树干输液和叶面喷施铁肥对缺铁黄化柑橘的矫正效果

马晓丽,刘雪峰,袁项成,向苹苇*,曾德刚

(1.重庆三峡农业科学院,重庆 404155；2.四川省凉山州农业学校,四川西昌 615022)

铁是植物必需的微量营养元素,参与植物体内叶绿素合成、氧化还原反应、电子传递及呼吸作用等生理反应,影响碳水化合物代谢、氮素代谢、有机酸代谢及原生质性状等生理过程[1-3]。在四川和三峡库区一带,柑橘主要分布在石灰性紫色土壤上,其碳酸钙含量高,导致许多柑橘园发生不同程度的缺铁黄化症[4-5]。柑橘对缺铁很敏感,缺铁黄化最初发生在植株顶端和嫩叶上,叶片边缘失绿或变黄；稍重时,叶肉呈黄绿色,叶脉附近为绿色,叶面呈网络状；严重时,叶片全部变为黄色或白色,出现锈褐色枯斑或叶缘枯焦,叶片脱落,树势衰弱或枝条枯死,甚至于整株死亡[6-8]。缺铁黄化严重影响柑橘产量及果农经济效益,急需寻求切实可行的矫正方法。矫正缺铁黄化最常规的方法是施用铁肥,但施用方式不同可能产生差异明显的矫正效果[9-10]。笔者以缺铁黄化的柑橘为试材,通过叶面喷施和树干营养袋输入EDTA螯合铁,探讨2种补铁方式对柑橘叶片缺铁矫正的效果和果实品质的影响,旨在为四川柑橘缺铁黄化矫正技术的建立提供科学依据。

1　材料与方法

1.1试验园概况试验园位于四川省龙泉驿区万兴乡梨园村,试验园面积0.2 hm2,属亚热带湿润气候,气候温和,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。年平均气温16.5 ℃,无霜期年平均297 d,年降雨量800～1 100 mm,年均相对湿度81%。

该试验园种植15年生锦橙柑橘,近两三年出现叶片黄化现象,经田间观察,初步诊断为缺铁黄化。

1.2试验设计试验设置7个处理：①不施铁肥为对照(CK)；②每株喷施0.18%铁肥500 mL；③每株喷施0.27%铁肥500 mL；④每株喷施0.36%铁肥500 mL；⑤每株树干输液0.18%铁肥500 mL；⑥每株树干输液0.27%铁肥500 mL；⑦每株树干输液0.36%铁肥500 mL。所用铁肥为EDTA螯合铁,每个处理5株树,于谢花后7 d(5月12日)开始进行,连续3次,处理间相隔30 d。

1.3测定项目与方法

1.3.1叶片铁含量的测定。每次处理后30 d进行样品采集,在处理植株东、南、西、北4个方位选择结果枝梢,随机采集成熟叶片20～30片,立即用塑料袋封装带回实验室。根据中国农业大学制订的标准进行洗涤：①0.1 mol/L盐酸溶液洗涤叶片30 s；②0.1%洗净剂洗涤30 s；③取出并用自来水冲洗；④再用无离子水冲洗,用滤纸吸去表面水分。将洗涤过后的叶片置于105 ℃烘箱中杀酶20 min,之后在70～80 ℃烘干至脆。用不锈钢植物磨碎机磨碎后过0.25 mm孔径筛(60目),贮于干燥器中待测。用火焰原子吸收光谱法[11]测定叶片中铁含量。

1.3.2果实品质的测定。果实成熟后,在处理植株各方位随机取果实8个,共计280个。采用精度0.01 g的天平测定单果重；采用游标卡尺测定果实纵径、横径及果皮厚度；采用硬度计测定果肉硬度；采用数字显示糖量计测定可溶性固形物含量；采用酸碱中和法测定可滴定酸含量,以柠檬酸计,折算系数0.064；采用菲林滴定法测定转化糖和还原糖含量,并计算蔗糖和全糖含量；采用改良2,6-二氯靛酚法测定维生素C含量[12]。

1.4数据处理采用Microsoft Excel 2007软件以及SPSS 17.0软件对试验数据进行统计分析。

2　结果与分析

2.1施铁对柑橘叶片铁含量的影响由图1可知,施用铁肥后,各处理叶片铁含量不断增加,显著高于对照,其中以树干输0.36%铁肥含量最高,8月达100.79 mg/kg,6、7和8月均显著高于其他处理,其次是树干输0.27%铁肥,8月叶片铁含量达94.85 mg/kg。当补充铁肥浓度一致时,树干输液补铁效果优于叶面喷施；当采用相同补充方式时,施用0.36%铁肥补铁优于0.27%铁肥和0.18%铁肥。

注：不同小写字母表示处理间差异显著Note:Different lowercases stand for significant differences at 0.05 level图1　施铁对柑橘叶片铁含量的影响Fig.1　Effects of spraying iron on the iron content of citrus leaves

2.2施铁对柑橘果皮铁含量的影响由图2可知,施用铁肥后,果皮中铁含量显著增加,树干输液0.36%铁肥时,果皮铁含量最高,达66.29 mg/kg,显著高于其他处理,其次是叶面喷施0.36%铁肥,达52.60 mg/kg,但与树干输液0.18%、0.27%铁肥及叶面喷施0.27%铁肥差异不显著。当铁肥施用浓度一致时,树干输液果皮铁含量高于叶面喷施。

