成龄苹果树果实铁含量分布及叶片生长规律

成龄苹果树果实铁含量分布及叶片生长规律

由于果树是一种多年生作物，很难研究不同器官中铁的分布。没有在这方面的研究报告。搞清楚铁在果树不同器官中的分布量、整株树体内的铁总量及其它矿质元素的含量,对于植物营养分析、指导施肥具有重要的理论意义和实践意义,据此,于1998-1999年进行了该项试验,结果如下。1材料和方法1.1苹果树不同器官的比例试材取自河北省曲周县韩庄村果园,1987年定植的“印度”品种,生长结果正常,株行距4m×6m,自由纺锤形,果园土壤质地为粘壤。1998年10月1日采收前,选3株结果树将根彻底刨出,按叶、果、主干、中央干、骨干枝、多年生枝、一年生枝、短枝(长度<5.0cm)、直径>5.0cm根、1.0~5.0cm根、0.5~1.0cm根、<0.5cm根等12个部分称鲜重、取样、烘干、粉碎、称干重、统计单株各器官鲜重、干重和所占全树的百分数、含水量和单株含水总重量。1.2铁在不同器官中的分布将上述根、枝、叶、果分别取干样0.5、0.5、0.5、1.0g,在马弗炉中灰化,用2mL1:1HCl溶液(6mol/L)溶解后用高纯水定容至25mL,用等离子光谱仪测定铁含量。根据不同器官中铁的浓度,计算不同器官中铁的含量。1.3铁与其它矿质元素在不同器官中含量的比较植物样品的采集同1.2,全氮用H2SO4-H2O2快速消煮后,凯氏定氮法测定,其它元素的预处理同铁一样,用等离子光谱仪测定。2结果与分析2.1苹果树不同器官的比例从表1可以看出,果实的鲜重在苹果树各器官中排第一,占总鲜重的42.09%,达87.50kg/株,所选3株树均为多年稳产树,由此可见,非大小年结果的成龄苹果树,果实的鲜重占有较大的比例。相比之下,果实干重所占比例较小,为19.51%,16.46kg/株。果实含水量为各器官之首,达81.19%。叶片单株鲜重、干重分别为13.17kg、5.44kg,占单株总鲜重和干主要结果部位的短枝鲜重占总鲜重的0.12%,仅0.25kg/株,干重占0.15%,0.13kg/株;一年枝鲜重3.44kg/株,占1.65%,干重1.87kg/株,占2.22%。地上部分当年生枝、叶、果鲜重合计104.36kg/株,占单株总鲜重207.90kg的50.19%;干重合计24.02kg/株,占单株总干重84.37kg的28.47%。短枝含水量大于一年枝,前者为48.00%、后者为45.64%。多年生枝、骨干枝、中央干、主干鲜重合计76.98kg/株,占单株总鲜重的37.03%,干重合计46.34kg/株,占总干重的53.06%,含水量均小于一年枝。根系鲜重合计26.56kg/株,占总鲜重的12.77%,干重合计14.13kg/株,占总干重的16.75%,幼嫩根含水量高,直径<0.5的根含水量48.84%。整株含水量123.55kg。2.2铁在不同器官中的浓度与含量铁浓度在直径<0.5cm根中最高,为257.51mg/kg干重,显著高于其它器官,其次为叶,达214.09mg/kg,总的趋势是较幼嫩器官中铁的浓度大于成龄器官,如直径0.5~1.0cm粗的根中铁浓度为120.81mg/kg,直径>5cm根为93.73mg/kg,差异显著;短枝中铁浓度为118.62mg/kg,中心干中为28.90mg/kg。成熟的果实中铁浓度最低,为18.27mg/kg。单株不同器官中以叶片含铁量最高,达1164.65mg,占单株总铁量的23.69%,单株果实中总铁量为300.72mg,为单株总铁量的6.12%,各类根中的铁含量之和为1500.28mg,占单株总铁量的30.52%,各类枝干中的铁含量之和为1950.13mg,占总铁量的39.67%(表2)。