樹干輸液和葉面噴施鐵肥對缺鐵黃化柑橘的矯正效果

馬曉麗,劉雪峰,袁項成,向蘋葦*,曾德剛

(1.重慶三峽農業(yè)科學院,重慶 404155；2.四川省涼山州農業(yè)學校,四川西昌 615022)

鐵是植物必需的微量營養(yǎng)元素,參與植物體內葉綠素合成、氧化還原反應、電子傳遞及呼吸作用等生理反應,影響碳水化合物代謝、氮素代謝、有機酸代謝及原生質性狀等生理過程[1-3]。在四川和三峽庫區(qū)一帶,柑橘主要分布在石灰性紫色土壤上,其碳酸鈣含量高,導致許多柑橘園發(fā)生不同程度的缺鐵黃化癥[4-5]。柑橘對缺鐵很敏感,缺鐵黃化最初發(fā)生在植株頂端和嫩葉上,葉片邊緣失綠或變黃；稍重時,葉肉呈黃綠色,葉脈附近為綠色,葉面呈網(wǎng)絡狀；嚴重時,葉片全部變?yōu)辄S色或白色,出現(xiàn)銹褐色枯斑或葉緣枯焦,葉片脫落,樹勢衰弱或枝條枯死,甚至于整株死亡[6-8]。缺鐵黃化嚴重影響柑橘產量及果農經濟效益,急需尋求切實可行的矯正方法。矯正缺鐵黃化最常規(guī)的方法是施用鐵肥,但施用方式不同可能產生差異明顯的矯正效果[9-10]。筆者以缺鐵黃化的柑橘為試材,通過葉面噴施和樹干營養(yǎng)袋輸入EDTA螯合鐵,探討2種補鐵方式對柑橘葉片缺鐵矯正的效果和果實品質的影響,旨在為四川柑橘缺鐵黃化矯正技術的建立提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗園概況試驗園位于四川省龍泉驛區(qū)萬興鄉(xiāng)梨園村,試驗園面積0.2 hm2,屬亞熱帶濕潤氣候,氣候溫和,雨量充沛,四季分明。年平均日照1 032.9 h,8月最多,12月最少。年平均氣溫16.5 ℃,無霜期年平均297 d,年降雨量800～1 100 mm,年均相對濕度81%。

該試驗園種植15年生錦橙柑橘,近兩三年出現(xiàn)葉片黃化現(xiàn)象,經田間觀察,初步診斷為缺鐵黃化。

1.2試驗設計試驗設置7個處理：①不施鐵肥為對照(CK)；②每株噴施0.18%鐵肥500 mL；③每株噴施0.27%鐵肥500 mL；④每株噴施0.36%鐵肥500 mL；⑤每株樹干輸液0.18%鐵肥500 mL；⑥每株樹干輸液0.27%鐵肥500 mL；⑦每株樹干輸液0.36%鐵肥500 mL。所用鐵肥為EDTA螯合鐵,每個處理5株樹,于謝花后7 d(5月12日)開始進行,連續(xù)3次,處理間相隔30 d。

1.3測定項目與方法

1.3.1葉片鐵含量的測定。每次處理后30 d進行樣品采集,在處理植株東、南、西、北4個方位選擇結果枝梢,隨機采集成熟葉片20～30片,立即用塑料袋封裝帶回實驗室。根據(jù)中國農業(yè)大學制訂的標準進行洗滌：①0.1 mol/L鹽酸溶液洗滌葉片30 s；②0.1%洗凈劑洗滌30 s；③取出并用自來水沖洗；④再用無離子水沖洗,用濾紙吸去表面水分。將洗滌過后的葉片置于105 ℃烘箱中殺酶20 min,之后在70～80 ℃烘干至脆。用不銹鋼植物磨碎機磨碎后過0.25 mm孔徑篩(60目),貯于干燥器中待測。用火焰原子吸收光譜法[11]測定葉片中鐵含量。

