不同锌水平果园苹果树锌含量的年周期变化动态

【目的】研究大田条件下不同锌水平果园苹果树体锌吸收运转分配和锌运转系数的周年变化,解释不同锌水平果园苹果树锌含量的周年变化规律。【方法】以盛果期‘红富士/平邑甜茶’苹果为试材,测定缺锌小叶病树和正常树周年内不同物候期土壤及树体各器官的锌含量。【结果】不同锌水平树体根系锌含量周年动态变化差异显著,正常树锌含量周年内基本处于稳定水平,而病树根系前期呈下降趋势,后期急剧上升;在多年生枝条中,正常树锌含量始终处于较高水平,且后期有所增加,而病树在生长发育后期锌含量显著降低;新生器官的锌含量变化趋势基本一致,但正常树的锌含量始终高于病树。【结论】小叶病树生长发育后期锌低位贮藏引起地上部/根锌的运转系数低、树体锌含量上运受阻,同时,缺锌改变了树体养分吸收的节奏,致使小叶病苹果树春夏根系供锌能力低,形成了生长发育后期锌在根系贮藏、上运困难的特有锌运转规律。     

铁锌互作对苹果锌、铁吸收分配的影响

 【目的】分析锌在苹果营养器官之间的分配特性以及锌铁交互关系，解释锌铁吸收和分配机制，指导合理施用锌铁肥料。【方法】测定了盛果期‘红富’士苹果缺锌小叶病树和正常树夏季不同器官的锌铁浓度；以‘平邑甜茶’（Malus Hupehensis Rehd）为试材，采用正交设计方案、通过溶液培养法培养幼苗，分析不同锌铁供应水平下营养器官的锌铁分配特性及其锌铁交互作用关系。【结果】夏季，缺锌小叶病树各器官锌浓度低于正常树，铁浓度高于正常树。水培试验中，锌铁供应水平提高，‘平邑甜茶’幼苗各器官锌铁累积均显著升高，其变化幅度依次是根>茎>叶；锌铁交互对根、茎、叶锌、铁浓度影响的显著性逐渐降低，缺锌时各器官转运系数均高于1.00；在中、低锌水平下，根部锌、铁呈正相关，与大田结果一致，高锌处理则呈负相关；叶锌、铁均呈负相关。高铁水平下，根中锌铁正相关达极显著水平。【结论】在苹果树中，根系是锌的调节库，并在一定程度上调节树体的锌铁平衡；锌促进了铁在根系的累积，高铁对缓解锌的毒害起到一定的平衡作用；锌与铁在叶中相互抑制。     

四种苹果砧木幼苗对锌胁迫的耐性差异

【目的】研究4种苹果砧木幼苗对低锌和高锌胁迫的响应差异,比较其对锌胁迫耐性差异,筛选适应锌胁迫环境的砧木资源。【方法】采用溶液培养法,对苹果砧木幼苗进行不同锌浓度处理,并分析幼苗株高、干物质量、根系构型、根系活力和锌积累、利用效率等指标。【结果】分别在缺锌（0 μmol•L-1）、低锌（1 μmol•L-1）、对照（4 μmol•L-1）、过量锌（10 μmol•L-1）和高锌（100 μmol•L-1）等不同锌浓度营养液中培养45 d,八棱海棠（Malus robusta. Rehd.）、平邑甜茶（M. hupehensis Rehd.）和山定子（M. baccata Borkh.）3种砧木表现植株矮小、新生叶小且簇生、节间缩短等缺锌症状,而小金海棠（M. xiaojinensis Cheng et Jiang）缺锌症状不明显。高锌胁迫下,4种苹果砧木均表现出植株矮小、叶片黄化、生长受到严重抑制等锌毒害症状。低锌处理,4种苹果砧木幼苗株高、干物质量、根构型参数均显著下降,降低幅度依次为：山定子＞平邑甜茶＞八棱海棠＞小金海棠,且小金海棠表现出较高的锌转运系数。高锌胁迫下,八棱海棠的干物质量及根系总长、表面积和根系活力高于其它3个品种,各指标的降低幅度依次为：山定子＞平邑甜茶＞小金海棠＞八棱海棠。低锌条件下,地上部锌积累高于根系,大部分锌上运以满足地上部对锌的需求;高锌条件下,锌在根系累积,以减轻对地上部的伤害。【结论】不同苹果砧木幼苗对缺锌及高锌胁迫的耐性不同。供试品种中,小金海棠耐低锌胁迫能力较强,山定子对缺锌及低锌胁迫敏感;八棱海棠对高锌胁迫的耐性较强;山定子在高锌胁迫下受到伤害最大、耐高锌能力最差。     

