楊梅凋萎病樹的硼元素分配以及施硼對發(fā)病率的影響

包日在，任海英，王康強，鄭錫良，戚行江

(1 浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，杭州，310021；2 浙江省泰順縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局特產(chǎn)站，浙江泰順，325500；3 浙江省仙居縣特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江仙居，317300)

楊梅Morellarubra是浙江省最具特色的優(yōu)勢水果，近年楊梅產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為浙江省第一大水果產(chǎn)業(yè)。近年來，浙江省楊梅凋萎病普遍發(fā)生，具有發(fā)病快、病程長、傳染性強等特點[1]，嚴重影響產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。典型癥狀為發(fā)病嫩梢先出現(xiàn)干枯，葉片失綠后干枯，逐漸脫落，雨后葉痕處常出現(xiàn)白色霉層，直至整株枝條干枯，周年可發(fā)病，發(fā)病高峰期9—11月，發(fā)病后一般3～5年整株死亡。楊梅凋萎病病原菌是異色擬盤多毛孢Pestalotiopsisversicolor和小孢擬盤多毛孢Pestalotiopsismicrospora[2]，該菌對環(huán)境適應(yīng)性強[3-4]。凋萎病發(fā)生后影響楊梅樹體對氮、鈣等營養(yǎng)元素的吸收和傳遞[5-6]，根際菌根活力降低[7]，對楊梅生產(chǎn)影響較大。不同品種楊梅對凋萎病感病性差異明顯，各地以東魁發(fā)病居多，其他品種發(fā)病較輕[8-9]。目前，楊梅凋萎病較難防治，室內(nèi)篩選的毒力效果較好的藥劑應(yīng)用于果園防治效果并不能滿足產(chǎn)業(yè)需求[10]，開發(fā)有效的綜合防控措施是楊梅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需求。

硼是植物生長發(fā)育所需的重要微量營養(yǎng)元素之一，參與植物碳水化合物合成和運輸，蛋白質(zhì)和核酸代謝，細胞壁合成和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，生物膜完整性和功能的維持[11]。硼還可降低植物病害發(fā)生，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，抑制病原菌生長，與生防菌協(xié)同控制植物病害發(fā)生等[12]。植物硼元素缺乏和過量有毒之間的濃度范圍較小[13]，低硼和高硼脅迫都顯著抑制植株生長和根系伸長，影響植物發(fā)育和產(chǎn)量[14-18]?；谂鸬闹匾砉δ?，本研究比較楊梅凋萎病株與健株的硼含量，根際土壤速效硼含量，及施硼砂的影響，為制訂凋萎病綜合防治方案提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

在浙江省泰順縣百丈鎮(zhèn)飛云湖村，凋萎病盛發(fā)期選擇中等發(fā)病楊梅園，采集凋萎病病情指數(shù)5級[10]病株，以同果園無病健株為對照，重復(fù)3次，每處理3株。樣品包括病株有癥狀、無癥狀和健株的新梢(包括葉片和枝干)、老齡枝條(包括葉片和枝干)及根，取樣長度約50～100 cm，每株從東西南北中等5個方位取5條，將枝、根的樹干與樹皮分開，磨碎后混合樣品，分別檢測樹干和樹皮的硼元素含量[6]。

采集病株和健株滴水線內(nèi)沿根圍表層土下10～20 cm處細土壤，利用四分法收集混合土壤樣品約2 kg，室溫條件下自然風(fēng)干，過0.4 mm目篩網(wǎng)。植物樣品用自來水沖洗干凈，去離子水復(fù)洗3次，在烘箱中105 ℃加熱15～20 min殺青，70 ℃烘干備用[19]。

1.2 方法

田間硼肥試驗在浙江省泰順縣百丈鎮(zhèn)飛云湖村進行，供試果園為緩坡山地，海拔200 m左右，酸性紅黃壤，pH值4.5，有機質(zhì)含量1.94%，全氮1.12%，速效磷34.2 mg/kg，速效鉀94 mg/kg，水溶性硼0.16 mg/kg。楊梅花芽萌發(fā)前施用硼肥，苗木硼肥試驗為1年生嫁接?xùn)|魁楊梅苗，設(shè)置每平方米苗床分別用硼砂0、1.5、3、6、9 g對水澆施等5種處理，每處理90株，每30株為重復(fù)1次。成年樹硼肥試驗為10年生東魁楊梅，病情指數(shù)5級，設(shè)置每平方米樹冠分別施用硼砂0、0.75、1.5、3、4.5 g等5種處理，每處理9株，每3株為重復(fù)1次，沿樹冠滴水線開溝施入。常規(guī)管理，凋萎病盛發(fā)期調(diào)查發(fā)病率。