单株总铁量为4915.78mg。2.3成龄苹果树不同器官中矿质元素的含量2.3.1成龄苹果树不同器官中矿质元素的浓度铁在叶、根和枝干等器官中的浓度均大于其它微量元素,其中在直径<0.5cm的幼根中最高,达257.51mg/kg干重,在叶片中居第二,为214.09mg/kg干重,在果实中最低,为18.27mg/kg干重。总的趋势是铁在幼嫩器官中的浓度高于成龄器官,在地下部根中的浓度高于地上部树冠。这种现象说明,幼嫩的吸收根吸收铁后,有较多的铁淀积在被吸收部位;地上部代谢较活跃的器官,具有较高的铁浓度。值得注意的是,铁在果实中的浓度低于硼,这也是果实对缺硼敏感的原因。绝大部分微量元素缺乏时,都是叶片容易表现缺素症,果实上不显示症状,而硼缺乏时,果实表现为缩果病。锌在各器官中的浓度与其它微量元素相比是较低的,其中在果实中的浓度仅2.67mg/kg干重。锌也是在直径<0.5cm的幼嫩吸收根中浓度最高,为50.45mg/kg干重;在叶片中的浓度为20.09mg/kg干重,与铁的比例为Fe1.0∶Zn0.09。锌在其它器官中的浓度趋势与铁相似。硼在果实中的浓度居各微量元素之首,达29.26mg/kg干重;与铁、锌相同的是,幼嫩根中的硼浓度高于老根,幼嫩枝中的硼浓度高于老枝,不同的是短枝中的硼浓度高于直径<0.5cm的幼嫩根,叶片中的硼浓度最高,为49.75mg/kg干重。叶片中硼与铁的比例为Fe1.00∶B0.23。锰与硼相似,也是在叶片中的浓度最高,为53.47mg/kg干重。锰的一个特点是,在地上部分的枝干中,其浓度低于其它微量元素。在叶片中,锰与铁的比例为:Fe1.00∶Mn0.25。铜在叶片中浓度最高,达136.42mg/kg干重,在果实中浓度最低,为2.92mg/kg干重,地上部枝干中的浓度高于地下部根,分析这是由于果园经常在树冠喷布波尔多液铜制剂所致。铜与铁在叶片中的比例为:Fe1.00∶Cu0.64。N、P、K、Ca、Mg几种大量元素在不同器官中的含量有如下规律:(1)综合全树各器官总的情况,Ca的含量最高,Ca在各类根和枝干中的含量均大于其它元素;其次为N,N在叶片中的含量最高,在其它各器官中的含量均居第二;K的含量居第三位,K在果实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)从单种元素在器官中的最高含量看,N、Ca和Mg都是在叶片中最高,分别为18300mg/kg干重、15800mg/kg干重和3400mg/kg干重;K在果实中含量最高,达6200mg/kg干重;P在一年生枝中含量最高,为1666.7mg/kg干重。(3)不同年龄的器官中元素含量不同。总的趋势是幼嫩器官中元素的含量要高一些,如N、P、K、Ca、Mg在根中的含量为:直径<0.5cm根>0.5~1.0cm根>1~5cm根>5cm根。在不同年龄的枝干中也有类似的趋势。(4)元素在不同器官中的含量也有一定的规律。大多数元素的含量在叶片中均为最高,在果实中普遍较低(K元素除外)。(5)叶片中大量元素与铁的比例分别为:Fe1.00∶N85.45∶P6.69∶K53.56∶Ca73.80∶Mg15.88。2.3.2果树不同器官中矿质元素的总含量铁在果树不同器官中总量的多少依次为枝、叶、根、果,分别为1950.43、1165.36、1100.38、300.72mg。除了在果实中低于硼的含量外,在枝、叶、根等器官中均高于其它微量元素。锌在果树不同器官中量的多少依次为枝、根、叶、果,分别为582.15、223.95、109.29、43.95mg。在叶和果实中均低于其它微量元素。