缺锌胁迫对苹果叶片光合速率及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究不同程度的缺锌胁迫对大田苹果树叶片的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光特性等的影响,进一步揭示缺锌对叶片光系统的伤害机理。【方法】以大田盛果期‘红富士/平邑甜茶’正常树和缺锌小叶病树为试材,对叶片锌含量、叶绿素含量、净光合速率、荧光参数等指标进行测定。【结果】缺锌胁迫下,苹果叶片叶绿素含量下降,单叶面积、比叶重显著减小;气孔导度降低,胞间CO2浓度升高,净光合速率和水分利用效率下降。随缺锌程度加重,叶片初始荧光Fo上升,PSⅡ潜在活性Fv/Fo 、PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ、光化学淬灭系数qP及PSⅡ天线转化效率Fv’/Fm’显著下降;J点相对可变荧光VJ和K点的相对变化Wk上升,电子传递的量子产额ETo/ABS和单位面积有活性的反应中心数量RC/CSo下降,光合性能指数PIABS显著降低。【结论】缺锌时非气孔限制是导致苹果叶片光合速率降低的原因之一;缺锌时首先引起放氧复合体（OEC）的破坏,进而使PSⅡ反应中心受损,PSⅡ供体侧、受体侧电子传递受抑制,影响叶片对光能的吸收、传递与利用。     

锌、铁对平邑甜茶磷、钾和钙分配的影响

 【目的】分析平邑甜茶锌铁浓度处理下磷、钾和钙的分配特性及相互关系,解释苹果树在锌铁处理下矿质元素间的平衡规律。【方法】以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd）为试材,采用正交设计方案,通过溶液培养法培养幼苗,分析了不同锌铁供应水平下营养器官磷、钾和钙的浓度差异、转运系数及各元素之间的相关性。【结果】缺锌导致根中磷、钾和钙的浓度显著降低;茎和叶中钾浓度降低,磷和钙的浓度显著升高。高锌对磷、钾和钙在各器官中的浓度影响不显著。在铁处理中,高铁和低铁均使根系钙和磷的浓度降低,低铁使地上部的钙浓度升高。转运系数显示,低锌降低了钾向地上部的转运,高铁和低铁均降低钾向地上部的转运;提高铁处理浓度对磷向地上部转运具有显著的促进作用。相关性分析结果表明,根中锌浓度与磷、钾、钙呈极显著正相关性,磷和钙与锌在茎和叶中均呈负相关。【结论】低锌条件下,降低了钾向地上部的分配,促进磷和钙在地上部的累积;在根中磷、钾和钙的浓度降低。中锌和高锌处理下,提高铁的处理浓度,导致各器官钙浓度显著降低。     

供应铵态和硝态氮对苹果幼树生长及15N利用特性的影响

【目的】揭示大田栽培条件下,苹果矮化中间砧幼树生长及对不同形态15N的利用、分配特性。【方法】以1年生宫藤富士/SH6/平邑甜茶幼树为试材,采用15N同位素示踪法,研究硝态氮和铵态氮对苹果幼树生长及15N利用和分配的影响。【结果】施肥46 d后,15NO3-15N利用率为3.43%,显著高于15NH4-15N利用率（1.19%）。施用NO3--N后树体生物量、根冠比显著高于NH4+-N,根系中15NO3-15N分配率为27.91%,显著高于15NH4-15N分配率（25.13%）。施肥118 d后,NO3--N肥效降低,表现为树体生物量显著低于NH4+-N处理,15NO3-15N利用率为4.08%,与15NH4-15N利用率相比差异不显著;根系15NO3-15N分配率为31.19%,显著高于根系15NH4-15N分配率（25.10%）。【结论】大田栽培条件下,硝态氮肥效快于铵态氮,利于树体生长和根冠比的迅速提高,但随着生长期的延长铵态氮与硝态氮肥效无显著差异。     

