连作苹果园土壤中主要有机酸含量对平邑甜茶幼苗影响的研究

摘要

为探讨苹果连作土壤中主要有机酸种类、含量及其对平邑甜茶幼苗的影响，试验于2012年1月至2014年4月在山东农业大学园艺科学与工程学院和作物生物学国家重点实验室进行，主要有机酸测定的土样于2013年4月取自山东省泰安市磁窑镇和山东省泰安市道朗镇两片果园;盆栽条件下，研究了土壤实测浓的有机酸对平邑甜茶幼苗光合指标、叶片和根系中的保护性酶、生物量、根系线粒体指标（细胞色素cyt/a、通透性开放孔MPTP）、根系活力、根系形态指标（根长度、根体积、根表面积、根尖数）以及土壤中微生物（细菌、真菌、放线菌）、土壤中速效养分(N、P、K)等指标的影响，研究结果如下:
　　1、研究提出了土壤有机酸提取、测定的新方法—ASE-HPLC法。明确了用ASE提取土壤中有机酸的最佳条件:压力，10.3MPa(=1493.5Psi);温度，60℃;静态时间，6min;冲扫体积:60％吹扫时间:200s;静态循环:2次;萃取溶剂:0.2％的磷酸溶液;滤膜:玻璃纤维滤膜。与现有方法相比，该方法具有提取更充分、测定结果更精确等优点。
　　2、连作土壤中主要有机酸为草酸、酒石酸、苹果酸和柠檬酸，浓度分别为，0.0394～0.2393mg/g、4.163～37.2612mg/g、0.1763～0.8167mg/g,0.2989～0.95 mg/g其中，酒石酸含量最高，达70.88％～97.98％。不同有机酸在苹果连作园、老果园含量差异大，表现为道朗果园中，连作园中的草酸含量明显高于老果园。在磁窑果园中，连作园与老果园草酸含量没有明显差异。道朗果园中，连作园的酒石酸含量远远高于老果园。在磁窑的果园中，连作园的酒石酸含量与老果园相差不大。苹果酸和柠檬酸在两种不同土壤中的含量差异不明显。
　　3、不同类型的有机酸对平邑甜茶幼苗生理生化特性影响不同:与对照相比，草酸显著提高了平邑甜茶幼苗的净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率，提高幅度分别为32.27％、28.17％、76.58％、41.13％，干重、鲜重、分别高出对照24.12％、35.72％;而酒石酸处理的结果正好相反，表现为净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别降低了8.00％、12.69％、10.27％，干重、鲜重、分别降低了2.21％、3.38％;柠檬酸和苹果酸对上述指标亦产生影响，但未表现出明显的规律。
　　4、连作土壤中的主要有机酸也影响了连作土壤环境:在盆栽实验中，对各处理的土样中有机酸的含量进行了前后两次测定，在未进行有机酸处理的对照组中，随着处理时间的推移，酒石酸相对于其它3种有机酸在土壤中的含量更稳定。而草酸和苹果酸在土壤中的含量呈现下降的趋势，柠檬酸的含量呈现上升的趋势。草酸处理后，土壤中细菌/真菌比值分别高出对照160.07％，而酒石酸处理后，土壤中细菌/真菌比值低于对照36.40％。
　　5、土壤中生物碱的测定。实验分别采用了甲醇、20％的盐酸、丙酮3种不同的溶剂结合超生振荡法和ASE萃取进行组合，进行提取土壤中生物碱的方法优化。通过对比实验，发现以20％的盐酸为溶剂，采用用固相萃取-快速分离-四级杆串联飞行时间质谱联用（SPE-RRLC-Q-TOF）方法分离和定性测定土壤中的生物碱，效果最好。本实验分离并检测出了三种生物碱，它们分别是:骆驼蓬碱、弱金鸡纳碱、加兰他敏。