不同铁肥品种对苹果叶片叶绿素、铁含量及光合速率的影响

赵志军　高彦魁　薛进军

摘要：采用断根输液法对缺铁失绿症的苹果树分别施用不同浓度的柠檬酸铁、螯合铁和邻啡罗啉铁3种铁肥，试验结果表明，断根输液能在较短时间内提高叶片的叶绿素和铁的含量，提高叶片的光合速率，从而获得较好的复绿效果。邻啡罗啉铁是适合根系输液矫正苹果树缺铁失绿症的铁肥品种。

关键词：苹果；铁肥；叶绿素；光合速率

全世界范围内约有40％的土壤上生长的植物容易表现缺铁失绿症，果树尤其容易发生缺铁黄化现象，缺铁已成为威胁果树生产的严重营养问题。自从1844年法国化学家E.Gris报道由于缺铁造成葡萄黄化现象以来，矫正果树缺铁失绿一直是果树营养研究的热点之一。由于铁的易氧化性和难移动性，使得果树缺铁失绿的矫正正成为世界范围内的难题。本试验采用断根输液的方法研究3种铁肥对苹果树体内叶绿素、铁含量及光合速率的影响。现将试验结果报告如下。

1材料和方法

试验于2007年在河北工程大学农学院果树标本园进行，试材为8年生新红星苹果树，砧木为八棱海棠。铁肥品种为柠檬酸铁、螯合铁(即乙二胺四乙酸合铁)和邻啡罗啉铁(自制的Fe-N)，3种铁肥首先通过室内插枝观察确定各自FeSO₄浓度分别为柠檬酸铁3.60mmol/L、2.99mmol/L、2.57mmol/L；螯合铁1.20mmol/L、1.02mmol/L、O.90mmol/L；邻啡罗啉铁5.99mmol/L、4.00mmol/L、2.99mmol/L；水为对照。共计10个处理，单株小区，重复3次。5月上旬出现黄叶时进行根系输液，在距树干1m左右的不同方位挖出5条O.5～1.0cm粗的根，断根后将其插入盛有营养液或水的乳胶套中，每套100mL。处理前和处理后10 d(天)分别按周厚基法将树按黄化和复绿程度分级。处理前后从树体不同方位选具有代表性的新梢中部叶片，用丙酮法测定叶绿素含量；样品用0.1mol/L HCl浸提24h(小时)，过滤后用原子吸收分光光度计测定活性铁含量；经碳化、干灰化、6mol/L HCl溶解，定容后用原子吸收分光光度计测定全铁量。每株树选树冠外围不同方位的发育枝中上部叶5片，挂牌标记，在田间连体条件下，用CIRAS-2型便携式光合系统(英国PP SYSTEMS)在自然条件下于处理前和处理后第10天在上午9:00～11:00时测定叶片光合速率(Pn)。用DPS数据处理系统分析各处理间数据的差异显著性。

2结果与分析

2.1不同铁肥品种对黄化树直观复绿的效果

5月5日处理，5月15日观察到(表1)，柠檬酸铁3.60mmol/L处理全树基本复绿，少数叶有肥害；2.99mmol/L处理基本复绿；2.57mmol/L处理树约有15％树叶仍为黄叶。螯合铁1.20mmol/L处理少数枝有肥害，约有10％的树叶黄色；1.02mmol/L处理少数枝有肥害，约有20％的树叶黄色；0.90mmol/L处理全树约有25％的树叶黄色。而邻啡罗啉铁5.99mmol/L处理全树复绿效果十分明显，且没有发现肥害；4.00mmol/L处理的约有2％～5％的树叶仍为黄叶；2.99mmol/L处理约有10％～15％的树叶黄色。对照没有复绿。

2.2不同铁肥品种对苹果树叶片叶绿素含量的影响

从表1中可以看出，不同铁肥品种均增加了苹果叶片叶绿素含量，增加最多的是邻啡罗啉铁5.99mmol/L、4.00mm01/L和螯合铁1.20mmol/L处理，分别增加了34.72％、28.99％和27.40％，但三处理间无显著差异。增加最少的是柠檬酸铁2.57mmol/L和螯合铁O.90mmol/L处理，分别增加了12.66％和12.79％。各处理均显著高于对照。

