3种苹果砧木幼苗在南疆钙质土壤上的田间表现

焦晓峰　王宪璞　赵越　何天明　吴玉霞

摘 要：对3种苹果砧木的抗缺铁性进行田间对比试验，结果表明，小金海棠、八棱海棠在pH值为8.53的南疆钙质土壤上均生长正常，而在相同土壤上栽植的新疆野苹果却出现出严重的缺铁失绿症状。虽然新疆野苹果叶片中的叶绿素含量和有效铁含量明显低于小金海棠、八棱海棠，但其叶内的全铁含量却高于八棱海棠，而且新疆野苹果的全铁含量与有效铁含量的比值最大，表明发生黄化程度严重。综合分析各个指标测定值后认为，3种苹果砧木对南疆钙质土壤的抗性表现为小金海棠、八棱海棠抗缺铁能力较强，新疆野苹果发生黄化症状最明显，抗缺铁能力最差。

关键词：苹果砧木；全铁含量；有效铁含量；抗缺铁

中图分类号：S661.1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.09.009

Growth Performance of Three Kinds of Apple Rootstocks on Calcareous Soil in South Xinjiang

JIAO Xiao-feng， WANG Xian-pu， ZHAO Yue， HE Tian-ming， WU Yu-xia

（College of Forestry and Horticulture， Xinjiang Agricultural University， Urumqi， Xinjiang 830052， China）

Abstract： Field comparison test of different apple rootstocks on resistant to iron deficiency was conducted. The results showed that M. Xiaojinensis Cheng et jiang and M. micromalus Makino rootstock seedlings grew normally without any iron chlorosis symptom at Southern calcareous soil pH 8.53 and its leaf chlorophyll content was much higher than that of M. sieverii Roem （control species）， which showed serious chlorosis under the same pH conditions. Although M.sieverii Roem chlorophyll content and active iron content was significantly lower than M. Xiaojinensis Cheng et jiang and M. micromalus Makino， its total iron content in leaves was not lower than M. micromalus Makino. The ratio of total iron content and maximum active iron content of M. sieverii Roem was the biggest， indicating that the more serious the degree of yellowing. The ability of resistance to iron deficiency of M. micromalus Makino and M. Xiaojinensis Cheng et jiang were higher than that of others. M. sieverii Roem was sensitive to iron deficiency stress， and was weaker than that of others.

Key words： apple rootstock；total iron content；active iron content；resistance to iron deficiency

干旱半干旱区钙质土壤上栽培的果树常发生叶片缺铁失绿症[1]，特别在葡萄、苹果和梨等温带树种中表现尤甚。栽培实践表明，同一树种的不同种（品种）对土壤缺铁性胁迫的抗性有较大差异，这使得在不同砧木品种中选择抗性品种从而矫治主栽品种的缺铁失绿症成为可能。例如，在苹果属植物抗缺铁砧木的研究中，韩振海等[2]发现小金海棠具有较高的抗缺铁特性，而山定子和新疆野苹果则在缺铁逆境下，很容易表现出失绿症状。李振侠等[3]的研究表明，不同苹果砧木各器官的铁含量随着铁处理浓度的增加而会发生相应的改变，当根系中铁含量高于枝叶中铁含量时，表明该砧木的抗性较强，而相反则较弱。张凌云等[4]以11种苹果砧木为试材，筛选出Luo2、小金海棠、Luo1为铁高效基因型苹果砧木，平邑甜茶、山定子等为铁低效型砧木。但这些抗缺铁性苹果砧木的筛选结果均是在实验室水培或砂培条件下获得的，缺乏大田试验的充分验证，对生产实际均不具有直接的指导意义。

为此，笔者以新疆南部的塔里木盆地绿洲地带典型的钙质土壤为背景，对不同苹果砧木的耐缺铁性田间表现进行了考察，以期通过田间试验，筛选出适合于生产实际的苹果抗缺铁性砧木品种。

1 材料和方法

田间试验于2012—2014年在新疆巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市沙依东园艺场6分场完成。当地土壤为典型的荒漠钙质土壤，气候属典型的暖温带大陆干旱气候。实验室分析工作在新疆农业大学新疆特色果树研究中心完成。土壤样品委托新疆农科院测试中心完成。

1.1 材 料

本试验选用的3种苹果砧木材料分别为小金海棠（Malus xiaojinensis Cheng et Jiang）、八棱海棠（Malus micromalus Makino）、新疆野苹果（Malus sieverii Roem）2年生实生苗。

