壺瓶棗黑頂病與其生長環(huán)境的關(guān)系

李舒然，劉肖烽，李 娜，李六林

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西 太谷 030801）

棗（Ziziphus jujube Mill）原產(chǎn)于我國，適應(yīng)性強(qiáng)，栽培范圍廣[1]，其中，壺瓶棗果肉細(xì)膩，汁液較多，營養(yǎng)豐富，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值[2-3]，但因其成熟期多在雨季且果皮較薄，果實遇雨易裂易產(chǎn)生病害，生產(chǎn)上多采用避雨栽培或噴施植物生長調(diào)節(jié)劑等方法來調(diào)整果實成熟期，以避開雨季，降低裂果率[4-6]。而調(diào)控措施的使用可能會影響果實生長發(fā)育，導(dǎo)致黑頂病的發(fā)病率增加。黑頂病在芒果[7]、香蕉[8]、柿果[9]和棗[10]等園藝植物上發(fā)病較嚴(yán)重，其中壺瓶棗果實黑頂病是近年來在山西中南部發(fā)現(xiàn)的一種新型病害，發(fā)病初期首先在果頂部位出現(xiàn)褐色病斑，隨發(fā)病程度加深病斑逐漸擴(kuò)大，發(fā)病處果肉皺縮、顏色加深，有輕微苦澀味，無食用價值和商品價值，且該病害主要在白熟期、半紅期和全紅期產(chǎn)生，如遇較多降雨，發(fā)病率顯著上升[10-12]。

為了研究環(huán)境因素對黑頂病的影響，本試驗分析了果實白熟期到成熟期黑頂病的發(fā)病率與環(huán)境因子的相互關(guān)系，通過搭建遮雨棚、噴施PP333和GA3，調(diào)查黑頂病的發(fā)生情況，研究了不同處理以及不同果實大小對黑頂病的影響，旨在為探究黑頂病的發(fā)生原因及研究相應(yīng)的防治措施提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于太谷縣小白鄉(xiāng)東崖村萬畝紅棗園區(qū)，年均降水量456 mm，氣候溫和，適宜果樹生長。選擇南北走向、樹齡為15年生棗樹進(jìn)行試驗，果園常規(guī)管理。

1.2 方法

1.2.1 試驗處理 試驗共設(shè)3 個處理，分別為搭建遮雨棚、噴施植物生長調(diào)節(jié)劑GA3和PP333。

遮雨棚處理：2018年8月，在試驗地搭建遮雨棚，棚架寬390 cm，長40 m，棚架最高處距地面350 cm，上覆聚乙烯塑料薄膜，薄膜兩端下垂，距地面200 cm，棚間距100 cm。

GA3和PP333處理：選取長勢基本一致的棗樹，分別于 2018年8月10，20，30日和 9月9日共噴施 4 次質(zhì)量濃度為 20 mg/L 的GA3和 600 mg/L 的PP333，每棵樹噴施1.5 L，均勻噴灑至樹體及果實表面（噴施前后4 h 內(nèi)如遇降雨，需補(bǔ)噴），每個小區(qū)3 次重復(fù)。

1.2.2 壺瓶棗果實黑頂病發(fā)病率的調(diào)查及病果分級 分別于2016，2017，2018年測定壺瓶棗果實黑頂病的發(fā)病率，選擇1～2 個大枝的果實進(jìn)行統(tǒng)計（果實總數(shù)大于100），于每年的8月10日開始，每7 d 統(tǒng)計一次病果率。

于2018年8月10日開始，分別對搭建遮雨棚的果園、GA3和PP333處理后的果園壺瓶棗的黑頂病發(fā)病率進(jìn)行調(diào)查，方法同3 a 的發(fā)病率調(diào)查。對果實形態(tài)大小進(jìn)行分類時，結(jié)合果實生長發(fā)育曲線圖，以果實最大橫斷面的直徑為標(biāo)準(zhǔn)，橫徑高于該時期平均水平的果實記為大果，低于平均水平的為小果，分別計算大、小果實黑頂病發(fā)病率。

