魏麗紅
摘要:采用溶液培養研究方法,研究缺素處理對獼猴桃幼苗葉片生長發育的影響。結果表明,從6月16日定植到7月11日,大部分處理的獼猴桃幼苗長勢較好,有新葉萌發,生長迅速。部分缺素處理的獼猴桃幼苗葉片表現出缺素癥狀。從7月11日到8月7日,所有缺素處理的幼苗狀態不佳,新葉生長緩慢或停止。到8月7日,除完全營養液的處理外,其余所有缺素處理的獼猴桃葉片均表現出缺素癥狀。
關鍵詞:溶液培養;缺素癥;獼猴桃葉片;生長發育
中圖分類號:S663.4 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)15-2888-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.15.023
Abstract: The solution cultivation methods was taken to study the effects of deficiency on the kiwifruit leaves. The results showed, from June 16th to July 11th, kiwifruit plants of most treatments grew well, new leaves have sprout and grew rapidly. Kiwifruit leaves of several deficiency treatments showed deficiency symptoms. From July 11th to August 7th, kiwifruit plants of all deficiency treatments were in poor growth states, new leaves grew slowly or stopped growing at all. Until August 7th, except for the complete nutrient solution treatment, kiwifruit leaves of all other deficiency treatments showed deficiency symptoms.
Key words: solution cultivation; deficiency disease; kiwifruit leaves; growth and development
獼猴桃必需的營養元素有多種[1],缺少某一種都會表現出特有的癥狀。當植株缺乏礦質元素時,葉片的顏色、外部形態會發生相應的改變。葉片外部形態診斷是確定葉片營養水平的重要依據,是診斷缺素與否的有效手段,在一定程度上,葉片外部形態診斷可作為對果樹潛在營養狀況進行診斷的參考標準。為此,試驗采用溶液培養研究法,研究不同缺素處理對獼猴桃葉片生長的影響,獲得健康獼猴桃葉片及缺素葉片的葉色圖譜,以期為今后的獼猴桃缺素癥診斷及矯正提供一定的理論依據。
1 材料與方法
1.1 試驗設計
試驗材料為軟棗獼猴桃幼苗,試驗在遼寧農業職業技術學院食品藥品系主體實驗室進行。試驗共設13個處理,每個處理兩次重復。隨機區組設計。處理1為完全營養液,處理2到處理13分別為缺氮、缺磷、缺鉀、缺鈣、缺鎂、缺鐵、缺錳、缺銅、缺鋅、缺硼、缺鉬和缺氯營養液。
1.2 休伊特營養液的母液配制
試驗主要為了研究某種營養元素對植物的生理效應,因此采用不完全營養液,同時做完全營養液的對照。試驗采用的是休伊特營養液[2],其母液配制如下。
