缺鋅對蘋果樹生長和生理指標的影響

【內容摘要】：鋅元素是植物生長過程中必要的一項微量元素，也是唯一同時存在六大酶類上的微量元素，其在植物DNA 的復制轉錄、蛋白質合成降解、糖酸代謝以及細胞分裂等各種代謝活動中發揮著不容忽視的重要作用。蘋果樹對鋅的敏感程度較大，發生缺鋅的情況容易誘發植物出現小葉病的情況，主要外部表現癥狀為葉小簇生、節間縮短、萌芽率上升以及成枝力低下等等，會降低蘋果的產量與品質。文中以10 年生的“富士”蘋果樹作為試材，對葉片中缺鋅影響植物生長的情況進行了分析。
【關鍵詞】: 蘋果樹 鋅元素 葉綠素
 　　　
0 引言
蘋果是世界上的四大水果之一，我國現今有蘋果種植面積超過222 萬hm2，年產量超過3400 萬噸，我國蘋果種植面積和蘋果產量均在世界種植范圍中占據半數以上的比例，在世界的蘋果生產過程中占據首要位置。在最近幾年，我國的蘋果單產量趨勢呈不穩定增長趨勢，2009 年至2011 年我國的平均單產為14.9t/hm2，比世界平均水平約高出2.4%，但和我國最高單產相比還相差80% 的差距。我國蘋果產量降低的主要原因是因為幼樹適齡不結果以及小葉病，這些因素和樹體內缺磷、缺鋅等營養比例失衡有密切關聯。
1 鋅對植物的作用
1.1 鋅在植物中存在的形態
在植物中鋅最長存在的形態為自由態離子、低分子量有機物配合態復合物、金屬蛋白和細胞壁結合的非溶性模式，在植物中的自由態離子一般沒有多高的濃度，鋅的存在主要是以二價鋅離子的模式被植物進行轉運吸收，木質部中則主要是依靠使用二價鋅離子或者有機螯合的模式存在，其韌皮部中的存在主要是以含有鋅分子的有機模式存在，葉片當中的存在形式則多是自由鋅離子、金屬蛋白或者低分子化合物等等，有少許部分存在形式為和細胞壁的合成所表示的不可利用模式。液泡中的存在形式一般是和有機酸、蛋白或者多肽結合的模式，另外鋅的存在還會和氯離子與硝酸根的模式存在化合物。
1.2 鋅在植物中的生理作用
在植物的蛋白質合成、光合作用、糖酸代謝、生物膜結構域功能以及植物激素的代謝方面，鋅發揮著十分重要的作用。鋅是乙醇脫氫酶、山梨醇脫氫酶與蘋果酸脫氫酶等各種脫氫類的輔助因子，在糖酸代謝調節方式發揮著重要作用，另外鋅在保持植物活性氧膜方面的穩定性有著不可忽視的重要作用。并且鋅也是生長素合成的一項必需物，對激素代謝的調節作用明顯。
2 植物缺鋅的原因和補鋅的方法與效果
2.1 缺鋅的原因
蘋果樹缺鋅癥狀的出現和各種因素間有密切聯系，常常出現的原因有以下幾方面：第一，黃土、沙土果園的土壤貧瘠，鋅含量較低，或者因為土壤有較好的滲水性，因為澆灌了太多的水二造成土壤中的可溶性鋅鹽流失；第二，施用過多的磷肥，造成果樹對鋅有更高的需求量；第三，石灰性與鹽堿性土地中的鋅更容易被固定，無法完全被果樹的根系所吸收；第四，土壤黏性較重，活土層不深，果樹的生長發育根系不健全；第五，重茬果園或者苗圃地內種植蘋果樹容易出現缺鋅病的情況。
2.2 補鋅方法和效果
使用鋅肥能夠避免蘋果出現缺鋅的情況，有效防治蘋果的小葉病。在鋅肥品種當中存在各種品種的硫酸鋅，各個的含鋅量也有所差異，因此需要對其的施用進行嚴格說明。對土壤環境做優化改善，對土壤增施有機肥、改善土壤質量、有效降低土壤的堿性特質，是預防植物缺鋅病的本質方式，與此同時可以施補少量的鋅肥，能夠獲得較為理想的防御效果。我國使用的較多方式是：（1）果樹發芽前為其噴灑濃度為3% 至5% 的硫酸鋅溶液，或者是果樹發芽初期為其噴灑濃度為0.3% 的尿素， 能夠有效減輕其發育不良現象；（2）聯合在春秋季節施用有機肥，為每株成齡樹額外施加0.25 千克至0.5 千克硫酸鋅，第二年就能有成效，同時能夠保持較長的有效使用期，但是對鹽堿地此項方式的效果不甚突出；（3）如果果樹是因為缺鎂與銅而造成的缺鋅，單純的使用硫酸鋅的效果并不明顯，需要聯合鎂、銅、鋅等化合物一同使用才能夠取得更好的效果，與此同時，要注意與鈣、硼、鋅的配合使用。
