摘 要：【目的】研究与核桃叶缘焦枯病相关的主因子，为叶缘焦枯病机理研究及其防治措施提供理论参考。
【方法】以新疆核桃主栽品种新丰和扎-343作为研究对象，以新疆野生核桃作为对照材料，测定不同程度焦叶的2个核桃品种叶片SPAD值、全氮（N）、全磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、锰（Mn）、铁（Fe）、铜（Cu）和锌（Zn）等指标，分析各指标之间的相关性。
【结果】随着2个核桃品种叶片焦枯程度的加重，其叶片SPAD值均缓慢下降趋势，新丰正常叶（X-CK）SPAD值与野生核桃正常叶（T-CK）间均无显著差异，扎-343正常叶（Z-CK）SPAD值显著低于T-CK，新丰不同处理的叶片SPAD值均明显大于 扎-343。2个核桃品种叶片不同养分含量随着焦叶程度的加重而呈现不同程度的变化趋势，其中新丰核桃叶片N和Ca均表现上升趋势，P、K、Mg、Mn、Fe和Cu均表现下降趋势，Zn呈现先上升后下降趋势，新丰核桃焦叶程度与其SPAD值、K、Mg和Cu含量成极显著负相关，与Ca含量间成极显著正相关性；扎-343核桃叶片N和Ca均表现上升趋势，其K、Mg、Mn、Fe和Cu均表现下降趋势，P和Zn呈现先上升后下降趋势，其中叶片SPAD值、Fe和Cu与其焦叶程度之间的负相关性均达极显著水平，叶片Ca含量与其焦叶程度之间的正相关性达极显著水平。影响新丰核桃叶片焦枯程度的相关指标因子大小的排序依次为Cu gt; Ca，回归方程为Y =10.968-2.193 X1 + 4.388 X2；影响扎-343核桃叶片焦枯程度的相关指标因子大小的排序依次为Cu gt; K gt; P，回归方程为Y′ = 215.075-2.366 X′1 - 7.902 X′2 - 33.966 X′3。
【结论】新丰和扎-343核桃叶缘开始焦枯后，叶片中Cu、Ca、K和P的吸收受到显著影响。
关键词：核桃；叶缘焦枯病；养分；相关性；回归分析
中图分类号：S664.1；Q945.1 文献标志码：A 文章编号：1001-4330（2024）04-0945-09
0 引 言
【研究意义】核桃（Juglans regia L.）属于胡桃科（Juglandaceae）、胡桃属（Juglans L.）植物，在我国分布于华北、西北、西南、华中、华南和华东等地，生于海拔400～1 800 m山坡及丘陵地带，我国平原及丘陵地区常见栽培［1-3］，新疆南疆光热丰富、降雨稀少、温差较大，适合核桃产业发展，新疆核桃面积已达38×104 hm2，是新疆第二大林果树种［4-5］。新疆属典型的干旱区，水分影响树体正常生长发育，其中叶片焦枯现象作为核桃对干旱、高温、强光胁迫的主要表现之一，是新疆南疆尤其是和田地区、喀什地区核桃主栽区面临的主要问题，焦叶病严重时，导致果实品质下降、减产，甚至树体衰弱枯死［6］。【前人研究进展】目前主要对核桃［3，6-11］、榛子［12，13］、李［14，15］、枣［16，17］、苹果［18，19］、杏［20］、巴旦木［21］、葡萄［22-23］等果树的叶缘焦枯病有文献研究报道。其中，张计峰等［11］对和田地区和喀什地区焦叶较严重的核桃树与无焦叶核桃树进行对比，结果表明焦叶较重的核桃树叶片中Na+、Cl-含量显著高于正常核桃树。李源等［6］也对新疆喀什地区叶城县核桃焦叶树和正常树的叶片养分含量、土壤养分状况及部分气象数据进行对比分析，结果表明叶片焦枯病的发病主要是核桃园在高温、干燥和降雨量小的环境下，强烈的蒸腾作用使得叶片快速失水，导致叶片功能受到破坏，元素比例失衡，造成焦枯。