1號母液:稱取27.8 g FeSO4·7H2O,溶于水后,稀釋到1 000 mL;2號母液:稱取2.496 g MnSO4·H2O,溶于水后,稀釋到1 000 mL;3號母液:稱取0.240 g CuSO4·5H2O,溶于水后,稀釋到1 000 mL;4號母液:稱取0.290 g ZnSO4·7H2O,溶于水后,稀釋到1 000 mL;5號母液:稱取1.860 g H3BO3,溶于水后,稀釋到 1 000 mL;6號母液:稱取0.350 g (NH4)6Mo7O24·4H2O,溶于水后,稀釋到1 000 mL;7號母液:稱取5.850 g NaCl,溶于水后,稀釋到1 000 mL。
1.3 休伊特完全營養液處理及缺素處理
休伊特完全營養液處理及各個缺素[2]處理的溶液配制如表1。對于完全營養液處理以及每種缺素處理,按表1所列的量,稱取試劑及量取母液,加入對應的缺素容器內,迅速用玻璃棒攪拌溶解。所有試劑及母液加入完畢,加蒸餾水稀釋至1 000 mL。缺鐵處理不加1號母液,缺錳處理不加2號母液,缺銅處理不加3號母液,缺鋅處理不加4號母液,缺硼處理不加5號母液,缺鉬處理不加6號母液,缺氯處理不加7號母液。其余母液的加入量同完全營養液處理。
1.4 試驗管理
1.4.1 幼苗的培育和定植 短期幼苗試驗采用白色的塑料盆,容積大約1 L,容器先用洗滌劑洗凈,再用蒸餾水沖洗干凈。盆的上方覆蓋黑色的地膜,以保證溶液培養試驗盆內的黑暗環境,保證根系正常生長。2016年6月16日,當幼苗根系伸長達到5~7 cm時定植。定植時選擇生長均勻一致的幼苗,每個容器定植2株幼苗,待幼苗生長正常時再間苗,每盆留1株苗。
1.4.2 試驗期間的管理
1)通氣。在溶液培養試驗中,適時適量進行通氣,促進根系的生長和對養分的吸收,保證幼苗的正常生長發育。在容器內安裝了自動通氣裝置,調節氣泡進入盆內的速度為每秒2~3個氣泡,幼苗生長初期每天或隔天通氣10 min,以后通氣的時間則加倍。當氣溫較高,比較悶熱的天氣,在營養液中加入少量H2O2,以達到供氧的目的。每個容器內加入3% H2O2溶液2~6滴,每隔1 d加一次。endprint
2)pH的調節。適宜獼猴桃幼苗生長的pH為5.0~6.5。當用酸、堿調節營養液pH時,為了消除隨酸堿進入營養液中的副成分(如硫酸中的SO42-,氫氧化鈉中的Na+)的影響,在未加酸堿的處理中,也加入相應的離子。
3)鐵的補充。在整個試驗期間,每個容器內經常加入少量的檸檬酸鐵,每隔2 d加入0.1%檸檬酸鐵4~8滴。
4)營養液的更換。幼苗生長過程中,不斷消耗盆中的水分和養分,營養液液面逐漸下降,必須經常補充水分以保持原有的液面,使各盆的液面保持相同高度。另外,定期更換營養液,保證營養液的濃度穩定,每周更換2~4次。
2 結果與分析
2.1 部分處理表現出缺素癥狀
從6月16日定植開始到7月11日,各處理的獼猴桃幼苗生長狀況良好,大部分植株長出新葉,同時有部分處理的葉片表現出缺素癥狀,具體癥狀見圖1。從圖1可以看出,如2號缺氮處理,初期葉片從深綠色漸變為淡綠色[3],首先表現在老葉[4],以后向新葉發展。5號缺鈣處理,葉片色淡發黃,邊緣向上卷曲;首先表現在老葉,并逐漸向幼葉擴展。6號缺鎂處理,癥狀多發生于老葉,老葉脈間為淺黃綠色。出現退綠帶,葉緣更加明顯,由此向側脈及中脈擴展,葉基部、主側脈處留存相對較寬的健康帶狀綠色部分[5]。10號缺鋅處理,缺鋅時生長素合成受限[6],使葉綠素含量降低,表現出黃化病。癥狀初發于老葉,老葉葉肉和脈間退綠呈亮黃色[4]。葉脈為原有的深綠色,葉緣失綠比較明顯。13號缺氯處理,缺素癥多見于老葉,嫩葉很少受到影響。葉片頂端和主側脈間形成分散狀失綠斑,葉緣呈連續帶狀失綠,老葉葉邊向下反卷呈杯狀。
2.2 大部分處理表現出缺素癥狀
