核桃叶片焦枯症特征与成因分析

李 源，蒲胜海 ，马晓鹏，张计峰，李青军

(新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐 83009)

0 引 言

【研究意义】核桃叶片焦枯症会造成20%～30%的核桃园发生不同程度的生理病害，主要症状表现为叶片焦枯，果实萎缩，品质严重下降，发病核桃树商品率仅为60%～80%。近年来，该病害逐年加重，影响核桃的产量和品质。测定核桃果实品质发现，焦叶现象严重的果实中粗脂肪、总蛋白质、总糖的含量均显著低于未发生焦叶的果实，发生焦叶的核桃脂肪酸含量比未发生焦叶的低出 6.11%，总蛋白质含量低出 3.38%，总糖的含量低出 2.26%[1]。对于核桃叶片焦枯症病因的研究及其防治十分必要。【前人研究进展】部分学者通过近几年的田间调查，对核桃树叶片焦枯症的发病特征总结如下：发病时间多为6月初，发病高峰期为7月底～8月初。发病时由核桃叶片边缘开始焦枯，随后向中心延伸。从树龄上来看，以5 年以下的核桃树发病最普遍，15 年以上的大树发病相对较轻。田间核桃焦叶零星发病或大面积焦枯，没有发现发病中心且无传染性。盐碱地发病情况较重。在叶片焦枯病致病因子方面，由于核桃树叶片焦枯病于2010年首次被报道，国外对核桃焦枯病几乎没有研究，有研究表明[2-6]，春季高温，蒸腾作用大，灌溉地下盐碱水造成核桃焦叶；夏季由于修剪不到位，造成枝条发生冻害、枝条抽干；树势衰弱，缺素症，与防护林争抢营养造成；发病区域土壤盐碱胶粘，叶片中Na+与Cl-富集；干热风。春灌水偏晚；由真菌引起，病原菌为链格孢菌。【本研究切入点】上述观点主要从气候因素、田间管理等方面对叶片焦枯现象产生的原因进行探讨，但目前对该现象的发生特点和成因仍存在较多争议。目前主要从气候因素、田间管理等方面对叶片焦枯现象产生的原因进行探讨，但目前对该现象的发生特点和成因仍存在较多争议。新疆南疆盆地核桃栽种面积在354 370 hm2，年产量达到69×104t[7]。2019年在叶城出现了叶片焦枯症状，在焦枯叶片上未发现病斑，病树周围未出现明显的扩散趋势，并非是侵染性病害。焦枯症病树的产量和品质受到了严重影响，出现了产量低，核桃仁萎缩等状况[8-12]。有效防治叶片焦枯病发生，是提高南疆核桃产量和品质的核心。【拟解决的关键问题】以新疆南疆叶城县焦枯叶片为研究对象，并园间调查，分析焦枯现象的发生发展过程及空间分布特点。通过采集样品，研究发病树的叶片、土壤及灌溉水中元素含量特征，结合当地气象数据，分析核桃叶片焦枯症的成因，为提出相应的防控措施提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

于叶城县江格勒斯乡2村出现的核桃树叶片焦枯症，采样土壤、植株叶片和灌溉水。核桃园施肥管理上，在每年10月底施入林果专用肥，次年3月底施用农家肥(50 kg/株)+油渣，6月中旬667m2施用磷酸二铵20 kg+20 kg尿素。每年灌溉5次水，未使用除草剂和农药。

1.2 方 法

1.2.1 核桃叶片采样

分别选取健康核桃树和叶片焦枯症核桃树各10株进行叶片的采集，每个叶样由50片叶混合组成，叶片采集后用无离子水将表层杂物迅速冲洗干净，晒干。样品烘干、粉碎后，分别测定叶片有机质、氮、磷、钾、Cl-、Ca2+、Mg2+和Na+。

1.2.2 土壤采样

20株已采集叶样的核桃树根区土壤进行采取样，每株树在树冠滴水线周围均匀取5钻，分2层取样，取样深度在0～30 cm、30～60 cm。每个采样单元取0～30和30～60 cm 2个混合样品，风干后测定土壤养分含量、8大离子和总盐含量。

