《Urban Forestry & Urban Greening》：High-dose trunk endotherapy alleviates iron chlorosis and improves canopy vitality in urban plane tree (
Platanus orientalis L.)
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•单次树干注射氨基酸螯合铁逆转了严重的铁质黄化。•与对照组相比，叶片铁含量增加57%，气孔导度增加344%。•海藻提取物生物刺激剂使气孔密度增加了100%。•生理改善持续了两个生长季并进一步加剧。•该方法绕过了城市石灰质条件下的土壤固定化。引言城市地区作为人类活动的主要中心，
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单次树干注射氨基酸螯合铁逆转了严重的铁质黄化。
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与对照组相比，叶片铁含量增加57%，气孔导度增加344%。
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海藻提取物生物刺激剂使气孔密度增加了100%。
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生理改善持续了两个生长季并进一步加剧。
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该方法绕过了城市石灰质条件下的土壤固定化。
引言
城市地区作为人类活动的主要中心，面临着诸多环境、公共健康和生活质量方面的挑战（Aalipour和Nikbakht，2021）。在这些挑战中，城市绿地是生态基础设施的重要组成部分，在温度调节、减少空气污染、吸收噪音、增强生物多样性以及改善市民身心健康和社交福祉方面发挥着至关重要的作用（Tigga等，2025，Godoi等，2025，Bressane等，2024）。树木，特别是宽叶树种如悬铃木（Platanus orientalis L.），在许多伊朗城市包括伊斯法罕的城市绿化中是基础元素，因其广泛的遮荫能力、长寿以及对城市胁迫因子的相对耐受性而备受重视（Nikbakht等，2025）。然而，这些树木的健康和可持续性经常受到不利环境条件的损害，包括碱性、石灰质和有机质贫乏的土壤、水分亏缺、空气污染和根系拥挤（Aalipour和Nikbakht，2021）。
铁缺乏引起的黄化是城市树木中最普遍和最重要的营养障碍之一，特别是悬铃木（Aalipour等，2019）。这种病症表现为叶片绿色色素的逐渐丧失，尤其是在嫩叶和叶脉间区域。在严重阶段，会导致叶片提前脱落、新梢生长受阻和树木整体衰退，增加了对病害和虫害的易感性（Nikbakht等，2025）。除了降低美学价值外，铁质黄化严重损害光合作用效率，从而降低树木提供基本生态系统服务的能力。作为必需的微量营养素，铁在光系统I和II电子传递链中的细胞色素结构和功能中起着至关重要的作用，以及过氧化氢酶和过氧化物酶等酶的活性，特别是在叶绿素生物合成中（Kroh和Pilon，2024；Marschner，2012）。因此，铁缺乏引发了一系列生理紊乱。
尽管伊朗干旱和半干旱土壤中富含铁，但由于土壤pH值高（碱性）和碳酸钙含量高，植物可利用性仍然严重受限，这将铁固定在不溶性的Fe3?形式中并限制根系吸收（Mousavi等，2024）。传统的土壤施肥方法，如施用硫酸亚铁，在这些条件下通常无效，因为铁在碱性环境中迅速沉淀并变得不可用（Nikbakht等，2025）。这一局限性凸显了需要寻找替代和更有效的铁补充策略。在石灰质土壤中，高浓度的碳酸钙（CaCO?）是引起铁质黄化的主要土著因素。它通过两种主要机制起作用：(i)通过维持高土壤pH值，将铁平衡推向不溶性的Fe3?氧化物和氢氧化物，以及(ii)通过铁直接沉淀为铁酸钙或吸附到碳酸盐表面，使其在物理上无法被根系吸收（Sarkar等，2008，Bontpart等，2024）。因此，即使总铁含量充足的土壤也能在敏感的物种如P. orientalis中引起严重的缺乏症，造成土壤改良剂往往无法纠正的慢性营养挑战。
在此背景下，内治疗法（树干注射）已成为一种创新且有效的解决方案。该技术涉及通过钻树干孔将营养素或生物刺激剂直接注入树木木质部（Nikbakht等，2025，Nikbakht等，2024）。其主要优势在于绕过与土壤相关的吸收限制，将营养素直接输送到维管系统，这在碱性土壤中尤为重要（Larbi等，2003）。高剂量树干注射（高剂量内治疗法，被称为树木的化学治疗）是针对严重缺乏树木的针对性干预措施。所选浓度（螯合物的2%、10%、20%；提取物的2%、4%）基于初步试验和文献表明，在石灰质土壤中严重黄化的情况下，标准、低剂量注射通常只能提供暂时的缓解。目标是施用足够量的活性化合物储备，以克服缺乏阈值并在多个生长季节维持恢复（Nikbakht等，2025）。