從7月11日到8月7日,除完全營養液的處理外,其余所有處理的新葉均生長緩慢,表現出不同程度的缺素癥狀,具體見圖2。從圖2可以看出,1號完全營養液處理的植株,其葉片快速生長,葉色健康。2號缺氮處理,隨著時間的推移,老葉邊緣焦枯黃化。日灼狀焦枯由葉尖開始沿葉緣向葉基部發展,壞死組織較為向上彎曲。3號缺磷處理,葉片變得小而且薄弱,形態不正常。老葉葉脈間退綠,顯示出灰綠色。葉脈退色,并從葉尖向葉柄擴展。4號缺鉀處理,光合作用受阻,葉片面積變小、葉的邊緣破爛不完整[7]。新葉退綠較輕、老葉邊緣輕微失綠。隨著缺素的發展,葉片呈現向上的卷曲,葉色變為淺黃綠,逐漸萎蔫、焦枯。葉片邊緣持久性卷曲,在生長后期,支脈間的葉肉組織向上部隆起,葉片組織從葉緣開始變干退綠。
5號缺鈣處理,缺素早期,葉基部的葉脈變黑壞死。后期擴大的壞死組織形成壞死斑塊并干枯,之后葉片破碎,變脆易于脫落。6號缺鎂處理,缺素初期不會導致葉片組織壞死,但隨缺鎂程度的加劇,葉片退綠并逐步枯萎,葉緣或葉脈組織壞死[7]。若發生在幼嫩葉上,葉片向內側凹陷,一部分葉緣壞死。7號缺鐵處理,缺鐵時幼葉葉綠素含量明顯下降,葉片黃化劇烈。缺鐵的癥狀多發于嫩葉,幼葉失綠,葉脈間顏色由淡黃色到黃白色再到蒼白色,最后完全失綠,老葉一般為健康的綠色。鐵在葉片內移動慢,缺鐵初期失綠常在葉緣,葉邊緣黃化,葉基部保持健康綠色,不會導致葉組織壞死。
8號缺錳處理,脈間失綠呈現淡黃色及淡黃綠色。嚴重缺錳時,癥狀發展到整個幼苗的所有葉片,大部分的葉子全部退綠[5]。先從葉緣開始失綠,然后在主脈間擴展并向中脈推進,僅在脈兩邊留有一窄帶狀綠色健康組織區。隨著缺素的加重,除葉脈以外的整個葉肉均為蠟黃色。側脈及主脈失綠,小葉脈間組織向上隆起,葉片大小不發生顯著變化。9號缺銅處理,缺銅初見于幼嫩葉片上,葉片均勻一致失綠為淡綠色。隨后脈間失綠不斷加重,只有主脈維持綠色,失綠葉最終為漂白色。葉片沒有韌性而變脆易落。
10號缺鋅處理,缺鋅出現黃化病,隨著缺鋅程度的加劇,葉肉和脈間退綠呈亮黃色[4]。缺鋅部分與健康部分分界明顯,并不產生壞死斑,有時頂端葉片生長成簇狀[7]。11號缺硼處理,缺硼首先見于幼葉,受害嫩葉卷曲變形,葉尖變厚,支脈間葉肉組織時常凸起。葉心處中脈附近出現不規則的小黃斑[8],黃斑沿中側脈兩邊擴展,在中脈兩側連結成大面積黃斑,葉緣依然保持正常綠色。12號缺鉬處理,獼猴桃對鉬需要量極低[3],即使葉中鉬含量低于0.01 μg/g干物質時仍能正常生長。試驗沒有觀察到缺鉬癥狀。13號缺氯處理,葉片頂端和主側脈間形成分散狀失綠斑,葉緣呈連續帶狀失綠。
3 小結
試驗結果表明,在軟棗獼猴桃幼苗期,植株對各種營養元素需求較大,對于營養元素的缺乏較為敏感,會表現出一定的缺素癥狀。當缺乏某一種元素時,葉片形態和葉色都會發生明顯的改變。本次試驗取得了獼猴桃葉片缺氮、缺磷、缺鉀、缺鈣、缺鎂、缺鐵、缺錳、缺銅、缺鋅、缺硼、缺鉬和缺氯的缺素癥葉色圖,與健康獼猴桃葉色標準圖形成鮮明對比,構建了獼猴桃缺素癥葉色診斷技術,為今后缺素的診斷工作提供了可靠的參考資料。
由于8月的高溫炎熱天氣,營養液的溫度也會增高,早晚溫差較大,溫度變化劇烈,加上獼猴桃植株不耐熱的特點,在8月中旬后,大部分處理的獼猴桃幼苗都出現了萎蔫的現象,在這之后做了降溫的保護措施,但效果不理想。今后在進行營養液培養試驗時,應注意溫度方面的考慮,可以把容器放入流動水槽中,使水沒過容器的1/2~2/3,以達到降溫的目的。另外,在今后的研究中,應進行缺素植株葉片和營養液中養分的分析檢測,結合獼猴桃不同缺素癥,研制獼猴桃專用葉面肥。使用專用葉面肥進行缺素矯治,確定專用葉面肥的使用時期、濃度、使用次數等,并對效果進行比較評價。
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