成齡蘋果樹果實鐵含量分布及葉片生長規(guī)律

成齡蘋果樹果實鐵含量分布及葉片生長規(guī)律

由于果樹是一種多年生作物，很難研究不同器官中鐵的分布。沒有在這方面的研究報告。搞清楚鐵在果樹不同器官中的分布量、整株樹體內(nèi)的鐵總量及其它礦質(zhì)元素的含量,對于植物營養(yǎng)分析、指導(dǎo)施肥具有重要的理論意義和實踐意義,據(jù)此,于1998-1999年進(jìn)行了該項試驗,結(jié)果如下。1材料和方法1.1蘋果樹不同器官的比例試材取自河北省曲周縣韓莊村果園,1987年定植的“印度”品種,生長結(jié)果正常,株行距4m×6m,自由紡錘形,果園土壤質(zhì)地為粘壤。1998年10月1日采收前,選3株結(jié)果樹將根徹底刨出,按葉、果、主干、中央干、骨干枝、多年生枝、一年生枝、短枝(長度<5.0cm)、直徑>5.0cm根、1.0~5.0cm根、0.5~1.0cm根、<0.5cm根等12個部分稱鮮重、取樣、烘干、粉碎、稱干重、統(tǒng)計單株各器官鮮重、干重和所占全樹的百分?jǐn)?shù)、含水量和單株含水總重量。1.2鐵在不同器官中的分布將上述根、枝、葉、果分別取干樣0.5、0.5、0.5、1.0g,在馬弗爐中灰化,用2mL1:1HCl溶液(6mol/L)溶解后用高純水定容至25mL,用等離子光譜儀測定鐵含量。根據(jù)不同器官中鐵的濃度,計算不同器官中鐵的含量。1.3鐵與其它礦質(zhì)元素在不同器官中含量的比較植物樣品的采集同1.2,全氮用H2SO4-H2O2快速消煮后,凱氏定氮法測定,其它元素的預(yù)處理同鐵一樣,用等離子光譜儀測定。2結(jié)果與分析2.1蘋果樹不同器官的比例從表1可以看出,果實的鮮重在蘋果樹各器官中排第一,占總鮮重的42.09%,達(dá)87.50kg/株,所選3株樹均為多年穩(wěn)產(chǎn)樹,由此可見,非大小年結(jié)果的成齡蘋果樹,果實的鮮重占有較大的比例。相比之下,果實干重所占比例較小,為19.51%,16.46kg/株。果實含水量為各器官之首,達(dá)81.19%。葉片單株鮮重、干重分別為13.17kg、5.44kg,占單株總鮮重和干主要結(jié)果部位的短枝鮮重占總鮮重的0.12%,僅0.25kg/株,干重占0.15%,0.13kg/株;一年枝鮮重3.44kg/株,占1.65%,干重1.87kg/株,占2.22%。地上部分當(dāng)年生枝、葉、果鮮重合計104.36kg/株,占單株總鮮重207.90kg的50.19%;干重合計24.02kg/株,占單株總干重84.37kg的28.47%。短枝含水量大于一年枝,前者為48.00%、后者為45.64%。多年生枝、骨干枝、中央干、主干鮮重合計76.98kg/株,占單株總鮮重的37.03%,干重合計46.34kg/株,占總干重的53.06%,含水量均小于一年枝。根系鮮重合計26.56kg/株,占總鮮重的12.77%,干重合計14.13kg/株,占總干重的16.75%,幼嫩根含水量高,直徑<0.5的根含水量48.84%。整株含水量123.55kg。2.2鐵在不同器官中的濃度與含量鐵濃度在直徑<0.5cm根中最高,為257.51mg/kg干重,顯著高于其它器官,其次為葉,達(dá)214.09mg/kg,總的趨勢是較幼嫩器官中鐵的濃度大于成齡器官,如直徑0.5~1.0cm粗的根中鐵濃度為120.81mg/kg,直徑>5cm根為93.73mg/kg,差異顯著;短枝中鐵濃度為118.62mg/kg,中心干中為28.90mg/kg。成熟的果實中鐵濃度最低,為18.27mg/kg。單株不同器官中以葉片含鐵量最高,達(dá)1164.65mg,占單株總鐵量的23.69%,單株果實中總鐵量為300.72mg,為單株總鐵量的6.12%,各類根中的鐵含量之和為1500.28mg,占單株總鐵量的30.52%,各類枝干中的鐵含量之和為1950.13mg,占總鐵量的39.67%(表2)。單株總鐵量為4915.78mg。