基于伽師西梅葉片黃化問題的土壤分析研究

西梅（PrumusdomesticaL.）屬于薔薇科李屬歐洲李種，原產(chǎn)于西亞和歐洲，后被引入美洲。伽師縣是國內(nèi)最早引進(jìn)試種西梅的地區(qū)之一[1-2]，也是全國最大的西梅產(chǎn)銷基地，全國有6成西梅來自伽師。2024年伽師縣西梅種植面積55萬畝，約占全國的 40% ，產(chǎn)量達(dá)到全國的 60% ，產(chǎn)值超過74億元，被稱為“中國西梅之鄉(xiāng)”。伽師西梅果實芳香甜美，外觀呈卵圓形，富含人體所需鈣磷鉀鐵等礦物質(zhì)微量元素以及花青素和多酚類物質(zhì)，不含脂肪和膽固醇，被譽(yù)為“奇跡水果”第三代功能性水果3。近年來，西梅種植規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，西梅葉片黃化病發(fā)生普遍。該生理性病害不僅導(dǎo)致葉片褪綠變薄、光合效能下降，還會引發(fā)果實黃化萎縮，嚴(yán)重影響果實商品價值[4。基于對黃化西梅園和健康西梅園土壤樣本的對比分析，探究了土壤因素對西梅葉片黃化的影響機(jī)制。

1材料與方法

1.1樣品采集2024年5月，在對西梅園進(jìn)行土壤取樣。選擇以“法蘭西\"為主栽品種的健康西梅園和黃化西梅園。用專業(yè)土壤采樣器采集 0～60cm 土層的土樣。為保證取樣具有代表性，將采樣區(qū)土壤充分?jǐn)嚢瑁?1kg 土樣按四分法進(jìn)行分割。隨后，將土樣進(jìn)行自然干燥、研磨、篩選等預(yù)處理后妥善保存，用于后續(xù)分析測定。

1.2樣品測定對土樣進(jìn)行 pH 值 ?HCO₃^- 有機(jī)質(zhì)，以及全氮、全磷、全鉀、銅鋅鈣鎂錳鐵等指標(biāo)測定。pH 值采用電位法測定，水土比 1：5 浸提過濾后使用 pH 酸度計測定； HCO₃. 含量采用雙指示劑滴定法測定；有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定；全氮含量采用凱氏定氮法測定；速效氮含量采用半微量克氏法測定；速效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-分光光度法測定；速效鉀含量采用 1mol/L 乙酸銨浸提-火焰光度法測定；鈣、鎂含量采用原子吸收光譜法測定；有效態(tài)銅、鋅、錳、鐵含量采用DTPA浸提-原子吸收分光光度法測定[

1.3數(shù)據(jù)分析經(jīng)過3次平行處理，測量結(jié)果以平均 標(biāo)準(zhǔn)差方式表達(dá)。利用Excel2024與SPSS26.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2結(jié)果與分析

2.1 土壤 pH 值 有機(jī)質(zhì)、有效鐵、有效鋅對比見表1。

由表1可知，黃化園土壤 pH 值整體偏高，且各土層土壤 HCO₃. -含量均顯著高于正常園。隨土層不斷加深，黃化園與正常園 HCO₃. 含量差異在縮小。已有研究表明，過量的 HCO₃? 會影響土壤中鐵的有效性，進(jìn)而抑制植物對鐵的吸收，這可能是導(dǎo)致果實黃化的重要原因。

黃化園土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯偏低。有機(jī)質(zhì)含量隨土層加深呈遞減趨勢， 0～20cm 土層正常園土壤有機(jī)質(zhì)含量為 23.56g/kg ，是黃化園的2.31倍;20～40cm 土層正常園土壤有機(jī)質(zhì)含量 21.52g/kg ，是黃化園的2.64倍； 40～60cm 土層正常園土壤有機(jī)質(zhì)含量 17.98g/kg ，是黃化園的2.71倍。