苹果发酵液对缺铁苹果树叶片铁含量及光合特性的影响

【目的】探讨苹果发酵液对苹果幼树（红富士/平邑甜茶M.domestica cv. Red Fuji/M.hupehensis var.pingyiensis）叶片缺铁黄化的矫正作用。【方法】以两年生苹果幼树（红富士/平邑甜茶）为试材,研究苹果发酵液+FeSO4混合根施后对苹果幼树叶片叶绿素含量、活性铁含量、光合参数的影响。【结果】根施稀释300倍果实发酵液+FeSO4混合液,显著提高苹果幼树叶片的叶绿素含量、活性铁含量和干鲜重比,黄化叶片显著复绿;同时,叶片PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、气孔导度（Gs）和净光合速率(Pn)显著提高。【结论】苹果果实发酵液具有降低碱性土壤pH,并具有一定的螯合铁的能力,苹果发酵液+FeSO4混合根施有利于苹果幼树对铁的吸收、运输和利用,对苹果缺铁黄化症具有良好的矫治作用。     

水杨酸对平邑甜茶生根及养分吸收的影响

探索水杨酸在苹果生根和养分吸收中的作用,以期为提高果实品质和产量提供理论参考。以平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd.]幼苗为试材,采用砂砾盆栽方法,研究了叶面喷施不同浓度水杨酸对平邑甜茶幼苗新根发生及养分吸收的影响。叶面喷施水杨酸能够提高平邑甜茶幼苗侧根原基密度和根系活力,其中较高浓度水杨酸(100mg·L~(-1)和75 mg·L~(-1))处理的侧根密度、根鲜重及根系活力均显著增加,而低浓度(25 mg·L~(-1))处理不明显。叶面喷施水杨酸还提高根系对磷、钾、钙、亚铁及锌在短期内(1～2 h)的吸收速率,较高浓度水杨酸(100 mg·L~(-1))叶面喷施处理的效果最显著。叶面喷施较高浓度水杨酸促进了平邑甜茶幼苗侧根的发生和根系生长,提高根系活力和根系主动吸收养分的能力,促进植株根系对离子的吸收。     

平邑甜茶根系构型、养分吸收和新梢生长对根域形状的反应

【目的】根系构型是根系的重要形态特征,也是影响植株养分吸收的重要因素,栽培容器可以通过特异的根域形状影响根系形态、结构和养分吸收特性;平邑甜茶[Malus hupehensis (Pamp) Rehd.]是优良的苹果砧木,对根域环境反应敏感,本研究主要探讨不同形状的根域对平邑甜茶新梢生长、根系构型参数及根系养分吸收的影响,为分析和塑造理想根系构型及改善苹果砧木养分吸收和植株生长提供依据。【方法】分别利用盆口直径小于盆高、盆口直径大于盆高和盆口直径等于盆高3种陶土盆,创造深窄形根域、浅宽形根域和等高等径根域3种根系构型环境,早春将等体积、同类型的营养土装入盆中,并选择植株长势和根系形态相近的平邑甜茶幼苗移栽至上述陶盆中,8个月后取样调查根系形态构型参数、新梢生长量、根系活力和根系养分吸收速率。【结果】在根域形状不同的3种栽培环境中生长8个月后,平邑甜茶幼苗新梢生长、根系构型和养分吸收特性差异明显,其中,生长在深窄形根域中的幼苗一级侧根数量最多,一级和二级侧根长度最短,植株根/冠比最大,其根系活力和对钾的吸收速率最低,对磷、钙和锌的吸收速率较低,对铁的吸收速率较强。生长在浅宽形根域中的幼苗新梢粗长、叶片多,新梢生长量最大,一级侧根和二级侧根最粗和最长,二级侧根数量和毛细根数量最多,根/冠比较小,根系对钾的吸收速率最高,对磷和锌的吸收速率较高,对钙的吸收速率较低,对铁的吸收速率最低。生长在等高等径根域中幼苗新梢细短、叶片少,新梢生长量最小,主根最细,一级侧根数量和毛细根最少,根/冠比较小,其根系活力最高,对钙和锌的吸收速率较高,对磷、钾和铁的吸收速率较低。【结论】根域形状对平邑甜茶幼苗根系形态构型、养分吸收性能、根/冠比和新梢生长影响显著;深窄形根域使幼苗侧根长度和直径变小、一级侧根数量增多,植株根/冠比增大及对铁的吸收能力提高;浅宽形根域使平邑甜茶幼苗侧根粗且长、毛细根更丰富,植株对磷、钾的吸收能力和新梢生长增大;等高等径根域使幼苗主根直径变小、一级侧根和毛细根数量减少,使根系活力和植株对钙的吸收能力提高。     

