不同品種棗樹對大氣氟污染的抗性研究

檀柔柔，鄧彩萍，張志偉，劉賢謙，張利平，吳克友

（1．山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，山西 太谷030801；2．太谷縣林業(yè)局，山西 太谷030800）

棗樹是我國特有的經(jīng)濟(jì)樹種，種類多，栽培歷史悠久，具有抗逆性強(qiáng)、早果速豐、營養(yǎng)豐富、栽培容易等優(yōu)點(diǎn)［1，2］，是我國當(dāng)前第一大干果樹種。

棗黑頂病是2004年以來在山西中南部棗區(qū)發(fā)現(xiàn)的一種棗果新病害。該病害主要危害棗果，在棗果近成熟期，其頂部發(fā)黑、皺縮、果肉發(fā)苦，使棗果失去食用及經(jīng)濟(jì)價(jià)值［3～5］。近年來，棗黑頂病的發(fā)生面積不斷加大，危害日趨嚴(yán)重，已成為山西棗樹生產(chǎn)的一種重要病害，給棗農(nóng)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失［5］。研究發(fā)現(xiàn)，大氣氟污染是引起棗黑頂病的主要原因之一［4～6］。不同品種棗樹對棗黑頂病抗性存在明顯差異，為進(jìn)一步明確不同品種棗樹對棗黑頂病的抗性，本試驗(yàn)選用4個(gè)棗樹品種，利用棗園自然發(fā)病和人工氟化氫溶液誘導(dǎo)的方法，研究其發(fā)病情況，轉(zhuǎn)換為抗性指數(shù)，分析比較其抗性差異，以期為今后棗樹抗病育種提供新的材料和依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 研究區(qū)概況

調(diào)查地在山西省太谷縣，位于晉中盆地南部，北緯37°30′，東經(jīng)112°25′，海拔799．6m，屬溫暖帶大陸性氣候，四季分明。試驗(yàn)地土壤屬碳酸鹽褐土，褶皺斷塊山地地貌，厚層殘積物覆蓋山地和黃土覆蓋山地，偏堿性，腐殖質(zhì)含量較少。土壤肥力中等。

1．2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2011年8月上旬開始，試驗(yàn)樣地分別選擇污染區(qū)四卦棗園（日均氟含量為11．82μg·dm－2·d－1）、誘導(dǎo)區(qū)南杏林棗園（日均氟含量為1．38μg·dm－2·d－1）和清潔對照區(qū)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)苗圃（日均氟含量為1．21μg·dm－2·d－1）。供試品種4個(gè)：壺瓶棗、木棗、郎棗、贊皇大棗。樹齡20年左右，樹勢較強(qiáng)，結(jié)果量適中。

1．3 試驗(yàn)方法

1．3．1 棗黑頂病病情調(diào)查

在污染區(qū)和清潔區(qū)棗園調(diào)查不同品種棗樹的黑頂病發(fā)病率、病情指數(shù)。調(diào)查采用五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取5棵棗樹，每株按東、南、西、北、中5個(gè)方位選五枝，每枝隨機(jī)調(diào)查30個(gè)棗果，每株調(diào)查約150個(gè)棗果，分級記載調(diào)查棗果病情指數(shù)［7］。每一品種調(diào)查5～10株，并由病情指數(shù)換算出該品種對大氣氟污染的抗性指數(shù)。

病情指數(shù)計(jì)算方法：

抗性指數(shù)計(jì)算公式：

抗性指數(shù)＝5－病情指數(shù)

病情指數(shù)的理論數(shù)值為0～5［7］，抗性指數(shù)的理論數(shù)值范圍也為0～5?？剐灾笖?shù)越大，表示其對大氣氟污染的抗性越強(qiáng)。

1．3．2 氟化氫誘導(dǎo)抗性試驗(yàn)

2011年8月，在誘導(dǎo)區(qū)南杏林棗園，從棗果膨大期開始對不同品種棗果進(jìn)行氟化氫溶液誘導(dǎo)試驗(yàn)［8］，各品種棗樹每株按東、南、西、北、中5個(gè)方向各選3枝，每枝噴施10顆棗果，每株調(diào)查150顆棗果。用40%的氫氟酸溶液（天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠），稀釋成50、100、200、300、400mg·L－1共5個(gè)濃度，儲存在塑料瓶中備用；設(shè)清水為對照。每天定株定果噴施1次直至有棗果出現(xiàn)癥狀后停噴。之后每2d調(diào)查一次，直至果實(shí)采收。每次調(diào)查參照田間自然調(diào)查時(shí)棗果病斑分級標(biāo)準(zhǔn)［7］，記載發(fā)病情況，計(jì)算病情指數(shù)和抗性指數(shù)。

