不同土壤有机质水平对苹果叶片光合、果实糖酸代谢及品质的影响

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土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,也是实现苹果优质高产的关键,因此研究不同有机质水平下苹果光合作用、果实糖酸代谢及果实品质的变化对果园合理施用有机肥,改善果实品质,提高苹果产量具有重要意义。本研究以7-8年生的盆栽‘嘎拉’/M26苹果树为试材,设置3%,5%和7%3个不同的有机质水平,在苹果生长周期内,通过测定叶片光合速率、叶绿素荧光参数,果实可溶性糖含量、苹果酸含量和糖酸代谢途径相关酶活性及果实品质相关指标,从而阐明有机质与果实品质的关系,取得的主要研究结果如下:1、施用有机质后,明显改善了土壤的理化性质,提高了土壤中细菌、真菌、放线菌等微生物的数量以及大量元素和微量元素的含量,土壤内含物的种类和数量也不同程度的增加了。2、不同水平有机质处理间比较,以生长在7%有机质含量土壤中的苹果叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)及气孔导度(Gs)较高;另外,叶片的叶绿素a、叶绿素b、比叶重、有机碳含量也较高;叶绿素初始荧光(F0)、最大荧光产量(Fm)和最大的光化学效率(Fv/Fm)也均处于较高水平。说明提高土壤有机质含量可以提高苹果树的光合作用,促进光合产物的积累。3、通过测定果实内果糖、葡萄糖、山梨醇和蔗糖的含量及山梨醇代谢和蔗糖代谢相关酶的活性,我们发现:三个处理间存在差异,且7%处理的糖含量最高,酶活性也最强;在这4种可溶性糖中,山梨醇含量变化受有机质影响最大,各处理间山梨醇代谢相关酶活性差异也较显著;3个处理间比较,5%和7%处理间蔗糖含量差异不显著,但蔗糖代谢相关酶活性差异显著;果糖和葡萄糖含量也随着有机质含量的上升而有所提高,但3%,5%和7%之间差异不显著。苹果果实中最主要的有机酸是苹果酸,通过测定果实内苹果酸含量和苹果酸代谢相关酶的活性,结果表明:不同有机质水平处理对苹果酸含量影响较小,但对苹果酸合成途径相关酶苹果酸脱氢酶(cyMDH)影响较大,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)影响次之;苹果酸降解相关酶苹果酸酶(ME)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)受影响也较大。酶活性变化中三个处理间差异显著,以7%有机质处理效果最好。4、随着土壤有机质含量的上升,果实的大小,色泽,风味,内含物的含量均有所提升,果实Ca、Mg元素含量也有所增加,微量元素Fe、Mn、Zn、Cu的含量也与土壤有机质含量成正比。研究结果表明有机质可以改善苹果果实的风味及品质,并且有机质含量越高,果实的内含物含量越丰富。总而言之,有机质通过改善土壤理化性质,提高树体光合性能进而显著影响果实内糖酸代谢及果实品质。
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