间作白三叶促进苹果园土壤碳循环的机制

【目的】为了探明间作白三叶对苹果园土壤碳循环的影响机制。【方法】设置平邑甜茶幼树间作芳香植物白三叶处理，清耕为对照，在种植白三叶120 d后，分别取清耕处理平邑甜茶根际土(CF)、间作白三叶处理平邑甜茶根际土(TF)和白三叶根际土(TT),对土壤基本理化性质、微生物生物量、碳循环相关酶以及不同形态碳等养分指标进行检测。【结果】结果表明，间作白三叶能够显著降低平邑甜茶幼树根际土的pH和含水量，提高微生物总生物量，降低真菌和革兰氏阳性菌生物量，提高纤维素酶和脲酶活力，降低转化酶和淀粉酶活力，提高可溶性有机碳、易氧化有机碳含量和碳库活度指数，进而提高了全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾以及锰含量，降低C/P比以及钙和钠含量。【结论】结果表明，间作白三叶可以通过改变平邑甜茶幼树根际土微生物生物量来影响转化酶活力，从而提高土壤中易氧化有机碳含量，促进果树根际土壤碳循环和养分供应。     

平邑甜茶新根扩展蛋白基因MhEXP1的cDNA全序列克隆及表达

【目的】对平邑甜茶[Malus hupehensis（Pamp）Rehd. var pinyiensis Jiang]新根扩展蛋白基因进行克隆和表达分析,为揭示扩展蛋白在平邑甜茶根系生长发育中的功能打下基础。【方法】利用RT-PCR结合RACE技术克隆扩展蛋白同源基因,并通过Northern杂交研究其在不同器官中的表达情况及吲哚丁酸（IBA）的处理效应。【结果】成功地从平邑甜茶白色新根中获得了一个全长的扩展蛋白基因,命名为MhEXP1,GenBank登录号为DQ538346。MhEXP1 cDNA全长1 111 bp,含有771 bp的完整开放阅读框,编码257个氨基酸,预测分子量和等电点分别为27.8kD和8.9。序列分析表明,MhEXP1具有扩展蛋白的典型结构,即氨基酸序列N端有８个半胱氨酸残基,1个组氨酸（His-Phe-Asp,HFD）域,C末端存在4个保守的色氨酸残基。Northern杂交表明,该基因在平邑甜茶叶片中表达量很低,但在新根中大量表达并受IBA诱导,且随着IBA处理时间的延长表达量逐渐增加。【结论】成功地从平邑甜茶中克隆了一个全长的扩展蛋白基因MhEXP1,该基因在叶片中表达量很低但在新根中大量表达,并受IBA诱导;MhEXP1参与IBA调节的平邑甜茶根系生长发育。     