病果分級參考文獻(xiàn)[13]的方法，略有改進(jìn)，具體分級標(biāo)準(zhǔn)列于表1。

表1 壺瓶棗黑頂病果實分級標(biāo)準(zhǔn)

1.2.3 壺瓶棗果實黑頂病發(fā)病率與氣象因子的相關(guān)性分析 氣象資料來源于中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)。分別整理 2016，2017，2018年8月10日至 9月14日每7 d 的相對濕度、日最高溫度和最低溫度，與對應(yīng)的棗果實發(fā)病率進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 2016—2018年壺瓶棗黑頂病發(fā)病率

2016—2018年黑頂病發(fā)病率的調(diào)查結(jié)果表明，壺瓶棗黑頂病在整個果實發(fā)育過程中呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，不同年份均與果實發(fā)育時期密切相關(guān)，多在白熟期開始發(fā)病（圖1）。2016年8月10日果實進(jìn)入白熟期后，開始出現(xiàn)黑頂病，此后，隨著果實發(fā)育，病果率逐漸上升，8月16—23日間，果實發(fā)病率的上升速度最快，由11.09%增加到20.01%。2017年8月10—16日，9月8—14日期間果實黑頂病增長速率緩慢，分別由0 和25.86%增加到4.09%和26.82%；8月16日到 9月8日，發(fā)病率急劇上升，從4.09%增長到25.86%，凈增長率為21.77 百分點，該時期可能為黑頂病發(fā)病關(guān)鍵時期。2018年黑頂病整體發(fā)病率較前2 a 有所降低，且發(fā)病前期病果增長速率較慢，9月8日累積病果率為6.30%，之后病果率增加幅度較高，9月14日累積病果率達(dá)到13.64%，9月8—14日病果率由6.30%增加到13.64%。

2.2 2016—2018年壺瓶棗黑頂病發(fā)病率與氣象因子的關(guān)系

2016—2018年壺瓶棗黑頂病發(fā)病率的變化情況與各氣象因子的相關(guān)性分析結(jié)果列于表2。黑頂病的發(fā)病率與空氣相對濕度的變化呈顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.822 5，0.850 6 和0.903 0；黑頂病發(fā)病率與最高氣溫之間的變化呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 -0.508 1，-0.368 0 和 -0.972 8，其中，2018年黑頂病發(fā)病率與日最高溫度相關(guān)性達(dá)到顯著水平；黑頂病發(fā)病率與最低氣溫間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.736 6，-0.871 3 和-0.995 1，其中，2017，2018年發(fā)病率與最低氣溫相關(guān)性分別達(dá)到顯著和極顯著水平。

表2 2016—2018年壺瓶棗黑頂病發(fā)病率與氣象因子間的相關(guān)性分析

2.3 不同處理下壺瓶棗黑頂病的發(fā)生

2.3.1 不同處理下壺瓶棗黑頂病病果分級 采用不同方式處理的果園，黑頂病果實發(fā)病程度差異較大。從圖2可以看出，對果園進(jìn)行不同方式的處理后，發(fā)病果實多以1 級病果為主，而搭建遮雨棚的棗園和PP333處理后的棗園有4 級病果出現(xiàn)，成熟期它們的4 級病果數(shù)占總調(diào)查果數(shù)的比例分別為0.27%和0.55%，3 級病果數(shù)占總調(diào)查果數(shù)的比例分別為1.34%和1.63%，對照果園4 級病果占比和3 級病果占比分別為0 和0.95%。噴施PP333與搭建遮雨棚的棗樹發(fā)病程度較對照果園更為嚴(yán)重且發(fā)病時間提前，PP333處理組從8月10 便開始出現(xiàn)1 級病果，是4 組中出現(xiàn)病果最早的一組。GA3處理的果園發(fā)病程度較輕，發(fā)病時間與對照果園相同，出現(xiàn)2 級病果時間較對照果園晚，僅出現(xiàn)1 級和2 級病果，且所占比例顯著低于PP333處理組、遮雨棚處理組和對照組果園。