1.3.2果實品質的測定。果實成熟后,在處理植株各方位隨機取果實8個,共計280個。采用精度0.01 g的天平測定單果重；采用游標卡尺測定果實縱徑、橫徑及果皮厚度；采用硬度計測定果肉硬度；采用數(shù)字顯示糖量計測定可溶性固形物含量；采用酸堿中和法測定可滴定酸含量,以檸檬酸計,折算系數(shù)0.064；采用菲林滴定法測定轉化糖和還原糖含量,并計算蔗糖和全糖含量；采用改良2,6-二氯靛酚法測定維生素C含量[12]。

1.4數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2007軟件以及SPSS 17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2　結果與分析

2.1施鐵對柑橘葉片鐵含量的影響由圖1可知,施用鐵肥后,各處理葉片鐵含量不斷增加,顯著高于對照,其中以樹干輸0.36%鐵肥含量最高,8月達100.79 mg/kg,6、7和8月均顯著高于其他處理,其次是樹干輸0.27%鐵肥,8月葉片鐵含量達94.85 mg/kg。當補充鐵肥濃度一致時,樹干輸液補鐵效果優(yōu)于葉面噴施；當采用相同補充方式時,施用0.36%鐵肥補鐵優(yōu)于0.27%鐵肥和0.18%鐵肥。

注：不同小寫字母表示處理間差異顯著Note:Different lowercases stand for significant differences at 0.05 level圖1　施鐵對柑橘葉片鐵含量的影響Fig.1　Effects of spraying iron on the iron content of citrus leaves

2.2施鐵對柑橘果皮鐵含量的影響由圖2可知,施用鐵肥后,果皮中鐵含量顯著增加,樹干輸液0.36%鐵肥時,果皮鐵含量最高,達66.29 mg/kg,顯著高于其他處理,其次是葉面噴施0.36%鐵肥,達52.60 mg/kg,但與樹干輸液0.18%、0.27%鐵肥及葉面噴施0.27%鐵肥差異不顯著。當鐵肥施用濃度一致時,樹干輸液果皮鐵含量高于葉面噴施。

注：不同小寫字母表示處理間差異顯著Note:Different lowercases stand for significant differences at 0.05 level圖2　施鐵對柑橘果皮鐵含量的影響Fig.2　Effects of spraying iron on iron content of citrus peel

2.3施鐵對柑橘果實外觀品質的影響由表1可知,施用鐵肥后,柑橘單果重顯著增加,樹干輸液0.36%鐵肥時,單果重最高,達221.70 g,顯著高于其他處理,其次是葉面噴施0.36%鐵肥處理；各處理果實的縱橫徑比差異不顯著, 樹干輸液0.36%鐵肥時果皮最厚,與噴施和輸液0.18%鐵肥處理差異顯著,與其他處理差異不顯著；補鐵后,各處理果肉硬度較不施鐵肥顯著提高,但各施肥處理間差異不顯著。

2.4施鐵對柑橘果實糖酸含量的影響由表2可知,補鐵后果實可溶性固形物含量顯著增加,可滴定酸含量顯著降低。其中，樹干輸液0.36%的處理可溶性固形物含量最高,達10.10%,與樹干輸液0.27%鐵肥的處理和葉面噴施0.36%鐵肥的處理差異不顯著,與其他處理差異顯著；可滴定酸含量最低,僅為8.6 g/L,與樹干輸液0.27%鐵肥處理差異不顯著。

表1　不同處理對柑橘果實外在品質的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level

補鐵后,果實還原糖和總糖含量顯著增加,其中還原糖以葉面噴施0.36%鐵肥處理含量最高,達50.6 g/L,其次是葉面噴施0.27%鐵肥處理。當施用鐵肥濃度一致時,葉面噴施果實還原糖含量均高于樹干輸液。樹干輸液0.36%鐵肥處理的果實總糖含量最高,達124.8 g/L,其次是樹干輸液0.27%鐵肥處理。當鐵肥施用濃度一致時,樹干輸液果實總糖含量均高于葉面噴施。