2.3 不同铁肥品种对苹果树铁含量的影响

由表2看出，邻啡罗啉铁5.99mmol/L和4.00mmol/L处理的叶片中活性铁增加最多，分别为46.46％和45.75％，与其他处理的差异达到了显著水平；其次为柠檬酸铁1.20mmol/L，增加了30.35％；增加最少的是柠檬酸铁2.57mmol/L处理，仅增加6.86％。与叶绿素含量处理前后增加量结合起来分析，苹果树体内活性铁的增加与叶绿素的增加有很好的正相关关系，相关系数达到0.932 6。叶片中全铁含量以邻啡罗啉铁5.99mmol/L处理增加最多，其次为4.00mmol/L处理，其他各铁肥处理间差异不显著。

2.4不同铁肥品种对苹果树叶片光合速率的影响

施用不同铁肥品种均提高了苹果叶片的光合速率(表3)，提高最多的是邻啡罗啉铁5.99mmol/L和柠檬酸铁3.60mmol/L处理，分别提高了98.83％和97.76％；其次是邻啡罗啉铁的4.00mmol/L和柠檬酸铁的2.99mmol/L处理，分别提高了65.95％和65.05％。其他各铁肥处理对光合速率提高差异不显著。施用不同铁肥处理后叶绿素含量增加的试验结果分析表明，在同一时期内苹果树叶片光合速率的提高与叶绿素的增加呈正相关关系。这表明对表现缺铁失绿的果树施用合适的铁肥，可以提高叶片的叶绿素含量，从而提高叶片的光合作用。

3讨论

1)关于铁肥品种。铁肥品种对于矫正缺铁失绿症的影响较大。最早、最多应用的铁肥是硫酸亚铁，但由于其中的二价铁易氧化为三价铁而降低效果，诸多铁的螯合物便应运而生，不同的施铁方法应用的铁肥品种不同。根系输液目前在国内外应用较少，植物对体内的铁浓度极为敏感，使用不当容易造成肥害。为了更有效地矫正缺铁失绿症，研制适宜根系输液的铁肥品种具有较重要的意义。从3个铁肥品种比较试验结果来看，邻啡罗啉铁效果稳定，即使在较高浓度处理下也不易出现肥害。在实际应用中可根据树体的大小和黄化的程度，确定其用量和浓度，大树和黄化严重的树可加大用量和浓度。螯合铁根系输液极易产生肥害，且适宜浓度范围较窄，不适宜作为根系输液的铁肥品种。柠檬酸铁用于根系输液矫正缺铁失绿症效果较好。

2)关于输液方法。以往根系输液多用埋瓶法，即将营养液盛入瓶中，将果树的根刨出剪断后插入瓶内。埋瓶法操作时营养液容易溢出，根容易损坏，瓶中的营养液不易被吸收完。我们采用乳胶套盛营养液，断根只需插入营养液先端2～3 cm，不损坏根；乳胶套绑紧口后倾斜，营养液能被完全吸收。过去认为，根系输液的营养液运往树冠的部位在所输根的对侧，如树的一侧发生缺铁失绿症，需要在树的对侧挖根埋瓶输液，我们的试验证明，营养液是从所输根向上运输。断根对铁的吸收是被动吸收，断根吸收的铁在树体内的运输部位是靠近形成层的木质部导管，叶片的蒸腾作用是其运输的主要动力，因此输入的铁主要运往叶片。薛进军等观察到铁液主要沿所输根向上运输，分配上具有一定的局限性，适当增加铁液输根的数量和所输根的粗度有益于解决这一问题。

3)关于叶绿素与光合速率的关系。二者关系因叶龄、叶绿素含量不同而表现出一定的差异性。目前基本认同叶绿素在光化学反应中起着重要作用，叶绿素a是植物利用目光能的主要色素，叶绿素b是辅助色素。在同一时期内，植物叶片的叶绿素含量与光合速率呈正相关关系，本试验的结果也证明了这一点。关于断根输液后二价铁进入叶片后，如何从叶脉导管内进入叶肉细胞尚需进一步进行研究。