陈菁+孙光明+石伟琦+冼皑敏+杜丽清

喷施铁和有机酸防治菠萝叶片黄化

及其对产量的影响研究①

陈菁1)②孙光明1,2)③石伟琦1)冼皑敏1)杜丽清1)

(1 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所/

海南省热带作物营养重点实验室广东湛江 524091

2 海南省菠萝种质创新与利用工程技术研究中心广东湛江 524091)

摘要采用大田试验方法，以中国菠萝主栽品种‘巴厘为试材，研究了叶面喷施柠檬酸、硫酸亚铁、硫酸亚铁+柠檬酸、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵对菠萝叶片总铁、活性铁、叶绿素含量及菠萝生长和产量影响，为防治菠萝叶片黄化提供依据。试验结果表明，6.67%硫酸亚铁溶液、0.2%柠檬酸溶液pH值均在2.80以下，叶面喷施酸性溶液提高了菠萝叶片活性铁、叶绿素含量，能促进菠萝生长，提高菠萝产量；柠檬酸铁在常温下难溶于水，对提高菠萝叶片活性铁、叶绿素含量及促进菠萝生长和提高产量效果不显著；柠檬酸铁铵、柠檬酸+硫酸亚铁都能显著提高菠萝叶片全铁、活性铁及叶绿素含量，增加菠萝叶片数、D叶长度、宽度及产量，能有效防治菠萝叶片黄化。

关键词菠萝 ；铁 ；有机酸 ；黄化 ；产量

分类号S688.3

Effects of Spraying Fe and Organic Acids on Controlling Etiolation

and Yields of Pineapple

CHEN Jing1)SUN Guangming1,2)SHI Weiqi1)XIAN Aimin1)DU Liqing1)

(1 South Subtropical Crops Research Institute / Hainan Key Laboratory of Tropical Crops Nutrition,CATAS，Zhanjiang，Guangdong524091

2 Hainan Provincial Engineering Research Center for Pineapple Germplasm Innovation and Utilization,Zhanjiang，Guangdong524091)

AbstractIn this work, the effects of foliar spraying of citric acid, ferrous sulfate, iron (III) citrate, ammonium ferric citrate, and ferrous sulfate + citric acid on the contents of total Fe, active iron and chlorophyll, as well as the growth and yield of pineapple were investigated. The results showed that foliar spraying of 6.67% ferrous sulfate and 0.2% citric acid solution, with pH values at below 2.80, both significantly increased the content of active iron and chlorophyll, as well promoted the growth and yield of pineapple. Iron (III) citrate was poorly solution in water at room temperature, and foliar spraying Iron(III) citrate did not significantly increased the content of active iron and chlorophyll, as well promoted the growth and yield of pineapple. Foliar spraying of ammonium ferric citrate and ferrous sulfate + citric acid significantly improved the contents of the total iron, active iron and chlorophyll in pineapple leaves, as well increased the number of leaves, the length and breadth of D leaves and yields, which effectively prevented etiolation symptom of pineapple leaves.

Keywordspineapple ; iron ; organic acid ; etiolation ; yield

菠萝(Ananas comosus L. Merr)又名凤梨，属凤梨科凤梨属草本植物，原产南美洲[1]。中国是世界第四大菠萝生产国。中国菠萝大多在秋冬季节种植，在低温干旱的冬春季节中国菠萝普遍出现叶片黄化现象，这严重影响菠萝生长和产量。导致黄化的因素很多，如不良生态因子(如土壤pH值过高、低温、高温、干旱)[2]、缺乏与叶绿素合成的有关营养元素(如N，S、Fe缺乏)[3]、营养元素不平衡(如P、Ca、Mn、Zn、Cu过多)[2,4-5]等。在碱性或石灰性土壤上缺乏有效铁是菠萝叶片黄化的主要原因之一[6]。酸性土壤铁含量特别是有效铁含量普遍较高。关于酸性土壤上冬春季节菠萝叶片的黄化，张江周等[7]认为干旱是原因之一，灌水能减少黄化。生产上常用高浓度硫酸亚铁进行叶面喷施防治菠萝叶片黄化，有一定效果，但其防治效果不是很理想。这说明虽然酸性土壤有效铁含量较高，但由于冬春季节低温干旱影响菠萝对铁的吸收和转移，缺铁仍然是酸性土壤冬春季菠萝叶片黄化的重要原因。本研究通过喷施不同溶解性铁化合物及能活化植物体内铁的物质——酸，进行菠萝叶片黄化防治及提高产量试验，以探讨中国冬春季菠萝叶片黄化机理、筛选经济和防治效果好的药物，为菠萝叶片黄化防治及提高菠萝产量提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1试验地概况

试验地位于广东省雷州市丰收糖业有限公司华建队，其土壤理化性质如下：粘土，pH值4.36，有机质23.2 mg/g，全氮1.06 mg/g，碱解氮106 mg/kg，速效磷23.4 mg/kg，速效钾116 mg/kg，有效铁14.7 mg/kg。