進一步分析各處理果實糖酸比含量發(fā)現(xiàn),樹干輸液和葉面噴施鐵肥后,果實糖酸比增加,當鐵肥濃度一致時,樹干輸液糖酸比高于葉面噴施,2種補鐵方式中,果實糖酸比均表現(xiàn)為0.36%>0.27%>0.18%。

表2不同處理對柑橘果實內在品質的影響

Table2Effectsofdifferenttreatmentsontheintrinsicqualityofcitvusfruit

處理Treat-ments可溶性固形物TSS%可滴定酸Titratableacidg/L還原糖Reducingsugarg/L總糖Totalsugarg/L糖酸比Sugaracidratio①8.33d12.6a29.6f110.6g8.76g②8.70d12.3a35.4d111.2f9.07f③9.63bc10.7b47.8b115.3e10.78e④9.90ab10.2c50.6a120.0c11.73d⑤9.40c9.3d32.1e118.0d12.66c⑥9.87ab9.0de36.0d121.5b13.52b⑦10.10a8.6e37.3c124.8a14.52a

注：同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)

Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0.05 level

2.5柑橘葉片鐵含量與果實品質的相關性通過分析葉片鐵含量和果實品質的相關性發(fā)現(xiàn),葉面噴施和樹干輸液后,該缺鐵黃化柑橘園葉片鐵含量與單果重、可溶性固形物含量、總糖含量及糖酸比極顯著正相關,與果肉硬度和可滴定酸含量極顯著負相關,與果實縱橫比、果皮厚度、還原糖含量相關性不顯著。

3　結論與討論

鐵作為葉綠素合成的必需元素, 是作物體內多種酶的重要組成成分和活化劑,參與植物體內氧化還原和電子傳遞,直接或間接地影響植物光合、呼吸作用以及物質能量的轉換[13]。與于會麗等[14]、馮密等[15]、蘇律等[9]在草莓、葡萄和蘋果上的研究結果一致,該試驗也發(fā)現(xiàn)補鐵后柑橘單果重增加,果實可溶性固形物含量增加,可滴定酸含量降低,糖酸比顯著增加,果實品質得到改善,葉片鐵含量與單果重、果實可溶性固形物含量和總糖含量極顯著正相關,與果實可滴定酸含量和果肉硬度極顯著負相關。

生產上采用的補鐵方式一般有葉面噴施和樹干輸液2種方式,葉面噴施經濟、快速、有效,一般噴施幾天后,葉片慢慢出現(xiàn)斑點狀復綠。葉優(yōu)良等[16]發(fā)現(xiàn)葉面噴施麥根酸鐵后缺鐵黃化的正山定子葉綠素含量、葉片全鐵及活化鐵含量顯著增加。薛進軍等[17]發(fā)現(xiàn)葉面噴施鐵肥時,Fe2+容易被氧化成Fe3+,鐵進入葉片后又不易移動,噴施效果不如樹干注射。樹干輸鐵是對樹干打孔后采用輸液的方式直接將鐵輸入樹體內,避免了鐵肥中Fe2+氧化為Fe3+,補充鐵元素及時有效,可以較快地矯正失綠。王秀茹等[18]發(fā)現(xiàn)樹干輸入鐵肥主要沿中央木質部的導管運輸,大部分向下運往根系,致使根系貯存大量的鐵,持效期較長。該試驗發(fā)現(xiàn)葉面噴施和樹干輸入鐵肥均有效提高了缺鐵柑橘葉片和果皮中鐵含量,當補鐵濃度一致時,樹干輸液補鐵效果優(yōu)于葉面噴施,可能是由于葉面噴施時鐵元素在植物體內移動性差,不易從葉片轉移至果皮,而樹干輸液時,鐵元素可以通過韌皮部分配到植物體生長需要的地方。