注：不同小写字母表示处理间差异显著Note:Different lowercases stand for significant differences at 0.05 level图2　施铁对柑橘果皮铁含量的影响Fig.2　Effects of spraying iron on iron content of citrus peel

2.3施铁对柑橘果实外观品质的影响由表1可知,施用铁肥后,柑橘单果重显著增加,树干输液0.36%铁肥时,单果重最高,达221.70 g,显著高于其他处理,其次是叶面喷施0.36%铁肥处理；各处理果实的纵横径比差异不显著, 树干输液0.36%铁肥时果皮最厚,与喷施和输液0.18%铁肥处理差异显著,与其他处理差异不显著；补铁后,各处理果肉硬度较不施铁肥显著提高,但各施肥处理间差异不显著。

2.4施铁对柑橘果实糖酸含量的影响由表2可知,补铁后果实可溶性固形物含量显著增加,可滴定酸含量显著降低。其中，树干输液0.36%的处理可溶性固形物含量最高,达10.10%,与树干输液0.27%铁肥的处理和叶面喷施0.36%铁肥的处理差异不显著,与其他处理差异显著；可滴定酸含量最低,仅为8.6 g/L,与树干输液0.27%铁肥处理差异不显著。

表1　不同处理对柑橘果实外在品质的影响

注：同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)

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

补铁后,果实还原糖和总糖含量显著增加,其中还原糖以叶面喷施0.36%铁肥处理含量最高,达50.6 g/L,其次是叶面喷施0.27%铁肥处理。当施用铁肥浓度一致时,叶面喷施果实还原糖含量均高于树干输液。树干输液0.36%铁肥处理的果实总糖含量最高,达124.8 g/L,其次是树干输液0.27%铁肥处理。当铁肥施用浓度一致时,树干输液果实总糖含量均高于叶面喷施。

进一步分析各处理果实糖酸比含量发现,树干输液和叶面喷施铁肥后,果实糖酸比增加,当铁肥浓度一致时,树干输液糖酸比高于叶面喷施,2种补铁方式中,果实糖酸比均表现为0.36%>0.27%>0.18%。

表2不同处理对柑橘果实内在品质的影响

Table2Effectsofdifferenttreatmentsontheintrinsicqualityofcitvusfruit

处理Treat-ments可溶性固形物TSS%可滴定酸Titratableacidg/L还原糖Reducingsugarg/L总糖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：同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)

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

2.5柑橘叶片铁含量与果实品质的相关性通过分析叶片铁含量和果实品质的相关性发现,叶面喷施和树干输液后,该缺铁黄化柑橘园叶片铁含量与单果重、可溶性固形物含量、总糖含量及糖酸比极显著正相关,与果肉硬度和可滴定酸含量极显著负相关,与果实纵横比、果皮厚度、还原糖含量相关性不显著。

3　结论与讨论

铁作为叶绿素合成的必需元素, 是作物体内多种酶的重要组成成分和活化剂,参与植物体内氧化还原和电子传递,直接或间接地影响植物光合、呼吸作用以及物质能量的转换[13]。与于会丽等[14]、冯密等[15]、苏律等[9]在草莓、葡萄和苹果上的研究结果一致,该试验也发现补铁后柑橘单果重增加,果实可溶性固形物含量增加,可滴定酸含量降低,糖酸比显著增加,果实品质得到改善,叶片铁含量与单果重、果实可溶性固形物含量和总糖含量极显著正相关,与果实可滴定酸含量和果肉硬度极显著负相关。

生产上采用的补铁方式一般有叶面喷施和树干输液2种方式,叶面喷施经济、快速、有效,一般喷施几天后,叶片慢慢出现斑点状复绿。叶优良等[16]发现叶面喷施麦根酸铁后缺铁黄化的正山定子叶绿素含量、叶片全铁及活化铁含量显著增加。薛进军等[17]发现叶面喷施铁肥时,Fe2+容易被氧化成Fe3+,铁进入叶片后又不易移动,喷施效果不如树干注射。树干输铁是对树干打孔后采用输液的方式直接将铁输入树体内,避免了铁肥中Fe2+氧化为Fe3+,补充铁元素及时有效,可以较快地矫正失绿。王秀茹等[18]发现树干输入铁肥主要沿中央木质部的导管运输,大部分向下运往根系,致使根系贮存大量的铁,持效期较长。该试验发现叶面喷施和树干输入铁肥均有效提高了缺铁柑橘叶片和果皮中铁含量,当补铁浓度一致时,树干输液补铁效果优于叶面喷施,可能是由于叶面喷施时铁元素在植物体内移动性差,不易从叶片转移至果皮,而树干输液时,铁元素可以通过韧皮部分配到植物体生长需要的地方。

综合分析发现,叶面喷施和树干输液均可有效减轻缺铁柑橘叶片黄化的发生,并进一步提高果实品质。当铁肥浓度一致时,树干输液补铁效果优于叶面喷施铁肥,其中树干输液0.36%铁肥对缺铁黄化柑橘园补铁效果最好。

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