1.2.3 井水、渠水的采样和处理

采集核桃园灌溉水样，包括井水和渠水，取样后测定pH值、矿化度和8大离子含量。

1.2.4 主要环境因素

查阅近3年的气象数据，包括日均气温、日均日照时间和降水量等信息。

1.3 数据处理

用 Excel 2010 统计软件对实验数据进行整理统计，用SPASS17 软件对实验数据进行显著性差异性分析和相关分析。

2 结果与分析

2.1 叶片、土壤和灌溉水元素含量特征

2.1.1 叶片、土壤元素含量特征

研究表明，病树和健康树叶片中Cl-、Ca2+和Mg2+含量存在显著差异。病树叶片Cl-含量为37.54 g/kg，显著大于健康树叶片的20.76 g/kg；病树叶片Ca2+含量为16.77 g/kg，显著大于健康树叶片的6.86 g/kg；病树叶片Mg2+含量为2.27 g/kg，显著小于健康树叶片的4.36 g/kg。有机质、氮、磷、钾和Na+无显著差异。表1

表1 核桃叶片元素含量特征Table 1 The leaf content of walnut

病树和健康树在相同土层内土壤速效磷含量差异显著。如病树在0～20 cm土层速效磷含量为17.78 mg/kg，而健康树速效磷含量为7.37 mg/kg；病树在20～40 cm土层速效磷含量为18.47 mg/kg，而健康树速效磷含量为9.8 mg/kg。病树和健康树不同土层深度有机质、硝态氮、铵态氮和速效钾含量无显著差异。表2

表2 土壤养分含量Table 2 soil nutrient content

病树在0～20 cm、20～40 cm土层内Mg2+含量小于健康树，而0～20 cm土层总盐含量显著大于健康树。如病树在0～20 cm土层Mg2+含量为0.036 g/kg，而健康树Mg2+含量为0.057 g/kg；病树在20～40 cm土层Mg2+含量为0.02 g/kg，而健康树Mg2+含量为0.043 g/kg；病树在0～20 cm土层总盐含量为0.63 g/kg，而健康树总盐含量为0.55 g/kg。表3

表3 土壤矿质元素含量Table 3 The content of mineral element in soil

2.1.2 灌溉水元素含量特征

研究表明，渠水和井水作为核桃园的主要灌溉水，各个元素含量均在正常范围内。其中渠水和井水中Cl-含量分别为0.075和0.044 g/L，焦枯叶片中较高的Cl-并非来自灌溉水中。

焦枯叶片中表现出Cl-含量高的特征，而土壤和灌溉水中Cl-和总盐含量都不高。Cl-富集与叶片功能破坏后，元素失衡有关。焦枯叶片中Mg2+含量显著低于健康树叶片，而土壤中Mg2+含量也显著低于健康树土壤中Mg2+含量。表4

表4 灌溉水元素含量Table 4 The element content in irrigation water

2.2 核桃叶片焦枯症发生特点

研究表明，发病时间为6月初，发病高峰期为7月底～8月初，8月中旬后新生叶片无焦枯症状；5 a以下幼树发病最普遍，10 a以上树发病较轻；核桃叶片焦枯症树主要集中在公路两侧，靠公路一侧树体焦枯严重，从公路向核桃园中心焦枯现象逐渐减弱，中心无焦枯症状发生；发病时由核桃叶片边缘开始焦枯，随后向中心延伸，直至整个叶片焦枯，叶片的正背面无霉状物、菌脓等病征，为非侵染性病害。

公路边和核桃园中心区域的小气候存在差异，即核桃园中心区域远离公路，郁闭度增大，树体间相互遮挡，使得太阳辐射、日照时间、温度、相对湿度和风速较边缘区域有所减弱；而靠近公路核桃树相互无遮挡，接受的太阳辐射、日照时长和温度较中心区域高，相对湿度小，风速强，使得核桃树叶片的蒸腾作用远高于园中心区域，存在“边缘效应”。近3年叶城县日平均温度和日照时数呈逐渐升高的趋势，其中7月的日平均气温和日照时数最高，分别为 26.5℃和10.7 h，但日最高气温达到43.15℃，7月平均日最高温度为38.1℃，有11 d最高气温超过40℃，月降雨量仅为4.3 mm，核桃蒸发蒸腾作用强烈。在8月中下旬日均气温和光照强度逐渐开始下降，在焦枯症病树上的新生叶片未发生焦枯现象。图1～4