綜合分析發(fā)現(xiàn),葉面噴施和樹干輸液均可有效減輕缺鐵柑橘葉片黃化的發(fā)生,并進一步提高果實品質。當鐵肥濃度一致時,樹干輸液補鐵效果優(yōu)于葉面噴施鐵肥,其中樹干輸液0.36%鐵肥對缺鐵黃化柑橘園補鐵效果最好。

[1] 崔興國.果樹缺鐵研究進展[J].黑龍江農業(yè)科學,2010(6):152-154.

[2] 肖家欣,齊笑笑,張紹鈴.鐵脅迫對三種柑橘砧木的生長、生理特性及鐵分布的影響[J].廣西植物, 2011,31(1):97-101.

[3] 韓振海,沈雋.果樹的缺鐵失綠癥——文獻述評[J].園藝學報,1991,18(4)：323-328.

[4] 吉前華,李玉堂,王永清.石灰性土壤上柑桔缺鐵黃化研究進展[J].四川農業(yè)大學學報, 1998,16(3)：365-369.

[5] 謝永紅,呂斌,陳學年,等.鐵和碳酸氫鈉雙重脅迫對柑橘砧木葉片色素和礦質營養(yǎng)的影響[J].西南園藝, 2003,31(4)：1-3.

[6] 張譯升,王永斌,李麗婭,等.植物吸收鐵營養(yǎng)元素的分子機制研究進展[J].哈爾濱師范大學自然科學學報,2008,24(4)：85-88.

[7] 肖家欣,齊笑笑,張紹鈴.鋅和鐵缺乏對枳生理指標、礦物質含量及葉片超微結構的影響[J].應用生態(tài)學報,2010, 21(8):1974 -1980.

[8] 王明元.缺鐵和重碳酸鹽脅迫對枳實生苗礦質元素的影響[J].北方園藝,2011(18)：9-11.

[9] 蘇律,宋俊霞,胡同樂,等.鐵肥不同施用方式對蘋果缺鐵黃化病的矯正效果[J].江蘇農業(yè)科學,2016,44(1)：188-189.

[10] 王光州,韓慧韜,車金鑫,等.不同鐵制劑對石灰性土壤條件下獼猴桃缺鐵黃化的矯治效果[J].果樹學報，2011,28(1):61-65.

[11] 陳義挺, 蔡英卿, 朱超凡, 等.火焰原子吸收光譜法測定葡萄中微量元素的含量[J].熱帶作物學報,2011,32(8):1572-1578.

[12] 黃曉鈺, 劉鄰渭.食品化學與分析綜合實驗[M].2版.北京:中國農業(yè)大學出版社, 2009:165-166,171-174.

[13] 陸景陵, 張福鎖, 李春儉, 等.植物營養(yǎng)學：上冊[M].北京:中國農業(yè)大學出版社, 2002.

[14] 于會麗, 司鵬, 喬憲生, 等.噴施不同鐵肥對草莓鐵養(yǎng)分吸收和品質的影響[J].中國土壤與肥料,2016(5):73-78.

[15] 馮密, 王平, 李振輪.新型葉面鐵肥對葡萄葉片葉綠素及果實品質的影響[J].中國南方果樹, 2016, 45(4):132-134.

[16] 葉優(yōu)良,張福鎖,史衍璽,等.葉面噴施麥根酸鐵對矯正山定子缺鐵黃葉病的效果[J].果樹學報，2001,18(5):251-254.

[17] 薛進軍,張寶忠,沈廣城,等.矯正蘋果缺鐵失綠癥途徑及機理研究[J].中國農業(yè)大學學報,2003,8(S1):47-52.

[18] 王秀茹,薛進軍，崔美香,等.蘋果缺鐵失綠癥的矯正途徑及其機理[J].河北農業(yè)大學學報,2006,29(5):7-11.