砀山酥梨缺铁黄化的诊断与矫治

陈敏 马友福 史倩蓉 杨成泉 缑耀武 徐凌飞

摘 要：为明确陕西蒲城砀山酥梨出现黄化现象的原因，对比不同铁制剂的不同用量对砀山酥梨的矫治效果，筛选出对砀山酥梨缺铁黄化病防治的适用量的铁制剂。以陕西蒲城县龙阳镇缺铁黄化的梨树为研究对象，通过对土壤和叶片的诊断确定发生黄化的原因，并以清水为对照，以4种不同铁制剂分4种浓度施用进行矫治，检测其对砀山酥梨叶片叶绿素和有效铁含量的影响。结果表明，砀山酥梨黄化原因不只是土壤有效铁的缺乏，也与碳酸氢根离子过高有关。不同铁制剂不同用量对砀山酥梨黄化的矫治效果有差异，在供试的几种铁制剂中，3号和4号铁制剂矫治效果较好，其中以4号铁制剂株施20 g处理效果最好，显著提高了砀山酥梨叶片的叶绿素和有效铁含量。

关键词：砀山酥梨;缺铁黄化;诊断与矫治

文章编号：2096-8108（2021）06-0011-06  中图分类号：S662.1  文献标识码：A

Diagnosis and Correction of Iron-deficiency Yellowing of Dangshan  Pear

CHEN Min1，MA Youfu1，SHI Qianrong1，YANG Chengquan1，FENG Yaowu2，XU Lingfei1*

（1.College of Horticulture， Northwest A&F University， Yangling 712100， China;

2.Fruit Technology Promotion Center of Pucheng County， Pucheng 715500，China）

Abstract：In order to clarify the reasons for the yellowing phenomenon in the pear cultivar Dangshan pear in Pucheng County， Shaanxi Province， the corrective effects of different dosages of different iron preparations on Dangsha

n pear were compared， and the ideal dosage of ideal iron preparation for the prevention and treatment of iron deficiency yellowing disease of Dangshan pear were screened out. Taking iron-deficient pear trees in Longyang Town， Pucheng County， Shaanxi Province as the research object， the soil diagnosis and leaf diagnosis were used to determine the cause of yellowing， and with clean water as a control.Four different iron preparations were applied in fourconcentrations for correction to detect the effects of four different iron preparations on the chlorophyll and available iron content in Dangshan pear leaves. The results showed that the yellowing of Dangshan pear was not only due to the lack of available iron in the soil， but also related to the excessively high bicarbonate ion. The different dosages of different iron preparations had different corrective effects on the yellowing of Dangshan pear. Among the several iron preparations tested， No.3 and N

o.4  iron preparations had better corrective effects. Among them， No. 4 iron preparations with a concentration of 20 g had the best treatment effect， which significantly increased the chlorophyll and available iron content of Dangshan pear leaves.

Keywords：Dangshan pear; iron-deficiency yellowing; diagnosis and correction

梨是世界性主要水果之一，是我国仅次于苹果、柑橘的第三大水果。梨是我国种植范围最广的果树之一，根据2019年1月联合国粮农组织（FAO）的最新统计数据显示，截止到2017年底，我国梨栽培面积约96万hm2，总产量约1 653万t，分別占世界总栽培面积和总产量的69.1%和68.4%，稳居世界第1位[1]。由于多种原因，我国梨果生产上梨树黄叶病发生比较普遍，对于梨树寿命、梨果产量和品质具有很大的影响，成为梨果产业长期以来难以解决的问题[2]。

本研究以盐碱地地区陕西蒲城县龙阳镇缺铁黄化的梨园为研究对象，采用4种不同的铁制剂以4种不同的浓度用量进行土施矫治，比较不同铁制剂的不同用量对砀山酥梨黄化的矫治效果，以期筛选出适用量的铁制剂，为盐碱地土壤条件下砀山酥梨的缺铁黄化矫治提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及试验材料

试验地位于陕西省渭南市蒲城县龙阳镇缺铁黄化的砀山酥梨园。（海拔356 m，东经109°41′13″，北纬34°51′24″）。正常果园位于相邻的另一农户果园中进行（海拔354 m，东经109°37′35″，北纬34°50′7″）。该县属暖温带大陆性气候，年均温15.6 ℃，极端最高温41.8 ℃，极端最低温-16.7 ℃，年降水量519.9 mm，多集中在6—7月，无霜期219的。