1.1.2试验材料

以中国主栽菠萝品种‘巴厘为试验材料，托苗，株高约30～35 cm，鲜重约为240 g。

1.2方法

1.2.1试验设计

采用随机区组设计，设6个处理，3次重复(3个区组)，区组内各处理随机排列，各小区面积为66.67 m2(植400株菠萝)。处理1：清水；处理2：0.2%柠檬酸；处理3：6.67%一水硫酸亚铁；处理4：0.4%水硫酸亚铁+0.2%柠檬酸；处理5：0.78%五水柠檬酸铁；处理6：0.78%柠檬酸铁铵。处理1～6分别表示对照、酸、硫酸亚铁、硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵。处理4、5、6纯铁含量均为0.13%，各处理均在种植后1个月进行叶面喷施，每次每公顷叶面分别喷施675～900 kg上述各处理溶液，每月喷施一次，共喷施6次。

1.2.2项目测定

测定各处理pH值、溶解性能；植后4个月和7个月分别取菠萝D叶绿色部位中部进行总铁、活性铁及叶绿素含量测定，并在植后7个月测定各处理菠萝D叶叶长、叶宽、叶片数；菠萝成熟时测定各小区产量。

(1)pH值测定：用电位法测定[8]。(2)溶解度：目测各处理在自来水中溶解情况。(3)叶片活性Fe含量测定：将叶片鲜样切碎后按1 g鲜样加10 mL HCl(1 mol/L)的比例进行浸提(连续振荡5 h)，过滤后用ICP测定[9]。(4)总铁含量测定：定量称取烘干样品， 在电炉上预灰化后经500℃干灰化，加入1.2 mol/L HCL溶解后， 用ICP测定[8]。(5)叶绿素含量测定：叶片鲜样用丙酮浸提，然后用紫外分光光度计测定[10]。

1.2.3数据处理

运用Microsoft Excel 2003、SPSS13.0软件进行数据处理及统计分析。

2结果与分析

2.1铁和有机酸水溶液pH值及溶解度

0.2%柠檬酸溶液、 6.67%一水硫酸亚铁溶液、0.4%水硫酸亚铁+0.2%柠檬酸溶液pH值都很低，低于2.8，属强酸范围，而对照、柠檬酸铁pH值属中性范围，柠檬酸铁铵溶液则呈弱酸性。在溶解性方面，6.67%一水硫酸亚铁溶液出现大量沉淀，难溶于水，柠檬酸铁微溶于水，也出现大量沉淀，而硫酸亚铁+柠檬酸和柠檬酸铁铵则可溶于水(表1)。

2.2喷施铁和有机酸对菠萝叶片铁及叶绿素含量的影响

结果表明(表2)，植后4个月(叶面喷施3次)，硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵处理的菠萝D叶总铁含量、活性铁含量、叶绿素含量远高于其他处理，酸、硫酸亚铁处理的菠萝D叶活性铁含量、叶绿素含量又显著高于对照和柠檬酸铁处理，而酸、硫酸亚铁处理间没有显著差异。

植后7个月各处理结果与植后4个月结果一致(表2)。菠萝叶片活性铁及叶绿素含量都是硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵处理的最高；其次为酸、硫酸亚铁处理；以对照、柠檬酸铁处理的为最低。酸、硫酸亚铁处理的总铁含量虽然与对照、柠檬酸铁没有显著差异，但其活性铁、叶绿素含量却显著高于对照、柠檬酸铁处理。在常温下，柠檬酸铁难溶于水，其水溶液属中性范围，叶面喷柠檬酸铁溶液的菠萝D叶总铁、活性铁、叶绿素含量与对照(喷清水)间没有显著差异，这说明只有溶解于水的铁化合物才能提高菠萝叶片铁和叶绿素含量，在生产中常采用高浓度硫酸亚铁溶液(6.67%水溶液)，由于硫酸亚铁在水中很快出现沉淀，因而叶面喷施硫酸亚铁的作用主要是提供H+，而不是提供铁营养元素。采用可溶于水的柠檬酸铁铵、柠檬酸+硫酸亚铁防治菠萝叶片黄化效果明显好于生产上常用硫酸亚铁。

2.3喷施铁和有机酸对菠萝生长和产量影响

表3结果表明，硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵处理的菠萝D叶叶长、叶宽、叶片数、产量都显著高于其他处理，酸、硫酸亚铁处理的菠萝D叶叶长、叶宽、叶片数、产量显著高于对照和柠檬酸铁处理。与其他处理相比，喷施硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵显著提高菠萝叶片总铁、活性铁、叶绿素含量，因而促进菠萝生长。与对照和柠檬酸铁相比，喷施酸、硫酸亚铁显著提高了活性铁、叶绿素含量，因而也促进了菠萝生长。陈业渊等[11]研究表明，菠萝果重与菠萝植株重量呈正相关，本研究中促进菠萝生长(增加叶片数、叶片宽、叶片长度)的相关处理(硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵、酸、硫酸)都提高了菠萝产量，但以硫酸亚铁+酸、柠檬酸铁铵处理的效果最好。