苹果连作土壤中主要酚酸类物质对平邑甜茶幼苗根系的影响

【目的】研究砂培条件下土壤实测浓度的酚酸及其混合物对平邑甜茶幼苗生物量以及根系相关指标的影响,为研究苹果连作障碍的缓解措施及指导老果园的更新提供理论依据。【方法】试验包括对照（CK）、根皮素（T1）、酚酸混合物（T2）、香草醛（T3）、根皮苷（T4）、水杨酸（T5）、苯甲酸（T6）共7个处理,测定5种酚酸及其混合物对平邑甜茶幼苗生物量、根系线粒体相关指标、根系活力、根系超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）以及三羧酸循环（TCA）相关酶等指标的影响。【结果】5种酚酸及其混合物均降低了平邑甜茶幼苗的根、茎鲜重,以混合酚酸（T2）处理降低最明显,根鲜重、茎鲜重分别为对照的27.3%、51.7%。单个酚酸处理相比,以根皮苷（T4）对平邑甜茶幼苗伤害最大,根鲜重、茎鲜重分别为对照的42.3%、60.6%。各处理对平邑甜茶幼苗的伤害大小排序为：混合酚酸＞根皮苷＞根皮素＞香草醛＞水杨酸＞苯甲酸＞对照。不同酚酸处理后均使平邑甜茶幼苗的根系活力下降,随着处理时间的延长,根系活力降低越显著;在处理后的第1、3、5天以T2处理降低最显著,分别为对照的73.0%、71.7%和76.1%;在处理后的第10天和15天,T4处理的根系活力降低最显著,由对照的85.5%降为54.4%。不同酚酸处理均可导致MDA含量显著升高,随着处理时间的延长,根系MDA含量升高越显著,在处理后的第1、3、5天,以T2处理升高最显著,分别为对照的7.71、1.66和1.66倍。过氧化氢（H₂O₂）含量则呈现先升高后降低的趋势,在处理后的第3天,T1、T2、T3、T4、T5、T6各处理根系线粒体H₂O₂含量的增幅最大,分别为对照的2.50、2.36、2.58、2.59、2.40、2.58倍。不同酚酸处理对平邑甜茶幼苗根系TCA循环相关的顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶活性具有抑制作用,这与不同酚酸处理后的根系活力下降的结果相一致,但不同酚酸对延胡索酸酶的活性没有影响。不同酚酸处理后根系线粒体膜通透性转换孔（MPTP）开放程度增大,细胞色素Cyt c/a比值下降,其中在处理后的第1、3、5、10、15天,以T2处理的细胞色素Cyt c/a比值下降最显著,分别为对照的76.0%、76.9%、69.1%、66.4%和64.2%,其次为T4处理;在处理后的第15天,各处理的根系线粒体Cyt c/a由低到高为：混合酚酸＞根皮苷＞香草醛＞水杨酸＞根皮素＞苯甲酸＞对照。【结论】酚酸混合物、根皮苷和根皮素对平邑甜茶幼苗的生长发育总体表现的抑制作用更大,表明根皮苷、根皮素是引起苹果园连作障碍的关键酚酸类物质。在老果园的更新工作时,可首先考虑采用多种措施来降解根皮苷和根皮素以缓解苹果连作障碍中酚酸带来的危害。     

生物炭和有机肥处理对平邑甜茶根系和土壤微生物群落功能多样性的影响

【目的】研究生物炭和生物有机肥处理对平邑甜茶根系及微生物功能多样性等指标的影响,为果园可持续发展提供参考依据。【方法】采用盆栽试验,添加生物炭和生物有机肥处理,分析不同生物炭和生物有机肥处理对植株根系、土壤微生物群落功能多样性的影响。【结果】施用生物有机肥和生物炭均可增加细吸收根量、细吸收根面积、土壤和根际可培养微生物量,提高土壤FDA酶活性和土壤微生物多样性,二者联合施用效果最佳。生物炭处理对细吸收根面积的改善效果优于生物有机肥处理,对土壤微生物多样性的改善效果则不如生物有机肥处理;10%生物肥+6%生物炭、10%生物肥+3%生物炭处理细吸收根面积分别是CK的6.6和10倍,10%生物肥处理是CK的2.5 倍,6%和3%生物炭处理是CK的3.3和3.1倍,生物炭和生物有机肥处理土壤细菌数量为CK土壤的3.32—10.23倍,放线菌数量为CK土壤的1.2—1.97倍,真菌数量为CK土壤的3.24—5.26倍,根际放线菌数量在生物有机肥处理后最高,根际真菌数量则在3%生物炭处理后最高。【结论】增加土壤炭可以增加植株根系、土壤微生物多样性,有利于土壤肥力的保持和农业的可持续发展。     