2.3成齡蘋果樹不同器官中礦質(zhì)元素的含量2.3.1成齡蘋果樹不同器官中礦質(zhì)元素的濃度鐵在葉、根和枝干等器官中的濃度均大于其它微量元素,其中在直徑<0.5cm的幼根中最高,達(dá)257.51mg/kg干重,在葉片中居第二,為214.09mg/kg干重,在果實中最低,為18.27mg/kg干重?？偟内厔菔氰F在幼嫩器官中的濃度高于成齡器官,在地下部根中的濃度高于地上部樹冠。這種現(xiàn)象說明,幼嫩的吸收根吸收鐵后,有較多的鐵淀積在被吸收部位;地上部代謝較活躍的器官,具有較高的鐵濃度。值得注意的是,鐵在果實中的濃度低于硼,這也是果實對缺硼敏感的原因。絕大部分微量元素缺乏時,都是葉片容易表現(xiàn)缺素癥,果實上不顯示癥狀,而硼缺乏時,果實表現(xiàn)為縮果病。鋅在各器官中的濃度與其它微量元素相比是較低的,其中在果實中的濃度僅2.67mg/kg干重。鋅也是在直徑<0.5cm的幼嫩吸收根中濃度最高,為50.45mg/kg干重;在葉片中的濃度為20.09mg/kg干重,與鐵的比例為Fe1.0∶Zn0.09。鋅在其它器官中的濃度趨勢與鐵相似。硼在果實中的濃度居各微量元素之首,達(dá)29.26mg/kg干重;與鐵、鋅相同的是,幼嫩根中的硼濃度高于老根,幼嫩枝中的硼濃度高于老枝,不同的是短枝中的硼濃度高于直徑<0.5cm的幼嫩根,葉片中的硼濃度最高,為49.75mg/kg干重。葉片中硼與鐵的比例為Fe1.00∶B0.23。錳與硼相似,也是在葉片中的濃度最高,為53.47mg/kg干重。錳的一個特點是,在地上部分的枝干中,其濃度低于其它微量元素。在葉片中,錳與鐵的比例為:Fe1.00∶Mn0.25。銅在葉片中濃度最高,達(dá)136.42mg/kg干重,在果實中濃度最低,為2.92mg/kg干重,地上部枝干中的濃度高于地下部根,分析這是由于果園經(jīng)常在樹冠噴布波爾多液銅制劑所致。銅與鐵在葉片中的比例為:Fe1.00∶Cu0.64。N、P、K、Ca、Mg幾種大量元素在不同器官中的含量有如下規(guī)律:(1)綜合全樹各器官總的情況,Ca的含量最高,Ca在各類根和枝干中的含量均大于其它元素;其次為N,N在葉片中的含量最高,在其它各器官中的含量均居第二;K的含量居第三位,K在果實中的含量位居大量元素之首,在其它器官中的含量均低于Ca和N而高于P和Mg;Mg居第四,P居第五。(2)從單種元素在器官中的最高含量看,N、Ca和Mg都是在葉片中最高,分別為18300mg/kg干重、15800mg/kg干重和3400mg/kg干重;K在果實中含量最高,達(dá)6200mg/kg干重;P在一年生枝中含量最高,為1666.7mg/kg干重。(3)不同年齡的器官中元素含量不同。總的趨勢是幼嫩器官中元素的含量要高一些,如N、P、K、Ca、Mg在根中的含量為:直徑<0.5cm根>0.5~1.0cm根>1~5cm根>5cm根。在不同年齡的枝干中也有類似的趨勢。(4)元素在不同器官中的含量也有一定的規(guī)律。大多數(shù)元素的含量在葉片中均為最高,在果實中普遍較低(K元素除外)。(5)葉片中大量元素與鐵的比例分別為:Fe1.00∶N85.45∶P6.69∶K53.56∶Ca73.80∶Mg15.88。2.3.2果樹不同器官中礦質(zhì)元素的總含量鐵在果樹不同器官中總量的多少依次為枝、葉、根、果,分別為1950.43、1165.36、1100.38、300.72mg。除了在果實中低于硼的含量外,在枝、葉、根等器官中均高于其它微量元素。鋅在果樹不同器官中量的多少依次為枝、根、葉、果,分別為582.15、223.95、109.29、43.95mg。在葉和果實中均低于其它微量元素。硼在果樹不同器官中量的多少依次為枝、果、葉、根,分別為513.3、481.62、270.94、215.77mg。硼的一個顯著特點是,在果實中含量最高。錳在果樹不同器官中量的多少依次為枝、葉、根、果,分別為301.87、290.88、150.42、48.06mg。