各土層黃化園土壤有效鋅含量顯著高于正常園，依次比正常園高出6.62倍、7.25倍、2.8倍。黃化園土壤有效鐵含量顯著降低。其中 0～20cm 土層差異最大，正常園有效鐵含量為 19.09mg/kg ，比黃化園高2.48倍。 20–40cm.40–60cm 土層正常園有效鐵含量比黃化園高2.36倍和1.86倍。前人研究表明，土壤有效鐵含量低于 4.5mg/kg 時，作物會出現(xiàn)缺鐵黃化癥狀，但不同作物對土壤缺鐵的耐受度存在顯著差異，一些作物能夠在相對缺鐵土壤環(huán)境中生長較好，表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)能力，而另一些作物則對鐵元素的缺乏極為敏感，出現(xiàn)葉片黃化、生長緩慢甚至產(chǎn)量降低等不良表現(xiàn)。生產(chǎn)中可將 5.48mg/kg 作為誘發(fā)西梅黃化病的土壤缺鐵診斷臨界值。

2.2土壤全N、全P全 K，Ca，Mg 含量對比見表 2

由表2可知，與正常園相比，黃化園在 0～20cm ！20–40cm、40–60cm 土層中的全氮和全磷含量均有所降低，全氮含量依次降低 16.77%.70.51%.5.66% ，全磷含量依次降低 94.51%.80.72%.14.58% 與正常園相比，黃化園全鉀、鈣、鎂含量有所增高，全鉀含量依次升高 20.72%.21.97%.2.71% ，鈣含量依次升高27.47%.17.321%.1.96% ，鎂含量依次升高 33.92% 、6.81%.4.62% 。

2.3土壤速效 N_? 速效P、速效K和有效 Mn 有效Cu 含量對比見表3。

由表3可知，黃化園土壤速效氮含量較正常園顯著降低。 0～20cm 土層的正常園與黃化園土壤速效氮含量差值最大，達(dá)到 66.98mg/kg 。黃化園各土層土壤速效磷、速效鉀、有效錳和有效銅含量均稍高于正常園。土壤中速效磷和速效鉀含量過高是否會抑制對鐵元素的吸收，尚需進(jìn)一步研究。推測西梅園中大量元素與微量元素吸收不平衡，以及微量元素之間的吸收

2.4土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析土壤環(huán)境直接影響植株生長發(fā)育，而葉片作為土壤養(yǎng)分供給的直觀表征，其生長狀態(tài)能夠準(zhǔn)確反映土壤營養(yǎng)水平。西梅葉片出現(xiàn)黃化癥狀，實質(zhì)上是土壤養(yǎng)分失衡或某些必需元素缺乏的具體表現(xiàn)。表4是對西梅園土壤 pH 有機(jī)質(zhì)、各有效養(yǎng)分含量間相關(guān)性的分析。

從表4可以看出，土壤 pH 值與有機(jī)質(zhì)、有效鐵、有效鋅、全磷及速效氮含量呈負(fù)相關(guān)。前人研究表明，堿性較高的土壤會抑制植物對養(yǎng)分的吸收，還可能導(dǎo)致土壤中的養(yǎng)分元素固定，無法被植物利用。因此，適度調(diào)節(jié)土壤的 pH 值至關(guān)重要，不僅可以激活土壤中的有機(jī)質(zhì)，還能顯著增強(qiáng)養(yǎng)分有效性，進(jìn)而促進(jìn)植物生長。此外，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量與多種營養(yǎng)元素含量之間存在正相關(guān)關(guān)系。有機(jī)質(zhì)宛如土壤中的寶庫，能夠促進(jìn)各種元素的積累，并有效調(diào)控土壤養(yǎng)分容量和活性，從而在很大程度上決定了土壤肥力狀況

