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        不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片光合色素的影響

        2019-04-08 01:30:44蒲思宜楊靜慧通信作者冀馨寧夏凱麗宋科王芝學(xué)

        蒲思宜,楊靜慧,通信作者,冀馨寧,夏凱麗,宋科,王芝學(xué)

        (1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院,天津300384;2.天津市農(nóng)科院 果樹所,天津300384)

        藍(lán)莓(Valliniumspp.)被聯(lián)合國糧農(nóng)組織向世界推薦為“第三代水果”[1],其果實(shí)因富含花色素苷、維生素、葉酸等物質(zhì)而具有抗氧化、抑菌和抑制腫瘤生長等作用,是目前國內(nèi)外保健功能食品研究的熱點(diǎn)[2-3]。藍(lán)莓適宜栽植的土壤為酸性且適應(yīng)范圍較窄,pH值在4.0~5.5之間為宜[4]。在非適應(yīng)土壤上進(jìn)行栽種時(shí)會(huì)出現(xiàn)葉片大面積黃化的現(xiàn)象。天津市多數(shù)果園的土壤都有不同程度的鹽堿化, 致使其果樹失綠現(xiàn)象十分普遍[5],如天津薊州區(qū)26.68 hm2藍(lán)莓植株出現(xiàn)了較大面積的植株葉片缺鐵性黃化。因此,如何矯正藍(lán)莓葉片黃化是本研究的重點(diǎn)。

        目前,治療果樹葉片缺鐵性黃化的方法主要是施鐵肥以增加植株內(nèi)有效鐵的含量,如葉噴及土施硫酸亞鐵、EDTA-Fe等。楊靜慧等研究得出,介質(zhì)中有效鐵的含量是影響植株生長狀況的重要因素[6]。但當(dāng)前多數(shù)是以蘋果、梨等果樹增施鐵肥矯正缺鐵性黃化的研究對(duì)象,針對(duì)藍(lán)莓缺鐵性黃化的相關(guān)研究少有報(bào)道,如張般般等研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)土壤pH 高于5.2 時(shí),土壤中的有效鐵易被固定,因而不能被根系吸收和利用,容易發(fā)生缺鐵黃化[7],但由于其試驗(yàn)材料黃化現(xiàn)象不嚴(yán)重,因而未能提出具體的解決方法。

        本試驗(yàn)通過葉面施肥、土壤施肥2種施肥方式及硫酸亞鐵、檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、EDTA-Fe等3種鐵肥的應(yīng)用,研究了‘藍(lán)豐’(Bluecrop)‘藍(lán)金’(Bluegold)2個(gè)藍(lán)莓品種黃化葉片的葉綠素含量及類胡蘿卜素含量的變化,旨在為生產(chǎn)實(shí)踐提供參考。

        1 材料與方法

        試驗(yàn)品種‘藍(lán)豐’‘藍(lán)金’由薊州區(qū)藍(lán)莓基地提供。

        試驗(yàn)于2017年在薊州區(qū)藍(lán)莓基地實(shí)施?;匚挥谔旖蛩E州區(qū)馬伸橋二代日光加溫溫室。溫室面積為1 650 m2,高4.2 m。樣地為黏壤土,土層深1 m,pH 6.0。溫室東西向,藍(lán)莓植株南北向種植,株行距為1.0 m×1.5 m。

        試驗(yàn)采用葉噴硫酸亞鐵(750 mg/L)、葉噴檸檬酸與硫酸亞鐵混合(150 mg/L+750 mg/L)、 葉噴EDTA-Fe(1 100 mg/L)、土壤溝施硫酸亞鐵及清水對(duì)照5個(gè)處理。施肥時(shí)間為自2017年6月25日開始,葉噴半月一次,時(shí)間為11∶00之前和16∶00之后,自下而上噴至葉面形成水滴滴下為止;土壤施肥每月一次,施肥量為30 g/株。土壤施用硫酸亞鐵的同時(shí)混合有機(jī)肥(1∶5),鐵肥用適量水溶解后施入環(huán)形溝,填埋。

        葉片樣品采集于2017年6月25日和7月25日。每處理選取3個(gè)樣株,為3次重復(fù),且從樣株4個(gè)方位均勻采樣,每株植物采樣30個(gè)葉片,待測(cè)。

        用紫外分光光度計(jì)在波長649、665、470 nm下測(cè)定葉綠素a、b,以及類胡蘿卜素含量和光合色素含量。

        計(jì)算公式[8]

