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铁作为植物生长发育所必需的营养元素,在植物体内参与光合作用、呼吸作用及氧化还原反应多种生理过程,特别是在缺铁环境中,喷施铁肥对植物生长效果更为明显。目前关于铁肥对果树缺铁黄化的研究较多,但由于蔬菜不会表现出缺铁症状,人们往往忽视蔬菜对铁营养的需求,因此,增施铁肥对提高蔬菜生长及产量的研究甚少。另外,土壤—植物—微生物三者之间相互作用,增施铁营养后植物生长生理发生变化,根系代谢变化带来的根际分泌物变化可能会造成根际微生物群落发生相应的改变,植物生长速度的变化会改变对养分的需求,从而改变土壤的养分水平,这一切与植物的生长紧密联系。因此,为了探究其中的关联,本试验首先通过室内盆栽实验和室外自然条件两种方法,分别以小白菜和莴笋两种蔬菜作为实验材料,在石灰岩发育而来的碱性土壤上进行试验,研究喷施不同铁肥处理后,两种蔬菜的生长指标（地上部、地下部产量）、生理指标（叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛含量）、土壤速效养分及土壤根际微生物群落的变化;其次,通过水培试验进一步研究喷施不同铁肥后,分析不同处理之间小白菜根系活力、根系形态及根系分泌物的差异。最后综合整个实验结果,从不同角度解释喷施铁肥促进蔬菜生长的内在机制,以期为蔬菜在土壤碱性缺铁条件下的生长限制提供有效的解决方法。主要研究结果如下:（1）小白菜室内盆栽实验研究表明,喷施不同铁肥处理后,小白菜生物量出现显著差异,其中喷施0.05%硫酸亚铁溶液（Y0）处理小白菜生物量最低（20.24g）,喷施不同浓度有机铁肥均能够促进小白菜生物量的增加,其中0.02%有机铁肥溶液（Y4）处理的生物量最高（37.24g）。与对照相比,不同铁肥处理均显著增加了小白菜叶片叶绿素含量,Y4处理叶绿素含量最高,为42.90 SPAD。不同铁肥处理对小白菜叶片的三种抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）活性产生不同影响,其中Y0处理的小白菜叶片三种抗氧化酶活性最高,分别为SOD(26.00 units·g-1 FW)、POD(2461.33 units·min-1·g-1 FW)和CAT(4.78 mg H2O2·min-1·g-1FW)。不同铁肥处理下小白菜叶片的丙二醛（MDA）含量不同,可以反映小白菜所受损伤程度,其中Y0处理的小白菜叶片MDA含量最高,为21.40 nmol·g-1 FW,Y4处理最低,为15.24nmol·g-1 FW。不同处理下土壤养分含量不同,Y0处理的土壤速效养分含量最高,分别为碱解氮（111.24 mg/kg）、有效磷（26.87 mg/kg）和速效钾（181.67 mg/kg）,而Y4处理的土壤速效养分含量最低,分别为95.84 mg/kg、21.60 mg/kg和157.89 mg/kg。不同铁肥处理对小白菜根际土壤微生物群落产生影响,Y4处理中总PLFA含量最高（10.14 nmol/g）,同样地,Y4处理中各类脂肪酸、各类微生物含量也最高,主成分分析结果表明,Y1和Y2处理微生物群落结构相似,Y0、Y3和Y4微生物群落结构相似,但它们之间相距较远,说明喷施不同铁肥处理下微生物群落结构具有明显差异。相关性分析结果表明,小白菜产量与土壤速效钾具有显著的负相关性,而与其他指标无显著相关性。（2）莴笋田间实验研究表明,喷施不同铁肥处理后,莴笋生物量出现显著差异,其中Y0处理莴笋地上部、地下部生物量最低,分别为558.33g和23.60g,喷施不同浓度有机铁肥均能够促进莴笋地上（下）部生物量的增加,其中Y4处理的地上部生物量最高（723.75g）,Y3处理的地下部生物量最高（39.85g）。不同浓度有机铁肥处理均增加了莴笋叶片叶绿素含量,Y4处理最高（29.17 SPAD）。不同铁肥处理对莴笋叶片的三种抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）活性产生不同影响,其中Y0处理的莴笋叶片三种抗氧化酶活性最高,分别为SOD（79.80 units·g-1 FW）、POD（640.46 units·min-1·g-1 FW）和CAT（3.60 mg H2O2·min-1·g-1 FW）。不同铁肥处理下莴笋叶片的丙二醛含量不同,其中Y0处理的莴笋叶片MDA含量最高,为18.27 nmol·g-1 FW,Y4处理最低,为9.63 nmol·g-1 FW。