹生長的展葉期、坐果期、果實膨大期4次噴施結果顯示,果樹葉片中葉綠素含量一直處于增加之中,因此就葉面噴施而言,在獼猴桃樹不同生長時期進行定期定量噴施會對黃化矯正起到良好效果。本研究發現,各種鐵制劑在矯治缺鐵黃化中效果差異較大,其中以噴施檸檬酸鐵和復合氨基酸鐵效果較好,噴施檸檬酸鐵的效果最好,噴施4次后各處理相關指標基本能達到正常果樹水平,此試驗結果與任玉芳等在大棚油桃上的結果相似。故我們認為,檸檬酸鐵和復合氨基酸鐵可以有效矯正獼猴桃樹的缺鐵癥狀,改善果實品質,是獼猴桃缺鐵黃化經濟而有效矯的正劑。由于鐵制劑可自行配制,因此2種制劑在石灰性土壤果樹及其他作物缺鐵黃化的矯正上也適宜推廣試用。