        葉綠素a:Ca(mg/L)=13.95A665-6.88A649

        葉綠素b:Cb(mg/L)=24.96A649-7.32A665

        類胡蘿卜素:

        Cx:C(mg/L)=(1 000A470-2.05Ca-144.8Cb)/245

        光合色素的含量(mg/g)=色素的濃度(mg/L)×提取液的體積(L)×稀釋倍數(shù)/樣品鮮重(g)(或干重)

        采用Excel收集數(shù)據(jù)及制圖,SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性比較。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片葉綠素a的影響

        表1顯示,各處理下的葉綠素a含量差異顯著或極顯著,各個(gè)處理均能使藍(lán)莓葉片中葉綠素a含量不同程度增加。對(duì)照、葉面施用EDTA-Fe、土壤施用硫酸亞鐵、葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、葉面施用硫酸亞鐵使‘藍(lán)金’葉片內(nèi)葉綠素a含量比施肥前分別增加了0.012、0.058、0.053、0.085、0.032 mg/g;‘藍(lán)豐’分別增加了0.006、0.032、0.055、0.059、0.066 mg/g。但不同處理下2個(gè)品種的變化不一致?!{(lán)金’葉片內(nèi)葉綠素a增長量表現(xiàn)為:葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>葉面施用EDTA-Fe>土壤施用硫酸亞鐵>葉面施用硫酸亞鐵;‘藍(lán)豐’則表現(xiàn)為葉面施用硫酸亞鐵>葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>土壤施用硫酸亞鐵>葉面施用EDTA-Fe。

        表1 不同類型鐵肥和施肥方式處理前后藍(lán)莓葉片葉綠素a增長量 mg/g

        2.2 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片葉綠素b的影響

        圖1顯示,各處理間的葉綠素b含量差異顯著或極顯著,各處理均能增加葉片中的葉綠素b含量。對(duì)照、葉面施用EDTA-Fe、環(huán)狀土壤施用硫酸亞鐵、葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、葉面施用硫酸亞鐵使‘藍(lán)金’葉片內(nèi)葉綠素b含量比施肥前分別增加了0.003、0.099、0.024、0.061、0.031 mg/g;使‘藍(lán)豐’分別增加了0.002、0.084、0.016、0.055、0.030 mg/g。2個(gè)品種處理效果為葉面施用EDTA-Fe>葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>葉面施用硫酸亞鐵>土壤施用硫酸亞鐵。

        圖1 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片葉綠素b的影響

        2.3 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片類胡蘿卜素含量的影響

        表2顯示,各處理下的類胡蘿卜素含量差異顯著或極顯著,且各處理均能增加葉片中的類胡蘿卜素含量。其中對(duì)照、葉面施用EDTA-Fe、環(huán)狀土壤施用硫酸亞鐵、葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、葉面施用硫酸亞鐵使藍(lán)金葉片內(nèi)類胡蘿卜素含量比施肥前分別增加了0.004、0.030、0.015、0.034、0.018 mg/g;使‘藍(lán)豐’分別增加了0.002、0.020、0.013、0.019、0.016 mg/g。2個(gè)品種均表現(xiàn)為:葉面施用EDTA-Fe或葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>葉面施用硫酸亞鐵>土壤施用硫酸亞鐵。

        表2 不同類型鐵肥和施肥方式處理前后藍(lán)莓葉片類胡蘿卜素增長量 mg/g

        2.4 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片葉綠素/類胡蘿卜素比值的影響

        圖2顯示,各處理下的葉綠素/類胡蘿卜素差異顯著或極顯著,各種處理間均顯著高于對(duì)照。其中清水對(duì)照、葉面施用EDTA-Fe、環(huán)狀土壤施用硫酸亞鐵、葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、葉面施用硫酸亞鐵使藍(lán)金葉片內(nèi)葉綠素/類胡蘿卜素比值比施肥前分別增加了0.023、0.269、0.140、0.194、0.071;使‘藍(lán)豐’分別增加了0.006、0.210、0.118、0.199、0.171。‘藍(lán)豐’葉綠素/類胡蘿卜素比值的變化與葉綠素b、類胡蘿卜素一致,表現(xiàn)為:葉面施用EDTA-Fe>葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>葉面施用硫酸亞鐵>土壤施用硫酸亞鐵;‘藍(lán)金’表現(xiàn)為葉面施用EDTA-Fe>葉面施用檸檬酸與硫酸亞鐵混合液>土壤施用硫酸亞鐵>葉面施用硫酸亞鐵。

