缺铁及不同铁源对水培大白菜生物量光合参数和矿质元素含量影响.docVIP

缺铁及不同铁源对水培大白菜生物量光合参数和矿质元素含量影响 　　摘要：以大白菜（Brassica pekinensis L.）为试材，研究缺铁处理和硫酸亚铁、柠檬酸亚铁、柠檬酸铁、EDTA-Fe这4种相同铁元素浓度铁源对水培大白菜生物量、光合参数和氮、磷、钾、钙、镁、铁元素含量的影响。结果表明，与缺铁处理相比，加入不同铁源可显著提高大白菜植株的干质量、净光合速率、气孔导度，细胞间CO2浓度显著降低；不同铁源处理时，大白菜老叶中的全氮含量显著升高，镁含量显著降低；硫酸亚铁、柠檬酸铁处理时，大白菜根中的铁元素含量升高，柠檬酸亚铁处理时，大白菜根和新叶中的铁元素含量升高；柠檬酸亚铁处理时，大白菜新叶和老叶的钙含量、新叶镁含量显著低于缺铁处理和其他铁源处理；不同铁源处理时，大白菜根中的磷含量相对最高，而缺铁处理时大白菜新叶中的磷含量相对最高。 　　关键词：缺铁；大白菜；生物量；光合参数；矿质元素；柠檬酸亚铁 　　中图分类号： S634.106文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）06-0275-03 　　收稿日期：2016-01-14 　　基金项目：山东省科技重大专项（新兴产业）（编号：2015ZDXX0502B02）。 　　作者简介：颜廷帅（1989―），男，山东临沂人，主要从事植物营养与新型肥料研究。E-mail：yanaiyanzhi@163.com。 　　通信作者：姜振升，硕士，农艺师，主要从事植物营养与新型肥料研究。E-mail：jzssdau@163.com。铁是植物必需的微量元素，参与植物光合作用和叶绿素合成，在植物氧化还原反应和电子传递过程中具有重要的作用[1]。铁在土壤中虽然含量丰富，但植物体缺铁的现象仍然比较普遍，这是由于土壤中有效铁的含量很低，尤其在碱性土壤中，有效铁的浓度非常低[2]。据统计，世界上约1/3的土壤为碱性土壤。因此，土壤有效铁含量不足成为作物生长发育最大的限制因子之一[3]。铁肥的施用可以改善土壤的缺铁状况。最早的铁肥以无机铁源 FeSO4?7H2O 和FeCl3为主[4]，后以有机态铁为铁源的营养液配方得到应用，但有机态铁性质不稳定在一定程度上限定了其应用[5]，对于以何种铁源作为铁肥仍存在争议。本试验以大白菜（Brassica pekinensis L.）为供试材料，采用水培方式，设置缺铁和不同铁源处理，探究缺铁和不同铁源处理对大白菜生长、光合参数和矿质元素含量的影响，为铁肥的合理施用提供参考。 　　1材料与方法 　　1.1供试材料 　　3～4张叶片的大白菜幼苗，由营养钵催芽生长。供试水为蒸馏水，铁含量小于0.000 1 mg/L。 　　1.2方法及处理 　　试验于2015年9月5日开始，采用水培法。选取长势一致的15株大白菜幼苗，转入1/2 Hoagland和Arnon全浓度溶液[6]进行培养，每天通气2 h；待大白菜幼苗生长7 d，将大白菜幼苗随机分为5组，每组3株，分别移入缺铁、含硫酸亚铁（Fe2+）、柠檬酸亚铁（Fe2+）、EDTA-Fe（Fe3+、Fe2+混合物）、柠檬酸铁（Fe3+）的Hoagland和Arnon（全浓度）溶液中继续培养18 d，每天通气2 h，每7 d更换1次营养液，不同铁源处理的铁元素浓度均为2.8 mg/L；取样测定。 　　1.3测定项目与方法 　　1.3.1光合参数大白菜收获前，用英国PP Systems公司生产的CIRAS-2便携式光合作用测定仪，于09：00―11：00采用固定光强800 μmol/（m2?s）测定每株大白菜功能叶片相同叶位的细胞间隙CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（E）、气孔导度（Gs）和净光合速率（Pn）等光合相关参数。 　　1.3.2干质量将大白菜分为根、老叶、新叶3个部分，放于信封中置于干燥箱105 ℃杀青30 min，75 ℃烘干至恒质量，称量根系和地上部的干质量。样品备存，用于测定氮、磷、钾、钙、镁、铁元素含量。 　　1.3.3主要元素含量测定将烘干的大白菜干样磨碎，准确称取0.200 g，用H2SO4-H2O2 联合消煮法煮至澄清，氮、磷、钾含量分别采用凯氏定氮法、钒钼黄比色法、火焰光度法测定[7]，钙、镁、铁含量采用ICP-AES法测定[8]。 　　1.4 数据处理 　　试验数据采用 Microsoft Excel 2007软件进行处理，采用SPSS 16.0软件进行统计分析和差异显著性检验。 　　2结果与分析 　　2.1缺铁和不同铁源处理对水培大白菜生物量的影响 　　由表1可见，与缺铁处理相比，加入不同铁肥时，大白菜根系和地上部干质量均显著增加，不同铁源处理之间大白菜根系和地上部干质量无显著性差异；柠檬酸亚铁处理时，大白菜根系和地上部的干质量相对最大，较缺铁处理分