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缺锌对苹果树生长和生理指标的影响

缺锌对苹果树生长和生理指标的影响

【摘要】锌元素是植物生长过程中必要的一项微量元素,也是唯一同时存在六大酶类上的微量元素,其在植物DNA的复制转录、蛋白质合成降解、糖酸代谢以及细胞分裂等各种代谢活动中发挥着不容忽视的重要作用。苹果树对锌的敏感程度较大,发生缺锌的情况容易诱发植物出现小叶病的情况,主要外部表现症状为叶小簇生、节间缩短、萌芽率上升以及成枝力低下等等,会降低苹果的产量与品质。文中以10年生的“富士/海棠”苹果树作为试材,对叶片中缺锌影响植物生长的情况进行了分析。

【关键词】苹果树;锌元素;叶绿素

0.引言

苹果是世界上的四大水果之一,我国现今有苹果种植面积超过222万hm2,年产量超过3400万吨,我国苹果种植面积和苹果产量均在世界种植范围中占据半数以上的比例,在世界的苹果生产过程中占据首要位置。在最近几年,我国的苹果单产量趋势呈不稳定增长趋势,2009年至2011年我国的平均单产为14.9t/hm2,比世界平均水平约高出2.4%,但和我国最高单产相比还相差80%的差距。我国苹果产量降低的主要原因是因为幼树适龄不结果以及小叶病,这些因素和树体内缺磷、缺锌等营养比例失衡有密切关联。

1.锌对植物的作用

1.1锌在植物中存在的形态

在植物中锌最长存在的形态为自由态离子、低分子量有机物配合态复合物、金属蛋白和细胞壁结合的非溶性模式,在植物中的自由态离子一般没有多高的浓度,锌的存在主要是以二价锌离子的模式被植物进行转运吸收,木质部中则主要是依靠使用二价锌离子或者有机螯合的模式存在,其韧皮部中的存在主要是以含有锌分子的有机模式存在,叶片当中的存在形式则多是自由锌离子、金属蛋白或者低分子化合物等等,有少许部分存在形式为和细胞壁的合成所表示的不可利用模式[1]。液泡中的存在形式一般是和有机酸、蛋白或者多肽结合的模式,另外锌的存在还会和氯离子与硝酸根的模式存在化合物。

1.2锌在植物中的生理作用

在植物的蛋白质合成、光合作用、糖酸代谢、生物膜结构域功能以及植物激素的代谢方面,锌发挥着十分重要的作用。锌是乙醇脱氢酶、山梨醇脱氢酶与苹果酸脱氢酶等各种脱氢类的辅助因子,在糖酸代谢调节方式发挥着重要作用,另外锌在保持植物活性氧膜方面的稳定性有着不可忽视的重要作用[2]。并且锌也是生长素合成的一项必需物,对激素代谢的调节作用明显。

2.植物缺锌的原因和补锌的方法与效果

2.1缺锌的原因

苹果树缺锌症状的出现和各种因素间有密切联系,常常出现的原因有以下几方面:第一,黄土、沙土果园的土壤贫瘠,锌含量较低,或者因为土壤有较好的渗水性,因为浇灌了太多的水二造成土壤中的可溶性锌盐流失;第二,施用过多的磷肥,造成果树对锌有更高的需求量;第三,石灰性与盐碱性土地中的锌更容易被固定,无法完全被果树的根系所吸收;第四,土壤黏性较重,活土层不深,果树的生长发育根系不健全;第五,重茬果园或者苗圃地内种植苹果树容易出现缺锌病的情况[3]。

2.2补锌方法和效果

使用锌肥能够避免苹果出现缺锌的情况,有效防治苹果的小叶病。在锌肥品种当中存在各种品种的硫酸锌,各个的含锌量也有所差异,因此需要对其的施用进行严格说明。对土壤环境做优化改善,对土壤增施有机肥、改善土壤质量、有效降低土壤的碱性特质,是预防植

物缺锌病的本质方式,与此同时可以施补少量的锌肥,能够获得较为理想的防御效果。我国使用的较多方式是:(1)果树发芽前为其喷洒浓度为3%至5%的硫酸锌溶液,或者是果树发芽初期为其喷洒浓度为0.3%的尿素,能够有效减轻其发育不良现象;(2)联合在春秋季节施用有机肥,为每株成龄树额外施加0.25千克至0.5千克硫酸锌,第二年就能有成效,同时能够保持较长的有效使用期,但是对盐碱地此项方式的效果不甚突出;(3)如果果树是因为缺镁与铜而造成的缺锌,单纯的使用硫酸锌的效果并不明显,需要联合镁、铜、锌等化合物一同使用才能够取得更好的效果,与此同时,要注意与钙、硼、锌的配合使用[4]。