3讨论与结论

(1)酸性土壤菠萝缺铁主要原因

植物叶片缺铁黄化是石灰性土壤或碱性土壤的普遍现象[12]，其主要原因是石灰性土壤或碱性土壤有效铁较少或土壤中HCO3-影响植物铁的吸收、利用，从而造成缺铁[2]。酸性土壤有效铁含量普遍较高，植物一般不易发生缺铁症状。中国菠萝种植区域土壤为酸性土壤，其土壤铁含量特别是有效铁含量普遍较高，但中国菠萝叶片在冬春季节普遍发生黄化现象，通过叶面喷施可溶性铁、酸试验可知，中国菠萝产区大面积菠萝叶片黄化主要是由于菠萝叶片活性铁含量过低而造成的，灌水有利于减少黄化[7]，可能与菠萝在湿润条件下其对铁的吸收和转运增强有关。此外，酸性土壤上锰含量过高(锰矿附近土壤)或大量施用磷肥也会造成植物叶片缺乏活性铁而黄化[2,13]。中国菠萝大多种植在缺水丘陵坡地，在冬春季节，低温干旱气候条件不但不利于菠萝吸收土壤中的铁，而且易使菠萝叶片叶绿体分解，叶绿体分解后铁不能被新叶重新利用，因而造成菠萝缺铁黄化。

(2)酸性对菠萝叶片黄化影响

有研究表明[14]，酸或质外体酸化能活化植物体内贮藏性铁，促使植物叶绿素合成，减轻植物黄化症状。本研究表明，叶面喷施柠檬酸显著提高菠萝叶片活性铁、叶绿素含量，促进菠萝生长，提高菠萝产量。生产中常用的高浓度硫酸亚铁含酸较高，对防治菠萝叶片黄化有一定的效果，但与柠檬酸相比，喷施硫酸亚铁的菠萝在叶片叶绿素含量、生长和产量上均没有显著差异，因而菠萝生产中常使用硫酸亚铁喷施叶面可能主要是利用这种物质中的酸。

(3)适宜的菠萝缺铁黄化防治技术

防治植物缺铁黄化技术有改良土壤酸碱度、土壤施用铁肥、树木注射铁制剂及叶面喷施铁肥等，中国菠萝种植区域为酸性土壤，其有效铁含量较高，而且菠萝种植密度大(37 500～60 000株/hm2)，注射式施用铁肥耗工较多，因此，叶面喷施铁肥是最为有效的补充铁肥的手段。叶面喷施铁肥种类有硫酸亚铁(包括七水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁)、柠檬酸铁、柠檬酸铁铵、氨基酸螯合铁、腐殖酸铁、EDTA铁，EDDHA铁等。李大祥等[15]研究表明，叶面喷施EDTA铁、EDDHA铁对植物缺铁黄化有较好的防治效果，但成本太高，难以在生产上大面积推广应用[16]。黄腐酸铁肥效果好于硫酸亚铁[17]，但需要用硝酸、草炭作为原料，使用不方便。氨基酸螯合铁常用作种肥[18]或饲料、食品添加剂[19]。本试验结果表明，常温下由于柠檬酸铁、硫酸亚铁难溶于水，因而其防治效果较差。柠檬酸+硫酸亚铁处理不仅能提供H+，活化了菠萝植株体内贮藏的铁，而且硫酸亚铁加柠檬酸后，变为可溶状态，能为菠萝植株提供可吸收的亚铁离子，柠檬酸也可以作为铁载体把铁运输到植物生长需要的部位。柠檬酸铁铵虽然不能提供H+，但其提供的铵能使菠萝叶片细胞质外体酸化[15]，此外柠檬酸铁铵也完全可溶，能提供亚铁离子，从而满足菠萝生长对铁营养元素的需要，因而柠檬酸+硫酸亚铁和柠檬酸铁铵对菠萝叶片黄化都有较好的防治效果。从配方成本角度考虑，以柠檬酸+硫酸亚铁价格最便宜，且配制简便，值得在菠萝产区推广应用。

参考文献

[1] 陈杰忠. 果树栽培学各论[M]. 北京： 中国农业出版社， 2003.

[2] 周厚基，仝月澳. 苹果树缺铁失绿研究进展——I.生态因子对缺铁失绿的影响[J]. 中国农业科学，1987，20(3)：23-27.

[3] 陆景陵. 植物营养学(第二版)(上册)[M]. 北京：中国农业大学出版社，2003.

[4] 程素贞. 磷肥对啤酒大麦钼、铁的吸收分配及产量品质的影响[J]. 土壤学报，1997，34(4)：444-450.

[5] 张淑香，王小彬，金柯，等. 干旱条件下氮、磷水平对土壤锌、铜、锰、铁有效性的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2001，7(4)：391-396.