土壤中有機(jī)質(zhì)含量與有效鐵含量的相關(guān)系數(shù)是0.993，表明增加有機(jī)質(zhì)可提升土壤中有效鐵的吸收效能。同時，提高土壤中有效鋅含量也能增加有效鐵含量。北方土壤多為石灰性土壤，偏高的 pH 值和HCO₃? 含量顯著降低了鐵的有效性。鐵缺乏會導(dǎo)致葉綠素合成受阻，進(jìn)而引發(fā)葉片黃化，最終造成減產(chǎn)。研究表明，盡管土壤中總鐵含量較高，但可供作物吸收利用的有效鐵含量卻很低，大部分鐵被其他土壤成分固定，不容易被作物吸收。土壤中速效鉀含量與有機(jī)質(zhì)、有效鐵、有效鋅和速效氮等養(yǎng)分呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，這表明雖然果實膨大對鉀元素需求量較大，但若在生長前期過量施用鉀肥，未被吸收的鉀離子會在根系周圍大量累積，產(chǎn)生離子拮抗作用，阻礙作物對其他營養(yǎng)元素的正常吸收，最終影響果樹的生長發(fā)育8。土壤養(yǎng)分系統(tǒng)呈現(xiàn)復(fù)雜的相互作用，各營養(yǎng)元素間既存在協(xié)同效應(yīng)又存在拮抗關(guān)系，任何一個元素的缺失都會打破這種動態(tài)平衡，進(jìn)而影響其他元素的生物有效性。植株作為土壤一植物系統(tǒng)的指示者，其生長態(tài)勢直觀反映了土壤肥力水平和養(yǎng)分供應(yīng)狀況。

3小結(jié)與討論

土壤理化分析數(shù)據(jù)顯示，發(fā)生黃化癥的果園土壤呈現(xiàn)明顯的堿性特征，其 pH 值和 HCO₃. 含量均顯著高于正常水平。研究確定西梅葉片出現(xiàn)黃化癥的土壤有效鐵臨界值為 5.48mg/kg ，根據(jù)植物營養(yǎng)學(xué)理論，當(dāng)土壤有效鐵含量低于 4.5mg/kg 時，多數(shù)植物將面臨鐵素營養(yǎng)脅迫。典型表現(xiàn)為葉片失綠黃化，這是由于鐵元素在植物葉綠素合成和光合作用過程中起著不可替代的作用。本試驗結(jié)果顯示，無論是黃化植株還是正常植株，其根際土壤有效鐵含量均顯著高于4.5mg/kg 的常規(guī)缺鐵臨界值。這一現(xiàn)象表明，不同作物對土壤有效鐵的需求閾值存在顯著的種間差異。土壤 pH 值升高會顯著降低鐵元素的有效性]。參試西梅園土壤 pH 值普遍在8以上，這種堿性土壤環(huán)境通過雙重機(jī)制加劇了西梅缺鐵黃化癥的發(fā)生：一是堿性環(huán)境直接影響西梅根系的鐵吸收能力，抑制了根系鐵還原酶活性，阻礙了 Fe³⁺ 向 Fe²⁺ 的轉(zhuǎn)化；二是高 pH 條件促進(jìn)土壤中 HCO₃. 的積累[]

本試驗區(qū)域土壤呈現(xiàn)典型的鹽堿化特征，數(shù)據(jù)顯示缺鐵黃化西梅園土壤中磷、鉀、鋅、錳等元素含量顯著高于正常西梅園。研究證實，土壤微量元素間存在顯著的拮抗效應(yīng)，土壤有效鋅含量的增加會通過競爭性抑制加劇缺鐵黃化癥狀，該發(fā)現(xiàn)與徐福利[12]的研究結(jié)果一致。值得注意的是，本試驗中黃化西梅園土壤鉀含量顯著高于正常園，這與葡萄[13]梨[14、藍(lán)莓[5等多種果樹的相關(guān)研究結(jié)果相互印證，表明高鉀環(huán)境可能是誘發(fā)黃化的重要因素。