        圖2 不同類型鐵肥和施肥方式對(duì)藍(lán)莓葉片葉綠素/類胡蘿卜素的影響

        3 討論

        從表1可知,5種處理對(duì)葉綠素a的影響無明顯規(guī)律,其原因可能由于受到溫室材料吸收太陽光的影響,光線的強(qiáng)度以及光譜的構(gòu)成有別于大田。進(jìn)入溫室內(nèi)的光譜福射亮度明顯小于溫室外福射亮度[9]。紅光主要來源于直射, 溫室的遮陰效果擋住了直射光源導(dǎo)致紅光比例降低; 而藍(lán)光的波長較短, 與大氣中懸浮物的分子大小相似, 導(dǎo)致藍(lán)光易被散射,大量聚集與溫室中[10]。這種條件下容易使得葉綠素a轉(zhuǎn)化為葉綠素b,且兩個(gè)藍(lán)莓品種內(nèi)部存在自身差異,因而導(dǎo)致試驗(yàn)中的5個(gè)處理對(duì)葉綠素a的影響無明顯規(guī)律。張朝紅等在缺鐵黃化對(duì)酥梨葉片營養(yǎng)元素含量和光合特性的影響研究中,同樣得出了缺鐵對(duì)葉綠素b的影響比葉綠素a大,葉綠素b對(duì)缺鐵更敏感的結(jié)論[11];白寶璋等在細(xì)胞分裂素對(duì)缺鐵大豆幼苗黃化葉片中光合色素含量的影響研究中指出,鐵對(duì)于葉綠體內(nèi)各色素的影響大小不同,對(duì)與葉綠素b的影響尤為明顯[12],與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

        從圖1、表2結(jié)果可得,葉面施肥效果比土壤施肥迅速,且EDTA-Fe的效果最佳。肖艷等對(duì)于不同鐵制劑與施用方法對(duì)矯正花生缺鐵黃化癥的效果研究中表明,葉面施肥因直接噴于植株表面,具有養(yǎng)分吸收迅速、利用效率高、用肥節(jié)約等特點(diǎn),使其效果快于土壤施肥[13]。但薛進(jìn)軍等在鐵肥品種和施肥方式對(duì)蘋果體內(nèi)葉綠素和鐵含量的影響中指出,葉面施肥的效果受多種環(huán)境因素的影響,且由于其移動(dòng)性較差,葉片上只有噴到鐵肥的部分才復(fù)綠,因而易出現(xiàn)斑點(diǎn)狀復(fù)綠[14]。蘇律等在鐵肥不同施用方式對(duì)蘋果缺鐵黃化病的矯正效果研究中也表示,葉噴過程中會(huì)有一部分鐵肥因噴于空氣中而減少了樹體對(duì)鐵肥的吸收量[15]。土壤施肥因其中鐵容易被固定,效果慢于葉噴,但其持效性優(yōu)于葉噴,功能類似于緩效肥。綜合來看,建議實(shí)際操作中葉噴與土壤施肥結(jié)合使用。

        試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),EDTA-Fe優(yōu)于其他鐵肥。傅偉軍在對(duì)龍泉桃樹缺鐵黃化的研究中認(rèn)為,硫酸亞鐵中,F(xiàn)e2+在空氣中易被氧化為Fe3+且肥效時(shí)間較短,而螯合鐵可在pH為4~9之間穩(wěn)定存在,直接施用效果較好[16]。與本試驗(yàn)中結(jié)果一致。

        4 結(jié)論

        本試驗(yàn)中,葉面施肥和土壤施肥這兩種施肥方式及硫酸亞鐵、檸檬酸與硫酸亞鐵混合液、螯合鐵(EDTA-Fe)這3種鐵肥,均可使光合色素的含量提升且葉綠素/類胡蘿卜素比值也升高,‘藍(lán)豐’、‘藍(lán)金’兩個(gè)品種的黃化現(xiàn)象均有所改善。其中,葉噴的效果比土壤施肥效果更好。施肥使葉綠素含量增加更多,葉綠素b尤為明顯。各處理中,葉面施用EDTA-Fe的效果最好,能使葉片內(nèi)光合色素量增加最多。

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