轮作不同作物对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响

【目的】以25年苹果园连作土壤为对象,研究轮作不同作物对该土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响,筛选适宜的轮作植物,为防控苹果连作障碍提供依据。【方法】取老龄苹果园土壤,混匀后填入试验沟,并在试验沟中分别种植一茬小麦（Triticum aestivum）、花生（Arachis hypogaea）、苜蓿（Medicago sativa Linn）、小葱（Allium schoenoprasum）、马铃薯（Solanum tuberosum L.）后,测定土壤有机质,速效氮、磷、钾,有效铁、锰、铜、锌含量和土壤细菌、真菌、放线菌数量变化,以及土壤酚酸类物质含量;取轮作不同作物后的土壤盆栽平邑甜茶幼苗,测定平邑甜茶幼苗生物量及根系活力、SOD、POD、CAT酶活性。【结果】与对照土壤相比,轮作小麦、小葱能够显著增加土壤有机质含量,分别增加了48.37%、36.7%;轮作马铃薯和休茬土壤有机质含量较对照降低,分别降低了8.61%、9.26%;轮作马铃薯能够显著增加土壤速效氮、磷,有效铜、铁、锌的含量,与对照相比分别增加了217.32%、240.55%、47.03%、91.38%、158.30%;轮作花生较对照能够显著降低土壤速效钾含量,但增加了有效铁、锰含量;轮作小葱、小麦、花生可增加土壤细菌总量,降低土壤中有害真菌数量,其中轮作小葱较对照细菌总量增加了200%、真菌总量下降了44.7%,轮作小麦较对照细菌总量增加了141.9%。轮作小葱、小麦使土壤细菌/真菌比值分别提高了435.8%、211.1%;轮作小葱使土壤中酚酸类物质总量较对照降低了45.3%,较轮作马铃薯降低了241.15%,较轮作小麦降低了190.07%,其中根皮苷含量较对照下降了84.2%,较轮作马铃薯下降了55.80%,较轮作小麦下降了9.30%;与对照相比,轮作小葱能显著提高平邑甜茶幼苗根系SOD、POD、CAT酶活性,分别增加了48.12%、58.33%、65.77%。从平邑甜茶生物量可以看出,轮作小葱与对照相比地上鲜重增加49.7%,地下鲜重增加76.5%,与轮作花生相比,地上鲜重显著增加了40.63%、与轮作小麦相比,地下鲜重显著增加了56.84%。【结论】轮作不同植物对连作土壤环境和平邑甜茶幼苗根系影响差异较大,轮作小葱能够增加土壤有机质含量,同时增加土壤中细菌/真菌值,降低土壤中酚酸类物质总量,提高平邑甜茶幼苗根系保护性酶活性,增加地上和地下生物量。从轮作防控苹果连作障碍角度看,轮作小葱更有利于减轻苹果连作障碍。     

外源NO对连作条件下平邑甜茶幼苗生理特性的影响

 【目的】研究外源NO对连作条件下平邑甜茶幼苗生长、根系构型、土壤环境、叶片保护酶活性和氧化损伤的影响,探讨NO减轻连作障碍的机理,为生产上采取减轻苹果连作障碍措施提供理论依据。【方法】将0—1 000μmol•L-1不同浓度的硝普钠溶液,浇至栽植平邑甜茶幼苗的营养钵中,定期取样测定植株株高、叶面积、根系体积、根尖数、土壤主要微生物数量、酚类物质含量、SOD、POD、CAT、APX酶活性、MDA含量和 释放速率等生理指标。【结果】试验范围内以200μmol•L-1 SNP 处理减轻连作障碍的效果最好,该浓度显著提高了平邑甜茶幼苗株高、鲜重、叶绿素含量和叶面积,与对照一相比,分别增加了59.69%、74.25%、45.70%和116.58%;该浓度显著增加了根系平均直径、总体积和根尖数等根系构型指标;提高了SOD、POD、CAT、APX等4种保护酶活性;降低了MDA含量、 释放速率,对根际土壤主要微生物（细菌、真菌和放线菌）数量和酚类物质含量影响不大。【结论】外源NO 可减轻平邑甜茶幼苗连作障碍现象。外源NO对连作土中主要微生物数量和酚类物质含量有一定影响,但二者不是NO 缓解平邑甜茶幼苗生长胁迫的主要原因,SOD、POD、CAT等酶活性提高与MDA含量、 释放速率的显著下降是NO 缓解平邑甜茶幼苗生长胁迫的重要原因。