供试品种为砀山酥梨，黄化梨园树龄20年，约0.3 hm2，长方形栽植方式，南北方向共栽植12行，每行20～25株，667 m2栽植83株。根据黄化病发生程度分级[3]，该果园内黄化程度应为4级。供试土壤的基本化学性质为：全氮0.98 g/kg，速效氮3.59 mg/kg，全磷1.27 g/kg，速效磷17.4 mg/kg，全钾2.43 g/kg，速效钾487.03 mg/kg，有效铁3.14 mg/kg，pH=8.68。供试铁制剂分别标记为：1代表FeSO4·7H2O 0.3%，2代表EDTA-Fe，3代表欧盟肥料-固態混合微量元素Valagro铁6%，4代表苏贝尔翠恩1号EDDHA螯合铁铁≥6%，共4种铁制剂。

1.2 试验方法

试验于2019年5月下旬进行，在每一行或两行选取3棵黄化程度一致的梨树作为1个小区，挂牌标记。试验各处理按浓度1到浓度4排列分别为：FeSO4·7H2O：3 000倍、1 500倍、750倍、150倍液;EDTA-Fe：6 000倍、3 000倍、1 500倍、300倍液;其他2种铁制剂选择用量为1 g、5 g、10 g、20 g;对照为清水。铁制剂施用方法为用水充分溶解后进行灌根处理，施用时间选择晴天的4时以后进行。各处理随机排列，重复3次。试验除清水对照外还设正常梨园对照，正常梨园植株与试验黄化植株相邻。

1.3 样品采集及处理

1.3.1 土壤样品

施用基肥前对梨树的树冠垂直投影的外缘下范围内，分东南西北4个方位选取4个样点用土钻采土。取样深度：0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm。相同深度土樣混合为一个样本，全园以五点取样法采集，四分法混合。相应重复采集正常梨树土壤样品作为对照。将土样均匀混合后密封，烘干，研磨，过筛后装入密封袋中保存备用。

1.3.2 植物样品

植物样品在施铁制剂之前，于5月20日样本株新梢期采集正常与黄化植株叶片，第2次于施肥后2个月

即7月20日采集。叶片采集方法为采集树冠外围新生枝条中部完全展开的无病虫害叶片，对供试梨树的上、下部不同方向枝条上分别随机采取当年生新梢中部有代表性的100片黄化新叶和基部的100片黄化老叶。在正常树上的上、下部枝条上随机取绿色叶片为对照样，以检测叶片中矿质元素。叶片用自来水冲洗，后用去离子水洗净，用定量滤纸夹层吸干叶表水，置于硫酸纸袋中，放入鼓风干燥箱中105 ℃下杀青20 min，70 ℃下鼓风干燥72 h以备矿质元素测定之用。

1.4 测定项目及方法

进行前处理后分别测定土壤pH值、氮、磷、钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质、有效铁、锰、镁、锌、铜等元素。以上测定项目均参照鲍士坦[3]的方法采用常规的土壤农化分析。叶片叶绿素含量参照赵京东[4]的方法采用丙酮和乙醇混合提取，分光光度法测定。叶片有效铁含量采用1 mol/L盐酸浸提叶片干样[5]进行测定。

1.5 数据处理

数据采用Excel进行计算，运用SPSS26.0进行方差分析和新复极差检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 砀山酥梨叶片缺铁黄化的诊断

2.1.1 土壤养分含量

以主栽品种砀山酥梨黄化园和正常园不同土层的土壤为材料，分析了土壤pH和HCO3-含量（表1）。黄化和正常梨园不同深度土壤的pH值差异较小，表现出黄化梨园高于正常梨园，但没有显著差异。初步分析土壤pH过高不是影响梨树黄化的主要因子。两类梨园相比，土壤HCO3-含量在各个土壤深度层都是黄化梨园高于正常梨园。两类果园土壤0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm的HCO3-的含量有显著差异。研究表明：果树黄化是由于土壤中HCO3-含量过高引起，HCO3-的存在影响了土壤中铁的有效性，导致植物对铁的吸收减少。

黄化梨园和正常梨园土壤的全氮、全磷、镁含量都呈现有规律性的变化（表2），从土壤表层到60 cm深度的3个层次，正常梨园土壤的全氮、全磷、镁含量均高于黄化梨园，正常梨园0～20 cm土壤全氮、全磷、镁含量显著或明显高于20～40 cm和40～60 cm土层，黄化梨园也表现出相同趋势，两种梨园不同深度的土层全氮和镁含量有显著性差异，全磷含量在20～40 cm土层有显著性差异，在表层和40～60 cm土层没有显著性差异。但钾、钙在不同深度土层的含量均表现为黄化梨园高于正常梨园，且3个土层都有显著性差异。