3.实验方法

3.1材料

本次研究开始于2012年,在山东肥城潮泉镇苹果园开展有关研究。试材为10年生缺锌小叶病的“富士/海棠”苹果树,并选择同果园长势正常的植株为对照组。分别从2012年7月5日至2.12年7月8日从所有受检的植株树冠部外围随机选取10条新梢,测定其生长的长度。从新梢基部分开始,分别从健梢以及病梢处选择第七片与第八片成熟叶约100片至150片,将其混合,测定器百叶鲜重与厚度以及平均单叶面积等,之后擦洗干净叶片表面水分,选择几片测定叶片的叶绿素含量,剩下的叶片待烘干之后对百叶干重的锌含量进行测定。

3.2方法

单叶面积使用方格纸法进行重复五次的测定,其中叶绿素含量使用浓度为80%的丙酮使用浸提法。锌含量测定的方式先洗净、烘干以及磨碎,之后将磨碎的样品放进浓HNO3-HCIO3中煮沸,使用ICP等离子体进行光谱发射分析。

3.3结果

3.3.1缺锌小叶病对新梢生长量造成的影响

表1 缺锌小叶病对苹果新梢生长量对比

叶片含锌含量(mg/kg·dw)新梢生长量(cm)

病叶12.03 病梢11.2

正常叶31.35 健梢36.4

由上表显示,苹果叶中缺锌,其新梢生长量相比正常植株会有较大程度的减少,所以要想保证新梢的稳健生长,提供必要的锌含量是十分必要的。

3.3.2小叶病对苹果叶片的影响

新梢基部的第七片和第八片叶为成熟叶片,各种生长于生理指标相比,稳定性较为突出,能够表示整个枝梢生长的基本情况。

表2 缺锌小叶病对苹果的叶面积、百叶重与白叶厚造成的影响

锌含量单叶面积百叶鲜重百叶干重比叶重百叶厚度

健叶33.43

(100)37.79

(100)

61.30

(100)

28.40

(100)

7.51

(100)

3.57

(100)

病叶11.30

(33.81)3.55

(9.41)

4.87

(7.68)

1.87

(6.61)

5.27

(70.21)

2.29

(64.24)

从表2数据中可知,叶片锌含量不足后,其单叶面积、。百叶鲜重、百叶干重以及百叶厚度全部会范围的降低,而在这之中的单叶面积也仅仅是正常叶片的9%左右,其百叶鲜重与百叶干重分别是正常叶的8%与7%上下,另外其比叶重与百叶厚度相比正常叶也更低,由此可以得出植物缺锌对其叶片的生长发育有一定的抑制性作用。

3.3.3小叶病对叶片叶绿素的影响

从表3数据中得出,病叶正常的叶绿素含量与总量都在减少,比健叶的正常含量均略显偏低。

表3 小叶病对苹果叶片叶绿素组成的影响

C A C B C T C A/C B

健叶 1.274 0.843 2.118 1.50

病叶0.761 0.802 1.564 0.94

4.结语

长年的研究资料显示,锌营养已经成为限制苹果产量与质量的一项重要因素,锌能够调节改善苹果矿质的营养均衡,对苹果的生长质量有一定的优化作用,提升苹果生长过程中的抗性作用。社会不断发展与人们生活水平不断提升的过程中,发展功能性苹果已经是一项必然的趋势,含有丰富锌元素的苹果能够对人们的大脑有神经保健的作用,同时维持人体正常的代谢,强化免疫力。因此我国苹果生产过程中,需要注重锌的补充,生产出有高效保健作用的苹果。

【参考文献】

[1]王金花. 缺锌胁迫下苹果砧木幼苗的形态与生理响应及IAA对其根系生长的调控[D].山东农业大学,2012.

[2]刘爱红. 锌胁迫下苹果树锌的分配特性及有机酸对锌分配的影响[D].山东农业大学,2012.

[3]闫志刚. 锌胁迫对苹果树生长发育和微量元素分配动态的影响[D].山东农业大学,2010.

[4]张勇. 根外施锌对苹果果实品质及糖代谢相关酶活性的影响[D].山东农业大学,2013.