1.2 方 法

1.2.1 试验地土壤样品的采集与测定 在田间采用五点法采集土样，土壤样品的采样深度为0～40 cm[5]。取回土样后在按照经典的土壤农化分析方法进行前处理后，分别进行土壤pH值、有机质、总盐量、N、P、K、Fe、Mn、Zn、Cu含量的测定。土壤pH值采用酸碱度法测定[6]；有机质测定采用重铬酸钾容量法—外加热法测定[7]；总盐量用电导率法测定[8]；全N含量采用半微量凯氏定氮法测定[9]；速效N采用半微量克氏法测定；全P测定采用H2SO4-HClO4浸提[10]，钼锑抗比色法测定；速效P采用0.5 mol·L-1 NaHCO3浸提，钼锑抗比色法测定；全K采用NaOH熔融—火焰光度法测定[11]，速效K采用1.0 mol·L-1NH4-OAC浸提—火焰光度计法测定；Fe、Zn、Cu、Mn采用DTPA—原子吸收分光光度计法测定。

1.2.2 不同砧木叶片叶绿素含量的测定 8月20日随机选取供试材料相同部位中上部的叶片，测定各砧木幼苗叶片的叶绿素含量，重复3次，取平均值。测定方法为乙醇—分光光度计法[6]。

1.2.3 各砧木叶片中铁含量的测定 在8月20日采集供试材料植株相同部位中上部的叶片，放入自封袋，放入鼓风干燥箱中在105 ℃杀青30 min，再在75 ℃烘至恒质量，苹果砧木的有效铁含量测定均采用稀盐酸浸提法、全铁含量测定均采用干灰化法消煮[12-13]。

1.2.4 数据处理 采用Spass20.0统计分析软件对测定的数据进行单因素方差分析，并选用Duncan法检验各组数据的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 土壤理化特性分析

从表1测得的数据中可以看出，试验地的土壤pH值在8.11～8.69之间，平均值为8.53左右，属于典型的碱性土壤。通过电导率来测定土壤全盐量，从测定结果可以看出，试验地1 m土层含盐量处于0.16%～0.25%区间范围内，平均为0.21%，属于轻盐渍化土壤。由于沙依东园艺场是特殊的暖温带大陆气候，夏季高温干旱且降雨量少，微生物活动旺盛，分解作用强，从而导致土壤有机质含量普遍偏低（平均在1.99%），属于低值范围。

对大量元素而言，速效N比较缺乏，速效P和速效K处于丰裕水平。

就微量元素而言，参照新疆农科院土肥所的肥力标准，经测定试验地土壤的有效锰和有效锌处于丰裕水平（>0.2 mg·kg-1），有效铜处于适宜水平（0.5～2.0 mg·kg-1）。但土壤有效铁含量（17 mg·kg-1）低于铁素亏缺临界线（20 mg·kg-1）以下。

2.2 在田间状态下不同苹果砧木的症状分析

小金海棠、八棱海棠和新疆野苹果的2年生幼苗栽植于库尔勒市沙依东园艺场6分场苹果种质资源圃中。通过田间观察发现，生长在pH值为8.53钙质土壤上的八棱海棠、小金海棠的砧木幼苗，生长正常，新生嫩叶仍然保持绿色，随季节的更替叶片完全没有出现明显的黄化症状。而生长在相同土壤上的新疆野苹果萌发的嫩叶却出现典型的缺铁失绿症，缺铁较轻时，叶片边缘失绿，叶片叶肉变黄，症状严重时，生长缓慢，顶芽萎缩，顶部边缘发红，顶芽开始枯死。观察结果见图1。

2.3 田间状态下不同苹果砧木的叶片叶绿素含量的差异

铁是叶绿素形成过程中卟琳的主要构成成分，缺铁胁迫必然会对叶绿素含量产生一定的影响。但由于不同苹果砧木在南疆荒漠土壤上的生长表现不同，从而对叶绿素含量的影响也会表现出不同的差异。为此，在9月份采取田间生长的不同苹果砧木的叶片进行叶绿素含量的测定，其测定结果如表2所示，小金海棠叶片的叶绿素含量为1.611 mg·g-1，八棱海棠的叶绿素含量为1.422 mg·g-1 ，新疆野苹果的叶绿素含量为0.965 mg·g-1，经方差分析检测，3种苹果砧木幼苗的叶绿素总含量间差异极显著。新疆野苹果的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量均明显低于小金海棠、八棱海棠的各叶绿素含量，但是新疆野苹果的叶绿素a/叶绿素b的比值却明显高于小金海棠、八棱海棠。