2.3.2 不同處理下壺瓶棗黑頂病發(fā)病率 黑頂病從果實白熟期開始出現(xiàn)，之后各個時期均有病果產(chǎn)生。8月下旬到9月上旬為黑頂病發(fā)病的高峰期，該時期黑頂病發(fā)病率呈暴發(fā)式增長，對照果實在8月23—30日期間黑頂病發(fā)病率從 1.32%增加到5.13%%（圖3），9月8—14日時間內(nèi)，黑頂病發(fā)病率從6.30%增至13.64%。噴施PP333和搭建遮雨棚的果園，果實成熟期黑頂病發(fā)病率分別為16.54%和14.54%，高于對照果園發(fā)病率。噴施GA3的果園，果實黑頂病發(fā)病率低于對照果園，成熟期累積發(fā)病率為5.75%。8月16日，GA3處理的果園和對照果園均未出現(xiàn)黑頂病，而PP333處理果園和搭建遮雨棚的果園均在該時期開始出現(xiàn)病果，發(fā)病率分別為0.58%和0.26%。

2.3.3 不同處理下壺瓶棗果實大小與黑頂病的關(guān)系 由圖4可知，壺瓶棗黑頂病的發(fā)生與果實大小密切相關(guān)，不同處理下大果黑頂病發(fā)病率顯著高于小果。搭建遮雨棚后，大果發(fā)病率呈現(xiàn)先快后慢的增長趨勢，與該處理下小果發(fā)病率的增長趨勢相反。PP333處理后，白熟期大果發(fā)病率增加速度較慢，9月9—14日發(fā)病率顯著增加，從5.92%增長到11.60%，小果發(fā)病率在8月30日至9月8日幾乎無變化，之后緩慢增加。GA3處理后，大果發(fā)病率在8月23—30日增加速率較快，從0.59%增加到2.47%，而該時間段內(nèi)小果發(fā)病率較低，僅由0.17%增加到0.26%。對照果實黑頂病發(fā)病情況也表現(xiàn)為大果發(fā)病率顯著高于小果，且該處理組大小果實發(fā)病率變化趨勢一致，8月16日到 8月23日、8月30日到 9月8日果實黑頂病增長速率較慢，大果發(fā)病率分別從0 和4.11%增加到1.07%和4.55%，小果發(fā)病率分別從0和 1.06%增加到 0.25%和 1.43%；9月8—14日果實黑頂病增長速率相對較快，大小果實發(fā)病率分別從4.45%和1.43%增加到11.03%和2.61%。

3 結(jié)論與討論

對2016—2018年試驗點黑頂病的調(diào)查結(jié)果表明，病果多在白熟期開始產(chǎn)生，之后隨著果實成熟，其發(fā)病率越來越高。3 a 的調(diào)查數(shù)據(jù)中，2016年果實開始發(fā)病的時間最早，2017年次之，2018年果實開始發(fā)病的時間最晚，在分別對不同年份果實發(fā)病率與對應(yīng)時間段內(nèi)日最高、最低溫度及空氣相對濕度的相關(guān)性進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，果實發(fā)育成熟期內(nèi)，黑頂病的發(fā)生與環(huán)境因素關(guān)系密切，其相關(guān)性大小依次為空氣相對濕度＞日最低溫度＞日最高溫度。根據(jù)本研究檢測結(jié)果，空氣相對濕度對黑頂病的影響最大，這一現(xiàn)象可能是由于較高的空氣濕度會影響樹體蒸騰作用，果實對養(yǎng)分的運輸能力降低，果頂部位無法獲得充足的養(yǎng)分而產(chǎn)生黑頂病。

