管道输液防止苹果缺铁及提高果实铁含量机理研究

By means of pipe infusion solution of Fe2+ in the apple trees grown in calcareous soil, to make it clear the machanism that the anniversary of iron provision of necessary of preventing fruit tree from iron deficiency and improve the iron content of apple fruits, the content of iron by pipe infusion solution in the leaves, the fruits, xylem and the phloem, apoplast of leaves . Explored the regression equation of the SPAD and the chlorophyll and the active iron , the organic acids in the xylem sap and rhizosphere secretion in response to the pipe infusion of Fe2+. Revealed that the influence of pipe infusion solution of Fe2+ on the ultrastructure of leaves cellcrgan , on the chlorophyll fluorescence and leaf photosynthesis, on the H+-ATPase, FCR, PEPC enzyme activity of the leaves , on the pH value and the active iron and the total iron content in the xylem sap. Revealed that the content and distribution of iron in fruits by Fe2+ pipe infusion and the channel translate the fruits. To lay the theoretical basis that the Fe2+ pipe infusion can prevent from iron deficiency and improve the iron content of fruits. Key words: Pipe infusion ;apple;iron deficiency;iron content of fruits

通过给生长在石灰性土壤上的苹果管道输液Fe2+,弄清楚防止苹果缺铁所需的周年供铁量和果实中铁的增加量及其机理,管道输液铁在苹果叶片、果实、果柄木质部和韧皮部中的含量及叶片中质外体中的含量。探索管道输液后SPAD与叶绿素和活性铁的回归方程，木质部汁液中有机酸对管道输液Fe2+应答。揭示管道输液Fe2+对叶片细胞器超微结构的影响，对叶绿素荧光和叶片光合作用的影响，对叶片H+-ATPase、FCR、PEPC酶活性的影响，对木质部汁液pH值、活性铁和总铁含量的影响。揭示管道输液铁进入果实的途径，为管道输液防止生长在石灰性土壤上的苹果缺铁和增加果实中铁含量奠定理论依据。  . 关键词：管道输液；苹果；缺铁；果实铁含量

世界上有六大洲84个国家生产苹果,总面积在550万公顷左右，总产在6000万吨左右,中国有24个省区生产苹果，2012年，中国苹果面积达到256.7万ha，产量3950万t，均居世界首位。苹果产业对我国农民致富发挥了巨大作用。但是，由于苹果大部分种植在石化性土壤上，缺铁失绿导致苹果树大幅度减产，严重时达90%以上，有的甚至整株死亡。全世界70多亿人口中约有37 亿人口因缺铁而营养不良,我国严重缺铁的人口将近3.7亿。通过植物食物为人类供铁被认为是全球解决办法 。因此，研究防止苹果缺铁失绿症及提高果实中铁含量机理，具有重大意义。. 本试验以管道输液滴干的方式周年性处理容易出现缺铁黄化症苹果树，通过分析其对苹果叶片理化指标以及不同器官的铁含量的影响等，分析管道输液滴干在预防苹果缺铁失绿症方面的效果及其机理方面进行研究。主要结果如下。. 16.4×10-3mol/LN-Fe处理的叶片SPAD值（57.43）、百叶重（66.57g)、百叶厚(5.90cm)、全铁(788.9mg/kg)、活性铁(526.5mg/kg)及质外体铁含量显著高于对照，光能转化率和不同器官的活性铁含量也以16.4×10-3mol/L处理最高。盛果期苹果树单株周年输输液滴干110g Fe-N铁肥可以防止缺铁失绿症的发生。输液滴干显著增加了果实不同部位铁的含量，果皮增加最多，其次为果肉，果心增加最少。二价铁肥输液滴干通过木质部直接进入了果实，所以能够明显提高果实铁含量。铁处理果柄韧皮部铁含量也高于对照，说明铁可能存在木质部向韧皮部的横向运输。叶片SPAD值与活性铁含量显著正相关(相关系数0.899）。铁肥输液滴干明显降低了叶片的H+-ATP酶活性和FCR酶活性，，其中T1、T2、T3处理的叶片H+-ATP酶活性较无管道处理叶片分别降低58.56%、38.60%、14.50%，管道输液滴干铁处理叶片的FCR酶活性明显低于T4、T5处理的叶片，T1、T2、T3分别比T5处理的叶片降低了21.82%、34.08%、22.32%。铁肥输液滴干处理提高了叶片PEPC酶活性。随着黄化程度的加重，木质部汁液的pH值呈现上升趋势，正常树中木质部汁液的二价铁含量明显高于严重黄化树。木质部汁液中共检测到5种有机酸，分别是草酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸和酒石酸。对照木质部汁液中有机酸含量显著高于铁处理。