由表3可以看出，黄化梨园土壤速效氮、有机质、有效铁含量在0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm的3个深度都分别显著低于正常梨园，在两类梨园中，土壤速效氮含量随着土壤深度的加深逐渐降低，在0～20 cm土层：正常梨园的土壤速效氮值最高，为5.88 mg/kg，黄化梨园为3.59 mg/kg，差值2.29 mg/kg。在20～40 cm土层：正常梨园土壤速效氮含量为5.27 mg/kg，黄化梨园为2.47 mg/kg，差值2.8 mg/kg。在40～60 cm土层：正常梨园土壤速效氮含量为5.16 mg/kg，黄化梨园为2.36 mg/kg，差值2.8 mg/kg。由此可见，两类梨园土壤速效氮差值在40～60 cm之间差距较大。

有机质含量表现为：随土壤深度的加深有机质含量逐渐降低。正常梨园0～20 cm深度有机质含量为15.75 g/kg，黄化梨园0～20 cm深度有机质含量为12.12 g/kg，较正常梨园下降了3.63 g/kg，差异显著。20～40 cm土壤深度中黄化梨园有机质含量为6.92 g/kg，较黄化梨园下降了3.65 g/kg。40～60 cm土层中黄化梨园有机质含量比正常梨园下降了2.65 g/kg，差异均显著。由此可见，两类梨园土壤有机质差值在20～40 cm之间差距较大。

在0～20 cm土层：正常梨园有效铁含量最高为3.56 mg/kg，黄化梨园为3.14 mg/kg，比正常梨园降低了0.42 mg/kg。在20～40 cm土层：正常梨园有效铁含量为3.14 mg/kg，黄化梨园为2.3 mg/kg，与正常梨园相比降低了0.84 mg/kg。在40～60 cm土层：正常梨园有效铁含量为2.86 mg/kg，黄化梨园为2.16 mg/kg，与正常梨园相比降低了0.7 mg/kg。由此可见，在20～40 cm土层有效铁差距较大，对根系吸收铁元素有较大的影响。一般认为，土壤有效铁含量低于2.5 mg/kg时植物会出现缺铁黄化症状。黄化梨园有效铁在3个土层均低于2.5 mg/kg。说明土壤缺铁是造成黄化的主要原因。

黄化梨园有效锰和有效铜含量在3个土层均与正常梨园没有显著性差异;但正常梨园速效磷、速效钾、有效锌含量在3个土层分别显著低于黄化梨园。土壤速效磷、速效钾、有效锌含量过高时是否影响植物对铁元素的吸收还需要进一步研究。推测梨园大量元素和微量元素的吸收不平衡和微量元素之间的吸收不平衡可能是梨园缺铁的间接原因。

2.1.2 叶片养分含量

对未施铁制剂之前的梨树新叶和老叶分析结果如（表4）所示。缺铁黄化的砀山酥梨叶片和正常砀山酥梨叶片相比，正常梨园中新叶和老叶叶片的锰和有效铁含量显著高于黄化梨园，提示铁元素的缺乏可能是叶片黄化的直接原因。缺铁黄叶的P、K、Ca、Zn含量均显著高于正常梨园叶片，说明植株吸收大量元素与微量元素的不平衡及微量元素间的不平衡，可能是导致盐碱地砀山酥梨缺铁的间接原因。

2.2 喷施铁制剂对砀山酥梨叶片的矫治

2.2.1 喷施铁制剂对砀山酥梨叶片叶绿素含量的影响

施用铁制剂前，黄化梨园老叶和新叶的叶绿素含量均低于正常叶片。施用铁制剂后，发现黄化梨园叶片出现明显的绿化现象，说明施用铁制剂后叶片叶绿素含量增加。由（表5）可知，喷施铁制剂后，四种铁制剂中每个浓度处理后的叶绿素含量均显著高于对照，其中以株施20 g浓度的4号铁制剂叶片叶绿素含量最高，比对照黄化树叶片提高739.1%，且比其余3种铁制剂叶绿素提升值高。此外，在4种铁制剂处理中，3号铁制剂从株施1 g开始就显著提高了叶片的叶绿素含量，在往后提高处理的浓度，叶绿素值上升并不明显，且在20 g处理后，叶绿素值开始有微弱下降，表明3号铁制剂适用浓度为10 g，过量施用效果不明显。在1号和2号铁制剂中，从浓度1到浓度3范围里，叶绿素提升值都没有3号和4号效果好，但在20 g处理下，叶绿素提升优于株施20 g的3号铁制剂。