这表明在pH值为8.5的南疆钙质土壤上，叶片发生失绿黄化中的各色素含量均低于正常叶片，尤其是叶绿素b的含量值最为明显，叶绿素a/b的比值随着叶片失绿黄化程度的增加而增大。

2.4 田间状态下不同苹果砧木叶片铁含量分析

从表3中测得的数据可以看出，不同苹果砧木叶片中的铁含量也不同。在南疆pH值为8.53的钙质土壤上，小金海棠叶内的全铁含量最高为169.452 mg·kg-1；新疆野苹果叶内全铁含量次之为167.245 mg·kg-1；八棱海棠的全铁含量最低为163.885 mg·kg-1；经方差分析检测，新疆野苹果叶片的全铁含量与小金海棠和八棱海棠叶片的全铁含量间差异不显著。

从有效铁测定结果上看，在南疆钙质土壤上发生黄化的新疆野苹果叶片的有效铁含量显著低于小金海棠和八棱海棠叶片的全铁含量。新疆野苹果叶片的有效铁含量与小金海棠和八棱海棠叶片的有效铁含量间的差异达到极显著水平。

从叶片中的全铁含量和有效铁测定数据的比值可知，叶片发生黄化的新疆野苹果的T/E值为3.342，而其它正常叶片的T/E值平均为2.361，说明黄化叶的T/E值比正常叶的T/E值有所升高，即升高了41.55%。经单因素分析表明，两者差异达到显著水平，同理在E/T的比值上也存在显著性差异。

以上结果表明：在南疆钙质土壤上，不同苹果砧木叶内的铁含量受到的影响程度不同。新疆野苹果受到影响最深，而小金海棠和八棱海棠几乎不受影响。

3 讨 论

3.1 苹果缺铁的土壤因子

经测得试验地的土壤pH值平均在8.53左右，属于典型的碱性土壤[14]。当土壤pH值>8.5时，大多数果树容易发生缺铁失绿的现象[15]，同时较高的pH值对缺铁黄化起着直接和间接的作用，直接作用是影响苹果砧木对根系的吸收，而间接作用是降低土壤的有效铁含量、增加了HCO3-含量。本试验通过对南疆钙质土壤上不同点采样的pH值比较分析中发现，高pH值对果树黄化起着非常重要的作用，它为黄化现象的发生提供了必要条件。但是发生黄化的苹果砧木和正常的苹果砧木都在同一块试验地，并且各个采样点土壤的pH值均值都在8.53左右，无显著差异。这说明，在pH值较高的情况下，果树发生缺铁失绿现象还会受到其他因素的制约。

3.2 叶片中的铁含量与失绿关系的探讨

在果树铁营养的叶片诊断中，人们一直对叶片中的总铁和有效铁含量是否能作为缺铁诊断指标存在着争论。例如有研究者认为，植物各器官组织中的铁含量都能在一定程度上反应植物的铁素营养状况[16]。但因植物的种类而不同。毛福春等[13]通过对60个猕猴桃叶样铁含量的测定表明，全铁含量并不能准确反映树体的缺素状况[12]。然而也有人坚持用植株内叶片的全铁含量作为研究缺铁失绿的依据之一[17]。本试验通过3种苹果砧木在南疆钙质土壤的田间观察发现，新疆野苹果表现出明显的缺铁失绿症状。但是全铁含量与其他2种苹果砧木相比差别不大，甚至高于其他苹果砧木。说明全铁含量并不能有效地作为铁素营养问题的筛选指标。然而全铁含量与有效铁含量的比值却明显高于其它苹果砧木，这进一步表明3种苹果砧木的全铁含量与有效铁含量的比值与砧木在田间发生黄化的程度存在密切的相关性，即全铁含量与有效铁含量的比值能准确地反映植株的黄化程度。

4 结 论

苹果砧木幼苗在南疆钙质土壤上其叶片之所以会出现黄化现象是由于多种因子之间交互作用的结果，其中土壤因子是诱导苹果砧木幼苗发生失绿的主导因子。由于试验地土壤为典型的钙质土壤，而钙质土壤上的土质偏碱、土壤pH值高（平均为8.53）、有机质偏低（平均在1.99%）和有效铁含量低（17 mg·kg-1）是诱导苹果砧木幼苗叶片缺铁失绿的主要因素。通过叶绿素含量、有效铁含量以及全铁含量指标的检测，综合分析各指标测定值后认为，3种苹果砧木对南疆钙质土壤的抗性表现为小金海棠、八棱海棠抗缺铁能力较强，新疆野苹果发生黄化症状最明显，其抗缺铁能力最差。

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