在葉中的含量高于硼和鋅,在果實中的含量也較低,與鋅處于同一水平;銅在果樹不同器官中量的多少依次為枝、葉、果、根,分別為808.76、742.12、135.62、125.86mg。銅的顯著特征是在根中含量少,在地上部含量高。大量元素氮在不同器官中含量的高低依次為枝、葉、根、果,與其它大量元素相比,在葉中的含量最高;氮在果實中的含量低于鉀、在根和枝干中的含量低于鈣。磷在不同器官中含量的高低依次為枝、果、根、葉,磷在根、葉中的含量遠(yuǎn)小于氮、鉀和鈣。鉀在不同器官中含量的高低依次為果、枝、葉、根,鉀在果實中含量最多,在葉片中的含量小于氮和鈣。鈣在不同器官中含量的高低依次為枝、葉、根、果,鈣在根和枝干中的含量均高于其它大量元素。鎂在不同器官中含量的高低依次為枝、葉、根、果,在果實和根中都低于其它大量元素2.4植株中不同元素的總量整株中各微量元素的總量以鐵最多,達(dá)4915.78mg,其次為銅、硼、鋅、錳,分別為1812.36、1481.33、959.34、791.23mg,各微量元素之間的的比例為Fe1.00∶Cu0.37∶B0.30∶Zn0.20∶Mn0.16。整株中各大量元素中以鈣含量最高,達(dá)440659mg,其次為氮、鉀、鎂、磷、分別為309101、263850、58936、51163mg,與鐵的比例分別為Fe1.00∶Ca89.6∶N62.9∶K53.7∶Mg12∶P10.4。3討論地上部分當(dāng)年新造器官,包括果實、葉片、一年生枝和短枝的鮮重占全株鮮重的50.19%,它們的干重占全株干重的28.47%,這在制定年度肥水管理計劃時是一個值得重視的參考因素。果樹的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量是指收獲的經(jīng)濟(jì)器官(如果實)的干重,生物產(chǎn)量是指植株的總干重,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×經(jīng)濟(jì)系數(shù)。從本試驗的結(jié)果看,成齡蘋果樹的經(jīng)濟(jì)系數(shù)為:果實的干重/植株總干重=16.46kg/84.37kg=0.19,水稻的經(jīng)濟(jì)系數(shù)一般約為0.4~0.5。提高生物產(chǎn)量或經(jīng)濟(jì)系數(shù),都能增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。蘋果的生物產(chǎn)量里,多年生枝干重占的比重最大,達(dá)0.53。通過整形修剪,選擇適宜的樹形,減少多年生枝的級次,從而減少多年生枝干所占干重的比例,將有利于提高經(jīng)濟(jì)系數(shù),從而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。單株含鐵量4915.78mg,葉、果、根、枝干占總鐵比例分別為:23.70%、6.12%、30.52%和39.66%。枝干中所含鐵量最多,減少這部分中的鐵量,就能夠相對增加葉片和果實中的鐵含量,通過正確的整形修剪可以達(dá)到這一目的。通常采用葉片養(yǎng)分含量來表征果樹營養(yǎng)狀況,這是因為葉片中礦質(zhì)元素的含量能夠比較好地反映樹體營養(yǎng)水平,因此有關(guān)研究也比較多。蘋果葉片N含量范圍多在1%~4%,桃、梨、葡萄葉片中適宜的N含量分別為:2.8%~4.0%、2.0%~2.4%、1.3%~3.9%。番石榴高產(chǎn)葉片中的N含量為:1.8%~2.0%;P在葉片中的含量比N要低很多,李港麗等測得中晚熟蘋果品種葉片中P含量為0.22%;桃為0.15%~0.29%;梨為0.12%~0.25%;葡萄為0.14%~0.41%;Kotur等測得番石榴葉片P中含量為0.16%。蘋果缺K時,葉片中K的濃度降至0.9%,不缺K時,葉片中濃度為1.2~1.3%,Dris測得蘋果葉片中含K1.7%,李港麗測得蘋果葉片中含K0.763%~2.45%。幾種果樹葉片的含K量如下:桃為1.50%~2