不同处理下土壤养分含量不同,Y4处理土壤中有效磷和速效钾含量最低,分别为60.85 mg/kg和115.15 mg/kg,Y2处理土壤中碱解氮含量最低,为92.06 mg/kg。不同铁肥处理对莴笋根际土壤微生物群落产生影响,Y4处理总PLFA含量最高,为14.28 nmol/g,同样地,Y4处理中各类磷脂脂肪酸含量、微生物含量也最高,主成分分析结果表明,Y1和Y2相距较近,微生物群落结构相似,而其余处理之间均相隔较远,说明喷施不同铁肥处理对根际土壤微生物群落结构具有显著影响。相关性分析结果表明,莴笋地上部生物量与叶绿素具有显著的正相关性,与地下部生物量具有极显著的正相关性,而与MDA和有效磷具有显著的负相关性。同样地,莴笋地下部生物量与叶绿素具有显著的正相关性,而与SOD具有显著的负相关性。（3）小白菜水培实验研究表明,喷施不同铁肥处理后,小白菜生物量出现显著差异,其中Y0处理小白菜地上部、地下部生物量最低,分别为7.26 g和0.95 g,喷施不同浓度有机铁肥均能够促进小白菜地上（下）部生物量的增加,其中Y4处理的地上部生物量最高（31.6 g）,Y3处理的地下部生物量最高（3.3 g）。与对照相比,不同处理均显著增加小白菜叶片叶绿素含量,但处理之间无显著差异,其中Y1处理含量最高（50.18 SPAD）。不同铁肥处理对小白菜叶片的三种抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶）活性产生不同影响,其中Y2处理的SOD和POD酶活性最高,分别为166.33 units·g-1 FW和1979.99 units·min-1·g-1 FW,但CAT酶活性最低,为3.81 mg H2O2·min-1·g-1 FW。不同铁肥处理之间小白菜丙二醛含量有差异,其中Y0处理的小白菜叶片MDA含量最高,为18.14 nmol·g-1 FW,不同有机铁肥之间丙二醛含量呈下降趋势,Y4处理含量最低,为14.67 nmol·g-1 FW。（4）研究喷施铁肥处理与小白菜根系发育之间的关系发现,叶面喷施不同铁肥处理对小白菜的根系具有影响,与对照相比,Y0处理下小白菜根系生长受到明显抑制,其中总根长、总根体积、根平均直径在所有处理中均为最小值,分别为120.52 cm、0.58 cm~3和0.62 mm,不同有机铁肥处理小白菜各项根系形态指标随浓度降低均呈现出增加的趋势,Y4处理的总根长（204.98 cm）、总根表面积（16.12 cm~2）、平均直径（1.24 mm）、总根体积（1.80 cm~3）均为最大值,显著促进根系生长。不同处理下小白菜根系活力不同,与对照相比,Y0处理根系活力显著降低,为438.86μg·g-1·h,相反,Y4处理根系活力显著增加,为1163.6μg·g-1·h)。相关性分析结果表明,小白菜地上部生物量与地下部生物量和总根表面积具有显著的正相关性,与总根长、根平均直径、总根体积和根系活力具有极显著的正相关性。同样地,小白菜地下部生物量仅与总根体积具有显著的正相关性。（5）通过GC-MS进一步探究不同铁肥处理对小白菜根系分泌物的影响,结果表明,喷施不同铁肥处理后,小白菜的根系分泌物具有显著差异,这可能是造成根系形态指标和小白菜生长差异的重要原因。不同处理下根系分泌物的GC-MS TIC图之间峰的数量和形状有所差异,最终定性检测出290个化合物,由PCA和OPLS-DA分析可知,所有样本全部处于95%置信区间内,且处理之间相差一定距离,表明不同处理之间根系分泌物具有显著差异。根据前面几个实验的结果,最终选择了Y0和Y4两个最为明显的处理,分别比较它们与CK处理之间的差异代谢物。Y0和CK处理之间共有12种差异代谢物,同样地,Y4和CK处理之间共有27种差异代谢物。（6）缺铁条件下,喷施不同铁肥对叶类蔬菜的产量具有不同影响,0.05%硫酸亚铁显著降低产量,不同浓度有机铁肥均能提高产量,其中0.02%有机铁肥增产效果最佳。缺铁条件下,喷施铁肥能不同程度地提高叶绿素含量,另外,0.05%硫酸亚铁处理增加了丙二醛含量,对植物造成更大的损伤,相反,有机铁肥可以减缓缺铁所带来的胁迫,从而促进蔬菜的生长,提高产量。然而,喷施铁肥对小白菜和莴笋的土壤速效养分和根际微生物影响具有差异,小白菜实验土壤速效养分变化较明显,有机铁肥处理后土壤的不同速效养分（碱解氮、有效磷和速效钾）均有所减少,硫酸亚铁处理后反而增加,莴笋实验土壤养分变化无明显规律。同样,根际土壤微生物含量变化不一致,莴笋根际微生物在不同处理下呈增加趋势,而小白菜根际微生物呈先减少后增加趋势。