2.2.2 喷施铁制剂对砀山酥梨叶片有效铁含量的影响

叶片有效铁含量可以反映植物铁的营养水平。有效铁作为叶绿素合成的必要条件，在叶绿素合成中起着重要作用。表6表明，对处理后60 d的叶片有效铁含量测定发现，与叶绿素值相似，施用不同铁制剂后，叶片中有效铁含量均明显增加，且都在株施20 g浓度下有效铁提升值最大。其中4号铁制剂在株施20 g浓度下处理有效铁含量最高，与对照相比提升了254.20%;3号铁制剂次之，与对照相比提升了243.35%;4号铁制剂在株施1 g浓度的处理下，就显著提升了有效铁含量。1号和2号铁制剂与其余2种铁制剂相比，在4个浓度处理下效果均相对较差。叶片有效铁含量随着复绿程度加大而上升，它可反映叶片内的铁素营养状况，有效铁可作为植物铁营养的指标，同全铁相比，梨叶片中有效铁的含量作为其缺铁黄化症的诊断指标更适宜，而且比全铁更能反映梨树铁营养状况。

3 讨论与结论

一般認为，土壤有效铁含量低于4.5 mg/kg时植物可能会缺铁，而其含量低于2.5 mg/kg时植物一般会出现缺铁黄化症状。本试验中黄化与正常植株土壤有效铁含量均小于临界值4.5 mg/kg，但正常植株未表现出黄化症状。土壤pH值升高会使土壤铁含降低，关中地区各梨园土壤pH值多在8.5以上，较高的pH值对梨园缺铁黄化症的发生产生了直接和间接作用。直接作用是影响了根系对Fe吸收，间接作用是降低了土壤有效铁的含量，增加了土壤中HCO3-含量[6]。相比而言，土壤有机质对梨园黄化病的影响则较小。微量元素之间存在拮抗作用，磷、钾、锌、锰含量升高可能会加剧植物的缺铁黄化[7，16]。

本试验土壤属于盐碱性，缺铁黄化梨园的磷、钾、锌、锰含量显著高于正常梨园的土壤，这和任玉芳等[8]的结论一致。微量元素之间存在拮抗作用，陕西关中地区有效锌含量增加可能会加剧植物的缺铁黄化，这与徐福利[9]的研究一致。本研究发现黄化梨园中钾的含量显著高于正常梨园，说明土壤中钾含量过高容易导致黄化的发生，这在猕猴桃[10]、苹果[11]、葡萄[12]、梨[13]、蓝莓[14]中均被证实。土壤中磷含量过高，能和铁离子发生反应，导致土壤中的有效二价铁被转化为三价铁发生沉淀，使土壤中的有效铁降低[15]。黄化梨园和正常梨园植株表现之所以不同，土壤中有效铁含量低，可能只是黄化的诱因之一，有可能还是因为植株间个体的差异以及单株的土壤条件不一致，导致其吸收养分的能力不同，因此叶片表现出差异。铁是叶绿素合成的必需元素，新叶中叶绿素含量下降出现黄化是植物缺铁的典型症状[8]。本研究通过对正常及黄化梨园的叶片营养诊断发现，黄化梨园的有效铁含量也显著低于正常梨园，进一步表明梨园黄化的原因是缺铁所致，这与王光州[16]对猕猴桃，倪琳琳[17]对梨的研究结果一致，并且缺铁失绿现象可能是由根系对营养元素吸收的不平衡所导致的对铁的拮抗作用造成的。在本研究中随着施

用制剂浓度的递增，各种铁制剂处理后叶片的叶绿素总含量也呈增加的趋势。在施用的4种铁制剂中，浓度4的处理其叶绿素含量、有效铁含量都达到最高，并显著高于其他3种浓度的处理。与对照相比，施用铁制剂不仅矫治了梨园叶片的黄化现象，而且提高了有效铁的含量。这说明喷施铁制剂能增强土壤中铁的有效性，促进了根系的吸收。

本研究通过对土壤和叶片的诊断发现，在盐碱地区梨树黄化主要有两个原因：第一是土壤中有效铁含量较低，以及HCO3-含量较高;第二是土壤中速效态磷、钾、锌的比例过高，导致梨树铁营养失调。从整个果园看，有效铁含量较低是黄化的主要因素。从总体看，盐碱地区黄化与正常梨园相比，黄化梨园中养分含量以速效磷、钾、锌含量为丰富，氮处于中等水平。微量元素中，以钙、速效锌较为丰富，铜、锰比较缺乏。本试验还发现，各种铁制剂在矫治缺铁黄化中效果差异较大，其中3号和4号铁制剂施用效果较好，且浓度4处理的4号铁制剂效果更优，显著提高了砀山酥梨叶片的叶绿素和有效铁含量。

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收稿日期：2021-07-05

基金项目：西北产区梨优质高效品种筛选与配套栽培技术研究（2019YFD1001404）

第一作者简介：

陈 敏（1998-），男，硕士，主要从事梨育种与栽培研究。电话：18487370224;E-mail：mc1783238011@163.com

通讯作者：徐凌飞（1969-），男，博士，教授，主要从事果树育种与生物技术研究。E-mail：lingfxu2013@sina.com