3 實驗方法
3.1 材料
本次研究開始于2012 年，在山西長治市襄垣縣蘋果園開展有關研究。試材為10 年生缺鋅小葉病的“富士”蘋果樹，并選擇同果園長勢正常的植株為對照組。分別從2012 年7 月5 日至2012 年7 月8 日從所有受檢的植株樹冠部外圍隨機選取10 條新梢，測定其生長的長度。從新梢基部分開始，分別從健梢以及病梢處選擇第七片與第八片成熟葉約100 片至150 片，將其混合，測定器百葉鮮重與厚度以及平均單葉面積等，之后擦洗干凈葉片表面水分，選擇幾片測定葉片的葉綠素含量，剩下的葉片待烘干之后對百葉干重的鋅含量進行測定。
4.2 方法
單葉面積使用方格紙法進行重復五次的測定，其中葉綠素含量使用濃度為80% 的丙酮使用浸提法。鋅含量測定的方式先洗凈、烘干以及磨碎，之后將磨碎的樣品放進濃HNO3-HCIO3 中煮沸，使用ICP 等離子體進行光譜發射分析。
3.3 結果
3.3.1 缺鋅小葉病對新梢生長量造成的影響
由表1 表顯示，蘋果葉中缺鋅，其新梢生長量相比正常植株會有較大程度的減少，所以要想保證新梢的穩健生長，提供必要的鋅含量是十分必要的。缺鋅抑制生長的一個重要原因是因為鋅是生長素合成的一種必需物質，缺鋅的話蘋果樹生長素合成受到阻礙，抑制葉片和新梢的生長與發育，這一點從表中數據也可以看出。
3.3.2 小葉病對蘋果葉片的影響
新梢基部的第七片和第八片葉為成熟葉片，各種生長于生理指標相比，穩定性較為突出，能夠表示整個枝梢生長的基本情況。
從表2 數據中可知，葉片鋅含量不足后，其單葉面積、。百葉鮮重、百葉干重以及百葉厚度全部會范圍的降低，而在這之中的單葉面積也僅僅是正常葉片的9% 左右，其百葉鮮重與百葉干重分別是正常葉的8% 與7% 上下，另外其比葉重與百葉厚度相比正常葉也更低，由此可以得出植物缺鋅對其葉片的生長發育有一定的抑制性作用。
3.3.3 小葉病對葉片葉綠素的影響
從表3 數據中得出，病葉正常的葉綠素含量與總量都在減少，比健葉的正常含量均略顯偏低。因為葉綠素的組成和其相對含量指的是葉片光合功能的一項重要指標，葉綠素含量越高，其CA/CB 的比也相應的越大，表示光合能力越強。
3.4 補鋅方法
在蘋果落葉前進行根外噴施濃度為15% 的ZnSO4•7H2O 能夠有效提升枝干中鋅含量的儲存，能夠幫助鋅在根、枝、葉中的平衡，調節樹體當中的P、K、Zn 含量的水平，有效提升鋅的轉運能力和有效性功能，以滿足樹體周年發育的具體要求。另外秋季進行土壤施肥可以有效提升蘋果樹根部的鋅儲藏能力； 萌芽前噴灑則能夠提高早期枝葉鋅的營養水平，可是對緩解小葉病出現的效果低下；另外在蘋果開發后21 天進行根外噴鋅對轉運造成的影響不大。
5 結語
長年的研究資料顯示，鋅營養已經成為限制蘋果產量與質量的一項重要因素，鋅能夠調節改善蘋果礦質的營養均衡， 對蘋果的生長質量有一定的優化作用，提升蘋果生長過程中的抗性作用。社會不斷發展與人們生活水平不斷提升的過程中， 發展功能性蘋果已經是一項必然的趨勢，含有豐富鋅元素的蘋果能夠對人們的大腦有神經保健的作用，同時維持人體正常的代謝，強化免疫力。因此我國蘋果生產過程中，需要注重鋅的補充，生產出有高效保健作用的蘋果。
【參考文獻】：
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