1．3．3 棗果果肉、果皮、葉片中氟含量的測定

分別在污染區(qū)、誘導(dǎo)區(qū)和清潔對照區(qū)采集棗果和葉片，帶回室內(nèi)后用去離子水沖洗干凈，80℃下烘干，粉碎過40目篩，分別稱取果肉、果皮、棗葉試樣1．00g，用氟離子選擇電極法［9，10］測定試樣中的氟化物含量。

2 結(jié)果與分析

2．1 自然發(fā)病條件下棗樹的抗性指數(shù)

在棗樹黑頂病發(fā)病期間，經(jīng)田間系統(tǒng)調(diào)查，各品種棗樹的抗性指數(shù)見表1。從表1中可以看出，在污染區(qū)和清潔對照區(qū)，4個(gè)棗樹品種的抗性指數(shù)有顯著差異，在污染區(qū)壺瓶棗的抗性指數(shù)最低僅為0．95，贊皇大棗的抗性指數(shù)最高為3．37，其抗性指數(shù)由強(qiáng)到弱依次為：贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗；在清潔對照區(qū)大氣氟含量較低，其抗性指數(shù)強(qiáng)弱順序仍為：贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗。可見無論是在污染區(qū)還是清潔對照區(qū)，只要大氣氟含量超標(biāo)，贊皇大棗的抗氟性較強(qiáng)，木棗，郎棗抗氟性次之，壺瓶棗抗氟性最差。

2．2 氟化氫誘導(dǎo)抗性試驗(yàn)結(jié)果

由表2可見，自8月5日開始至棗果成熟，對不同品種棗樹噴灑氟化氫溶液誘導(dǎo)處理后，各品種棗樹的抗性具有顯著差異，除50mg·L－1氟化氫溶液誘導(dǎo)時(shí)4個(gè)品種均未發(fā)病外，其他濃度的氟化物處理均誘導(dǎo)出棗黑頂病的癥狀，各品種之間的抗性指數(shù)不同，同一氟化氫溶液處理下抗性指數(shù)依次為：壺瓶棗＜郎棗＜木棗＜贊皇大棗。同一品種棗樹的抗性指數(shù)隨氟化物溶液濃度增大而降低。由病情指數(shù)公式可知，氟化物濃度增高時(shí)，棗果發(fā)病程度加重，抗性指數(shù)降低。

2．3 不同品種棗樹果肉、果皮、葉片氟含量的比較

在不同處理區(qū)對不同抗性的壺瓶棗、贊皇大棗、木棗、郎棗4個(gè)品種的果肉、果皮、葉片進(jìn)行氟含量測定，結(jié)果見圖1。

由圖1可見，不同品種棗果果皮、果肉和葉片的氟含量均是污染區(qū)＞誘導(dǎo)區(qū)＞清潔區(qū)，且同一處理區(qū)同一品種棗果氟含量為葉片＞果皮＞果肉，同一處理不同品種的果皮、果肉和葉片氟含量均為贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗。這與不同品種棗樹自然發(fā)病和誘導(dǎo)發(fā)病的抗性調(diào)查結(jié)果相一致。抗性越強(qiáng)的品種，其棗果、葉片吸收氟的能力越強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

本研究利用田間調(diào)查自然發(fā)病和人工誘導(dǎo)發(fā)病的方法對4個(gè)不同品種棗樹進(jìn)行了抗性比較，結(jié)果表明不同品種棗樹對大氣氟污染的抗性不同，各品種棗樹棗果的發(fā)病程度、受害癥狀表現(xiàn)也不同。無論是在污染棗區(qū)，還是誘導(dǎo)棗區(qū)，4個(gè)品種抗性強(qiáng)弱順序?yàn)椋嘿澔蚀髼棧灸緱棧纠蓷棧緣仄織?。贊皇大棗的發(fā)病程度、受害癥狀也比其他3個(gè)品種輕。

劉賢謙等［6］研究發(fā)現(xiàn)棗黑頂病的發(fā)生與大氣氟含量、棗果、棗葉氟含量之間有密切的關(guān)系。大氣氟含量影響棗果、棗葉的氟含量［11，12］，而棗果、棗葉氟含量又影響棗黑頂病，試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)不同棗樹品種的棗組織（棗葉、棗果）中氟含量高，反而發(fā)病輕，說明不同棗樹品種對大氣氟污染的抗性不同，這與吳定堯等［13］研究的不同荔枝品種葉片含氟高、對氟吸收能力強(qiáng)，受害癥狀卻相對較輕的結(jié)果相一致，其抗性機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

此外本研究是在污染區(qū)，相對清潔對照區(qū)和誘導(dǎo)區(qū)3個(gè)棗區(qū)測定的，既能反映這4個(gè)品種棗樹對于長期處于較高含量氟污染的抗性，也能反映長期處于較低氟污染含量的抗性及短時(shí)高氟污染含量的抗性。

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