叶面喷施纳米零价铁对‘烟富 6 号’苹果果实品质的影响：提升苹果产业的新契机

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《BMC Plant Biology》：Foliar application of nano zero-valent iron improves the fruit quality of ‘Yanfu No.6’ apple

【字体：大中小】 时间：2025年04月04日 来源：BMC Plant Biology 4.3

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　　在苹果种植中，因微量元素铁缺乏等问题导致果树缺铁黄化，影响产业发展。研究人员开展叶面喷施不同浓度纳米零价铁（nZVI）对‘烟富 6 号’苹果树生长和果实品质影响的研究。结果表明，10mg^L^-1 nZVI 效果显著。该研究为 nZVI 在果树生产中的应用提供理论依据。

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　　在水果的世界里，苹果占据着重要的地位，它不仅是全球 “四大水果” 之一，还具有极高的经济和营养价值。近年来，静宁县的苹果产业发展迅猛，然而，在这片繁荣的背后，却隐藏着一些亟待解决的问题。由于在苹果种植过程中，人们忽视了微量元素的重要性，加上当地特殊的土壤条件，比如高土壤 pH 值和高碳酸盐含量，使得铁元素在土壤中常以难以被果树吸收的不溶性氢氧化铁形式存在，果树缺铁黄化的现象频繁出现。这一问题严重影响了苹果的生长和品质，制约了苹果产业的进一步发展。为了解决这些问题，甘肃农业大学园艺学院的研究人员开展了一项关于叶面喷施不同浓度纳米零价铁（nZVI）对‘烟富 6 号’苹果树生长和果实品质影响的研究。该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上，为苹果产业的可持续发展带来了新的希望。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。实验在静宁县双岘镇康田果业农民专业合作社的果园进行，选用 6 年生的 “烟富 6 号” 苹果树作为实验材料。实验设置 6 个处理组，包括 5 种不同浓度的 nZVI 叶面喷施处理（5mg^L

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^-1（T1）、10mg^L^-1（T2）、15mg^L^-1（T3）、20mg^L

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^-1（T4）、25mg^L^-1（T5））和一个对照组（CK）。实验采用随机完全区组设计，每个处理包含 21 棵生长健壮且均匀的苹果树，重复 3 次。在实验过程中，研究人员定期采集叶片和果实样本，运用原子吸收光谱法测定叶片中的矿质元素含量，使用试剂盒测定叶片中的酶活性，利用多种专业仪器和方法测定果实品质相关指标，并通过主成分分析对数据进行综合处理。
研究结果如下：

对新梢生长的影响：不同浓度的 nZVI 对‘烟富 6 号’苹果树新梢生长影响各异。T2 处理组新梢长度比 CK 显著增加 10.03% ，基部直径增加 20.63%，促进作用明显；而 T5 处理组新梢长度比 CK 减少 13.72%，表现出抑制作用。
对叶片生长的影响：nZVI 对叶片的多项生理指标都有影响。在叶含水量方面，不同处理在不同时间的表现有所不同；在光合作用指标上，各处理组在花后 85 - 130 天内，净光合速率较 CK 均有提高，其中 T2 处理组提升幅度最大；SPAD 值方面，T2 处理组整体趋势最佳，实验结束时其 SPAD 值达到 66.4；叶面积方面，T2 处理组在各生长阶段均显著高于 CK，160 天的叶面积相比 85 天增加了 118.27%。
对叶片元素含量的影响：nZVI 对叶片中多种元素含量的影响不同。氮含量方面，除 T3 和 T5 外，各处理组先降后升，T5 处理组在各时期均显著低于其他处理；磷含量呈现先降后升的趋势，各处理组均低于 CK；钾含量随着生长发育而增加，T2 处理组在各时期均最高；钙、镁、铜、锰、锌、铁等元素的含量也呈现出各自不同的变化趋势。
对果实品质的影响：在果实形态上，T2 处理组单果重最高，为 245.52g，显著高于 CK；果实横径在 T2 处理组最大，为 86.75mm。在内在品质方面，T2 处理组的可溶性固体含量最高，为 16.14%；可溶性糖含量也最高，为 15.71%；糖酸比在 T2 处理组最高，为 49.89，显著高于 CK；维生素 C 含量在 T2 处理组显著高于其他多数处理组；此外，T2 处理组的花青素、黄酮类化合物和总酚含量也较高。在糖和有机酸含量方面，T2 处理组的果糖、葡萄糖、蔗糖以及苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸等有机酸含量均有不同程度的增加。
主成分分析结果：通过主成分分析，将 22 个果实品质指标简化为 4 个主成分，其累计贡献率达到 94.2%。综合得分显示，不同浓度 nZVI 处理下‘烟富 6 号’苹果果实品质排序为 T2>T4>T1>T5>T3>CK，T2 处理组果实品质提升最为显著。
研究结论和讨论部分指出，适宜浓度的 nZVI 对 “烟富 6 号” 苹果树的生长和果实品质有明显的促进作用，其中 10mg^L^-1的 nZVI 效果最为显著。它不仅能够促进新梢生长、增加叶面积、提高叶片的光合作用效率和酶活性，还能显著提升果实的各项品质指标。然而，过高浓度的 nZVI，如 25mg^L^-1，可能会抑制树体生长。这一研究结果为 nZVI 在果树生产中的合理应用提供了重要的理论依据和实践指导，有助于推动苹果产业的健康发展。同时，研究人员也指出，未来还需要进一步探究 nZVI 对果树生长的调控机制以及影响果实品质的分子机制，加强 nZVI 的环境风险评估和安全研究，以确保其可持续应用，为 nZVI 在农业生产中的广泛应用提供更全面、深入的科学支持。