这种急性反应迫使树木动员注入的营养素，加速恢复正常生长条件。高剂量营养配方与生长激活化合物的组合破坏了铁缺乏适应机制，有效阻止了黄化的进展。然而，内治疗法后的补充营养对于持续恢复仍然至关重要。诸如基部树干施肥（Nikbakht等，2025）与菌根补充剂（Aalipour等，2019）和促生长内生菌（Khorsandy等，2016）相结合的技术被证明是必要的。一旦铁缺乏反应停止，树木完全依赖可用的营养储备来抑制黄化症状。储备不足，特别是在治疗后第二年，会大大增加症状复发和衰退的风险（Larbi等，2003，El-Jendoubi等，2011）。
近年来，人们对用于内治疗法的螯合铁化合物日益感兴趣，包括氨基酸螯合和纳米螯合铁配方（Rafiei 2023）。螯合物增强了铁在高pH值下的稳定性并防止沉淀（Madhupriyaa等，2024）。氨基酸螯合物不仅具有更好的稳定性，还提高了生物吸收率和环境可生物降解性（El-Jendoubi等，2011），而纳米螯合物提供高表面积和增强的木质部移动性以实现高效转运（Rafiei 2023）。
与矿物肥料技术进步并行，海藻等天然提取物作为植物生物刺激剂受到了关注。这些提取物含有多种化合物——包括生长激素（细胞分裂素、生长素）、有机酸、多糖、微量营养素和有机螯合剂——可增强植物生长、营养吸收、抗逆性和光合作用性能（Hashemi等，2024，Akhbarfar等，2023，Spinelli等，2010）。证据表明，海藻提取物可能通过刺激抗氧化系统和改善气孔功能来帮助植物应对营养缺乏（Rafiei，2023，Akhbarfar等，2023）。
尽管铁质黄化在城市树木中的关键重要性以及持续的缓解努力，但关于不同高剂量内治疗法比较有效性的经验证据仍然不足——特别是当与海藻提取物结合时——对复杂生理特征如悬铃木的气孔形态学和叶片元素组成的影响。气孔形态学，包括尺寸、密度和气孔指数，是植物生理健康状况和气体交换能力的敏感指标（Buckley，2005），特征修饰可能反映了植物对营养处理的重要反应。
因此，本研究旨在评估和比较高剂量内治疗法——氨基酸螯合铁、纳米螯合铁和海藻提取物——对受铁质黄化影响的城市悬铃木的生理特征、气孔形态学和叶片营养组成的影响。此外，我们评估了处理对树木视觉健康的影响。研究结果可能帮助城市绿地管理者和园艺专家在具有挑战性的土壤条件下选择最佳和可持续的方法来维护城市树木健康。
部分摘要
研究地点和环境条件
本研究于2022年和2023年生长季在伊朗伊斯法罕理工大学（32°43′N，51°32′E）中心校园绿地进行。该地区具有寒冷干旱气候（De Martonne分类），年平均温度为16.3°C，年平均降水量为127毫米。这些条件加上高度石灰质和碱性的土壤，使城市树木容易受到微量营养素缺乏，特别是铁质黄化的影响。
在建立之前
叶片绿度阈值
在两个实验年度中，所有处理浓度相对于对照都显著提高了叶片绿度（图1）。最显著的改善出现在20%氨基酸螯合铁处理中，第一年绿度值增加6倍，第二年增加11倍，与对照处理相比。
光合色素
光合色素反应在年份之间发生了显著变化（表1）。在2022年，叶绿素a在2%氨基酸螯合和2%纳米螯合下达到峰值
讨论
在石灰质土壤中，高浓度的CaCO?是引起铁质黄化的主要土著因素。它通过两种主要机制起作用：(i)通过维持高土壤pH值，将铁平衡推向不溶性的Fe3?氧化物和氢氧化物（Bontpart等，2024），以及(ii)通过铁直接沉淀为铁酸钙或吸附到碳酸盐表面，使其在物理上无法被根系吸收（Sarkar等，2008，Bontpart等，2024）。在我们的研究中
结论
本研究确立，利用氨基酸螯合铁、纳米螯合铁和海藻提取物的高剂量内治疗法是纠正石灰质土壤栽培的城市P. orientalis L.树木铁质黄化并恢复生理功能的高度有效策略。最显著的改善是通过20%氨基酸螯合铁、20%纳米螯合铁和4%海藻提取物处理实现的。这些处理显著提高了关键指标，包括
未引用参考文献
（Pillitteri和Torii，2012，Rodrigues等，2025，Ros?on-Szeryńska和Czarnowska，2010）
资助
本研究未从公共、商业或非营利部门的资助机构获得任何专项资助。
CRediT作者贡献声明
Hamed Aalipour：撰写——审稿与编辑，撰写——初稿，可视化，验证，监督，软件，项目管理，调查，形式化分析，概念化。Ricardo Fernadez-Escobar：撰写——审稿与编辑。Hamid Rafiei：撰写——审稿与编辑，项目管理，方法论，调查，形式化分析，数据整理，概念化。Ali Nikbakht：撰写——审稿与编辑，可视化，验证，监督，资源，资助
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些可能被认为影响本论文中报告的工作。
Hamid Rafiei | Ali Nikbakht | Hamed Aalipour | Ricardo Fernadez-Escobar