土壤速效硼采用姜黃素比色法[20]測定，植物樣品硼元素測定采用酸溶姜黃素比色法。苗木發(fā)病率(%)=發(fā)病株數(shù)/30×100。成年樹調(diào)查每株東南西北等4個方位相似的大枝各1組，統(tǒng)計末級枝發(fā)病率。成年樹發(fā)病率(%)=末級枝發(fā)病枝數(shù)/調(diào)查總枝數(shù)×100。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用SAS軟件分析數(shù)據(jù)，兩組數(shù)據(jù)和多組數(shù)據(jù)分別采用t-test和Duncan’s新復(fù)極差法進行差異顯著性分析(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同組織和根際土壤硼含量

由表1可以看出，病株嫩梢干枯葉片、嫩梢無癥狀葉片和無癥狀老齡葉片的硼含量都顯著低于健株(對照)，分別低8.11%、6.04%和7.56%，說明植株發(fā)病后可能對硼的吸收和運輸能力減弱。病株有癥狀嫩梢表皮、無癥狀嫩梢表皮和根表皮的硼含量都顯著高于健株(對照)，分別高7.94%、9.76%和11.77%。病株無癥狀老齡枝梢表皮硼含量與健株(對照)幾乎沒有差異；病株干枯嫩梢和無癥狀老齡枝梢硼含量比健株(對照)略高，但無顯著性差異；而病株無癥狀嫩梢和根硼含量低于健株(對照)，也無顯著性差異。說明發(fā)病后，植株嫩梢表皮和根表皮硼含量顯著增加，而所有枝梢硼含量則變化不大。病株根圍土壤的速效硼含量比健株(對照)高29.03%，兩者差異極顯著。由此可以推測病株可能吸收土壤中硼的功能已衰退。

表1 楊梅凋萎病株及健株不同組織及根際土壤速效硼含量比較 mg/kg

2.2 田間硼肥試驗

由表2可以看出，苗圃土壤施硼處理的楊梅苗木凋萎病發(fā)病率為41.0%～44.94%，硼砂9 g/m2處理的發(fā)病率顯著高于對照，其他硼砂處理發(fā)病率與對照無顯著性差異。成年樹土壤施硼處理的楊梅凋萎病發(fā)病率為37.8%～41.1%，每平方米樹冠土壤施硼砂1.5 g處理的楊梅凋萎病發(fā)病率顯著低于對照，其他硼砂處理無明顯性差異。說明土壤增施硼砂對苗木生長不利，成年樹土壤適量增施硼砂可一定程度減輕發(fā)病率。

表2 苗木和成年樹土壤施用不同量硼砂對楊梅凋萎病的影響

3 結(jié)論與討論

硼是植物重要微量元素之一，對促進根系生長發(fā)育，增強植物抗逆性，促進作物早熟和花粉萌發(fā)等具有重要影響[21]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，植物通過被動擴散、硼轉(zhuǎn)運蛋白的主動運輸和內(nèi)在蛋白的易化運輸?shù)?種機制完成對硼元素的吸收，然后在蒸騰作用拉力下向植株地上部運輸[22]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，病株無癥狀嫩梢和根的硼含量低于健株(對照)，這與病樹對氮的吸收和分配[5]相似；病株有癥狀嫩梢的干枯葉片、無癥狀嫩梢葉片和無癥狀老齡葉片的硼含量都顯著低于健株葉片，這可能是發(fā)病楊梅植株須根受到嚴重破壞[7]而影響了其吸收功能，同時包括蒸騰作用等其他生理功能衰弱也導(dǎo)致輸送能力減弱。有研究發(fā)現(xiàn)，高濃度硼處理后，洋桔梗的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和抗壞血酸過氧化物酶活性增強，黃酮類化合物含量增加，表明硼可以提高洋桔梗的抗病能力[23]。本研究結(jié)果顯示，病株嫩梢表皮和根表皮硼含量均顯著高于健株(對照)，可能是植株發(fā)病后引發(fā)防衛(wèi)反應(yīng)導(dǎo)致，其生理機理有待進一步研究。

有研究結(jié)果表明，硼對煙草黑脛病菌[24]和柑桔炭疽菌[25]有較強的抑制作用。本研究發(fā)現(xiàn)，成年樹土壤適量增施硼可以一定程度減輕發(fā)病率；苗圃土壤增施中低量硼對楊梅凋萎病的發(fā)病率影響不大，可能與發(fā)病楊梅植株須根受到破壞，導(dǎo)致根的吸收功能減弱[26]有關(guān)；增施高量硼反而增加苗圃發(fā)病率，這可能由于高量硼對植株的毒害作用導(dǎo)致。病株根圍土壤速效硼含量極顯著高于健株根圍土壤，進一步說明凋萎病對楊梅樹體的損害是系統(tǒng)性的，發(fā)生凋萎病后使植株硼吸收能力衰退。凋萎病影響楊梅植株吸收及分配硼的機理尚待進一步研究。