鐵是葉綠素生物合成過程中的關(guān)鍵元素，鐵缺乏會直接導(dǎo)致新葉的葉綠素含量降低，進(jìn)而出現(xiàn)典型的黃化失綠癥狀。本試驗的土壤營養(yǎng)診斷結(jié)果顯示，黃化西梅園有效鐵含量顯著低于正常園，這一發(fā)現(xiàn)與王光州[1對獼猴桃、倪琳琳[對梨的研究結(jié)果一致，進(jìn)一步證實了缺鐵是導(dǎo)致西梅黃化的主要原因。從土壤環(huán)境角度分析，黃化病果園普遍存在土壤pH值偏高、有機(jī)質(zhì)含量不足、有效養(yǎng)分缺乏等特征。因此，防治西梅葉片黃化病應(yīng)采取以下綜合措施：

1）施用土壤改良劑，調(diào)節(jié)土壤 pH 值至適宜范圍（7～8）。

2）增施腐熟有機(jī)肥，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。

3）補(bǔ)充螯合態(tài)鐵肥和微量元素肥料。

4）實施精準(zhǔn)施肥技術(shù)。

5）加強(qiáng)果園水分管理和樹體管理。

參考文獻(xiàn)

[1]盧磊，唐金.新梅主栽品種及其種質(zhì)資源創(chuàng)新初探[J].果 樹資源學(xué)報，2023，4（2）：1-4.

[2]張紅．西梅營養(yǎng)成分分析及貯藏加工技術(shù)研究[D].烏魯木齊：農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

[3]王有信，畢研安，侯瑞斌，等.優(yōu)系大果法蘭西西梅品種主要性狀及栽培技術(shù)要點[J].果農(nóng)之友，2024（1）：37-39.

[4]曹曉艷，譚博，蘇玉芳，等.伊寧縣西梅黃化病的發(fā)生與矯治研究[J].中國園藝文摘，2016，32（6）：3.

[5]宋賢杰，谷玉鋅，何姍，等.基于獼猴桃葉片黃化問題的土壤分析研究[J].肥料與健康，2023，50（4）：19-23.

[6]羅春香，何永波，陳麗，等.櫻桃黃化病成因及防治措施 [J].果樹資源學(xué)報，2020，1（5）：48-50.

[7]尹立紅.獼猴桃黃化病與其營養(yǎng)關(guān)系研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2003.

[8]陳敏，馬友福，史倩蓉，等.碭山酥梨缺鐵黃化的診斷與 矯治[J].果樹資源學(xué)報，2021，2（6）：11-16.

[9]宋克林.天水市蘋果園土壤有效鐵含量及評價[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2015（3）：43-45.

[10]黎秀麗．庫爾勒香梨缺鐵失綠癥的因子分析及其葉片診斷[D].烏魯木齊：農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[11]王光州，韓慧韜，車金鑫，等.不同鐵制劑對石灰性土壤條件下獼猴桃缺鐵黃化的矯治效果[J].果樹學(xué)報，2011，28（1）：61-65.

[12]徐福利，梁銀麗，杜社妮，等.楊凌示范區(qū)日光溫室蔬菜施肥現(xiàn)狀及存在問題對策[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003，12（3）：124-128.

[13]劉春燕，周龍，羅潔，等.吐魯番葡萄黃化園土壤養(yǎng)分與地上部的相關(guān)性[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，54（10）：1920-1 929.

[14]何天明，劉澤軍，張紹鈴，等.土壤因子對庫爾勒香梨缺鐵失綠癥發(fā)生的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，22（1）：97-103.

[15]馮國華，冀馨寧，楊靜慧，等.不同品種藍(lán)莓植株失綠的葉片和土壤診斷及分析[J].北方園藝，2019（9）：34-41.

[16]倪琳琳．砂梨有機(jī)肥應(yīng)用效果及缺鐵黃化病診斷指標(biāo)評價[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2016