图1 叶片焦枯症特征Fig.1 Characteristics of withered leaf

图2 不同月份日均气温Fig.2 The daily in different months

图3 不同月份日均日照时数Fig.3 The daily average hours of sunshine

图4 7月日最高气温Fig.4 Daily maximum temperatures in July

3 讨 论

张计峰等[4]认为，发病树叶片中Cl-和Na+显著高于健康树叶片，土壤中Cl-和Na+向叶片富集特别是向叶缘富集，造成叶片元素比例失衡，细胞结构破坏，导致叶片焦枯，这与此次研究结果相一致。傅玉瑚等[13]认为，果树在缺镁元素时，叶缘干枯并向叶片中部扩展，这与研究结论相一致。研究区焦枯叶片中Mg2+含量显著低于健康树叶片，而土壤中Mg2+含量也显著低于健康树土壤中Mg2+含量。Mg2+的失调可能导致叶片焦枯。土壤盐碱度的高低影响着叶片焦枯症的发生，土壤盐碱度大，Na+、Cl-含量高，叶片中 Na+、Cl-越富集，叶片焦枯症发生越重。研究区发病树土壤中Cl-和Na+与健康树相比无显著差异，且土壤和灌溉水中Cl-和总盐含量都不高，地下水位约40 m。盐分含量高低并不是引起焦枯症的主要原因。

焦枯病发病与核桃园小气候环境密切相关。近年来夏季温度呈逐渐升高的趋势，日最高气温最高达43.15℃，靠近公路核桃树叶片的蒸腾作用高于园中心区域。公路边的防护林杨树根系已延伸到核桃园，与核桃树抢夺水分和养分，造成核桃树水分养分的亏缺。研究表明[11]，温度达到 42.0～42.8℃时，空气越干燥，叶片发生焦枯的概率越高[12]。叶缘焦枯多发生在 7～8 月， 此时正值高温干旱天气，土壤干旱、含水率低，又经常有干热风。而在6～8月是果实生长需水高峰期，阶段性缺水会引起树体自身水分胁迫。5年以下小树树势较弱，根系较浅，容易引起核桃叶缘焦枯发病[14]，靠近防护林处的核桃发病较重，与研究结果相一致。在8月中下旬日均气温和光照强度逐渐开始下降，在焦枯症病树上的新生叶片未发生焦枯现象。

4 结 论

4.1焦枯叶片中表现出Cl-含量高的特征，含量为37.54 g/kg，而土壤和灌溉水中Cl-和总盐含量都不高，焦枯叶片中较高的Cl-并非来自灌溉水和土壤中。Cl-富集与叶片功能破坏后，元素失衡有关。焦枯叶片中Mg2+含量显著低于健康树叶片，而土壤中Mg2+含量也显著低于健康树土壤中Mg2+含量。Mg2+的亏缺影响叶片光合作用，可能导致叶片焦枯。

4.2发病高峰期为7月底～8月初，8月中旬后新生叶片无焦枯症状；5年以下幼树发病最普遍；靠公路一侧树体焦枯严重；发病时由核桃叶片边缘开始焦枯，随后向中心延伸；叶片的正背面无霉状物、菌脓等病征，为非侵染性病害。焦枯症发病与环境因素密不可分。7月日最高气温达到43.15℃，平均日最高温度为38.1℃，有11 d最高气温超过40℃，月降雨量仅为4.3 mm，核桃蒸发蒸腾作用强烈。

4.3靠近公路核桃树相互无遮挡，接受的太阳辐射、日照时长和温度较中心区域高，相对湿度小，风速强，使得核桃树叶片的蒸腾作用远高于园中心区域。在高温、干燥的环境下，强烈的蒸腾作用和防护林杨树抢夺核桃树水分、养分，使得叶片快速失水，导致叶片功能受到破坏，元素比例失衡，造成焦枯。