研究證實，搭建遮雨棚可以提高棚內(nèi)溫度和濕度，改善果樹的生長環(huán)境，進(jìn)而影響果實生長發(fā)育[14]，但是遮雨棚類型和搭建遮雨棚后形成的小氣候條件以及果樹種類等因素也會影響果樹的生長[15]。本試驗中，搭建遮雨棚的棗樹與露地栽培棗樹相比，果實黑頂病發(fā)病率顯著上升，且發(fā)病時間較對照組提前7 d 左右，該現(xiàn)象可能是由于聚乙烯薄膜覆蓋后，果樹長期處于高濕度環(huán)境下，果園通氣性差可能導(dǎo)致病果大量產(chǎn)生且時期提前[16-17]。PP333是一種赤霉素合成抑制劑，作為生長延緩劑可以調(diào)控植物生長發(fā)育[18]。在壺瓶棗果實發(fā)育至白熟期噴施適宜濃度的PP333，可以使棗果實成熟期提前，以避開雨季，生產(chǎn)上多用該方法降低果實裂果率[19-20]。但是本試驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過PP333處理的棗樹，黑頂病發(fā)病時期為4 組處理中最早的，8月10日便出現(xiàn)了病果，并且隨著果實成熟，黑頂病發(fā)病率顯著高于對照果實。造成該現(xiàn)象的原因可能是PP333處理改變了果實的發(fā)育時期，果實生長發(fā)育加快，對環(huán)境的適應(yīng)性受到影響而發(fā)??；也可能是由于果實發(fā)育成熟速度較快，但果實內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)運輸速率受到影響而導(dǎo)致病果出現(xiàn)。采用遮雨棚和噴施PP3332 種處理的果樹不僅發(fā)病率高，發(fā)病時期提前，而且發(fā)病程度也較為嚴(yán)重，對照果園發(fā)病程度最嚴(yán)重的為成熟期，有3 級病果出現(xiàn)，而遮雨棚處理與PP333處理果園出現(xiàn)了一定比例的4 級病果。

在棗樹白熟期噴施高濃度的GA3可以影響果實著色，延遲果實進(jìn)入轉(zhuǎn)色期，影響果實成熟[21]。本試驗中，GA3處理果園黑頂病發(fā)病率顯著低于其他3 組處理，發(fā)病時期與對照相同但是較遮雨棚和PP333處理推遲7～14 d，且發(fā)病程度為3 組中最輕的，在果實整個生長發(fā)育時期黑頂病發(fā)病最嚴(yán)重時僅有1 級和2 級病果出現(xiàn)，2 級病果占病果總數(shù)比例較小，且發(fā)生時期較對照果園推遲7 d，較搭建遮雨棚和PP333處理果園提前14 d 左右。推斷其可能原因是GA3處理使得果實進(jìn)入轉(zhuǎn)色期的時間推遲，果實生長發(fā)育進(jìn)程減慢，而該處理下維管束發(fā)育可能未受到影響，對水分的運輸能力沒有降低，果頂部位有充足的水分和養(yǎng)分提供果實生長。

搭建遮雨棚、噴施PP333和GA3處理后，3 組處理果實黑頂病發(fā)病率與對照組發(fā)病率均有明顯差異，但是對不同處理組病果大小進(jìn)行分級后發(fā)現(xiàn)，所有處理下成熟期果實發(fā)病率均為大果顯著高于小果，且搭建遮雨棚和PP333處理后的棗樹小果開始發(fā)病的時期較大果明顯晚7 d 左右。這可能是因為小果體積小，養(yǎng)分更加方便運輸至果實果頂部位，果頂養(yǎng)分充足，抗性強(qiáng)不易發(fā)病，而大果體積大，果實運輸養(yǎng)分能力減弱，使得果實果頂部位養(yǎng)分含量低，抗性弱，易于染病。

綜上所述，黑頂病在果實白熟期到轉(zhuǎn)色期開始發(fā)生，發(fā)病率與氣象因子的變化及果實大小密切相關(guān)；從壺瓶棗果實白熟期開始噴施20 mg/L 的GA3可以推遲黑頂病的發(fā)病時期，為采取相應(yīng)防治措施爭取時間，減少黑頂病對于果園的損害，而且可以有效降低黑頂病的發(fā)病率和發(fā)病程度。但是黑頂病發(fā)生的詳細(xì)原因尤其是果實內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)的運輸與發(fā)病率之間的關(guān)系尚未明確，因此，在研究具體發(fā)病原因時，還需進(jìn)一步分析果實內(nèi)部物質(zhì)的運輸及其含量對黑頂病的影響。