硼在果树不同器官中量的多少依次为枝、果、叶、根,分别为513.3、481.62、270.94、215.77mg。硼的一个显著特点是,在果实中含量最高。锰在果树不同器官中量的多少依次为枝、叶、根、果,分别为301.87、290.88、150.42、48.06mg。在叶中的含量高于硼和锌,在果实中的含量也较低,与锌处于同一水平;铜在果树不同器官中量的多少依次为枝、叶、果、根,分别为808.76、742.12、135.62、125.86mg。铜的显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为枝、叶、根、果,与其它大量元素相比,在叶中的含量最高;氮在果实中的含量低于钾、在根和枝干中的含量低于钙。磷在不同器官中含量的高低依次为枝、果、根、叶,磷在根、叶中的含量远小于氮、钾和钙。钾在不同器官中含量的高低依次为果、枝、叶、根,钾在果实中含量最多,在叶片中的含量小于氮和钙。钙在不同器官中含量的高低依次为枝、叶、根、果,钙在根和枝干中的含量均高于其它大量元素。镁在不同器官中含量的高低依次为枝、叶、根、果,在果实和根中都低于其它大量元素2.4植株中不同元素的总量整株中各微量元素的总量以铁最多,达4915.78mg,其次为铜、硼、锌、锰,分别为1812.36、1481.33、959.34、791.23mg,各微量元素之间的的比例为Fe1.00∶Cu0.37∶B0.30∶Zn0.20∶Mn0.16。整株中各大量元素中以钙含量最高,达440659mg,其次为氮、钾、镁、磷、分别为309101、263850、58936、51163mg,与铁的比例分别为Fe1.00∶Ca89.6∶N62.9∶K53.7∶Mg12∶P10.4。3讨论地上部分当年新造器官,包括果实、叶片、一年生枝和短枝的鲜重占全株鲜重的50.19%,它们的干重占全株干重的28.47%,这在制定年度肥水管理计划时是一个值得重视的参考因素。果树的经济产量是指收获的经济器官(如果实)的干重,生物产量是指植株的总干重,经济产量=生物产量×经济系数。从本试验的结果看,成龄苹果树的经济系数为:果实的干重/植株总干重=16.46kg/84.37kg=0.19,水稻的经济系数一般约为0.4~0.5。提高生物产量或经济系数,都能增加经济产量。苹果的生物产量里,多年生枝干重占的比重最大,达0.53。通过整形修剪,选择适宜的树形,减少多年生枝的级次,从而减少多年生枝干所占干重的比例,将有利于提高经济系数,从而提高经济产量。单株含铁量4915.78mg,叶、果、根、枝干占总铁比例分别为:23.70%、6.12%、30.52%和39.66%。枝干中所含铁量最多,减少这部分中的铁量,就能够相对增加叶片和果实中的铁含量,通过正确的整形修剪可以达到这一目的。通常采用叶片养分含量来表征果树营养状况,这是因为叶片中矿质元素的含量能够比较好地反映树体营养水平,因此有关研究也比较多。苹果叶片N含量范围多在1%~4%,桃、梨、葡萄叶片中适宜的N含量分别为:2.8%~4.0%、2.0%~2.4%、1.3%~3.9%。番石榴高产叶片中的N含量为:1.8%~2.0%;P在叶片中的含量比N要低很多,李港丽等测得中晚熟苹果品种叶片中P含量为0.22%;桃为0.15%~0.29%;梨为0.12%~0.25%;葡萄为0.14%~0.41%;Kotur等测得番石榴叶片P中含量为0.16%。苹果缺K时,叶片中K的浓度降至0.9%,不缺K时,叶片中浓度为1.2~1.3%,Dris测得苹果叶片中含K1.7%,李港丽测得苹果叶片中含K0.763%~2.45%。几种果树叶片的含K量如下:桃为1.50%~2