【本研究切入点】目前，有关果树叶缘焦枯病的研究并不多，核桃不同品种对焦叶敏感性有区别，而且同一品种不同区域或不同栽培管理模式下的焦叶程度也有差异。核桃不同品种在不同焦枯程度下的叶片各指标上可能有所差异，尤其是焦叶敏感核桃品种不同焦枯程度的叶片养分含量变化，及其相关研究尚未见报道。有必要研究与核桃叶缘焦枯病相关的主因子。【拟解决的关键问题】以新疆核桃主栽品种新丰和扎-343作为研究对象，以新疆野生核桃作为对照，测定2个核桃品种焦枯程度不同的叶片SPAD值、全氮（N）、全磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、锰（Mn）、铁（Fe）、铜（Cu）和锌（Zn）等指标，分析其各指标之间相关性，探讨与核桃叶缘焦枯病相关的主因子，为叶缘焦枯病机理研究及其养分调控防治措施提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材 料
试验地位于新疆和田地区墨玉县萨依巴克乡康帕村（87°34′2.61″E、43°49′2.39″N），海拔（783±5） m，气候属暖温带干燥荒漠气候，干燥少雨，年平均气温为11.3℃，极端最低气温为-18.7℃，年平均降水量为36～37 mm，蒸发量2 239 mm，无霜期177 d，年日照时数2 655 h。土质为沙壤土，土壤基本理化性状（0～50） cm：比重（2.73 ± 0.22） g/cm3、容重（1.21 ± 0.08） g/cm3，pH值（8.91 ± 0.45），有机质（7.23 ± 0.11） mg/kg，全氮（0.36 ± 0.03） g/kg，碱解氮（60.22 ± 0.61） mg/kg，全磷（2.31 ± 0.10） g/kg、速效磷（24.81 ± 4.49） mg/kg，全钾（40.14 ± 3.09） g/kg、速效钾（240.67 ± 28.45） mg/kg。
以新疆和田地区核桃主栽品种新丰和扎-343作为材料，以当地野生核桃作为对照。在墨玉县选择往年核桃叶缘焦枯病较严重的核桃园0.6 hm2，所有试验树和对照树均在一块核桃园中，树龄均为12年生，株行距为6×8 （m），南北行向，未间作模式，病虫害程度较低，日常田间管理和树形基本一致。
1.2 方 法
1.2.1 试验设计
2021年7月20日（核桃果仁油脂迅速转化期），在试验地用“五点法”选择新丰和扎-343各5株及距离相邻的野生核桃树5株作为试验树。分别对新丰和扎-343每株试验树东南西北不同冠层随机摘取叶缘焦枯程度不同的叶片和正常叶片共100片（2年生枝的复叶顶端倒数第2片叶），每个品种共采集完全成熟叶500片，对野生核桃不同方向不同冠层随机摘取正常叶50片（野生核桃均未出现叶缘焦枯病）。使用叶绿素仪测定每张叶片叶脉之间的绿色部分SPAD值（求10次测量值的平均值），并贴签标记编号贴在叶柄上，测量叶片总面积和焦叶面积，计算焦叶程度百分数，对新丰和扎-343焦叶程度各设置4个梯度（每个梯度叶片总数≥50），T1（焦叶程度为10%～15%）、T2（焦叶程度为30%～35%）、T3（焦叶程度为50%～55%）和T4（焦叶程度为70%～75%），核桃品种新丰正常叶片对照以Z-CK表示；扎-343的正常叶片对照以X-CK表示；野生核桃正常叶片设置对照T-CK。根据焦叶程度梯度选择相应的叶片，随机平分5组（5个重复），分别装入牛皮纸信封带回实验室进行烘干和粉碎，用于测定养分指标。
1.2.2 测定指标
1.2.2.1 叶片绿色程度
将摘取的叶片用纯净水净洗表面的灰尘，使用擦手纸吸干表面的水分，用无损叶绿素仪（SPAD 502 Plus）测定叶片叶脉之间绿色部分的SPAD值，每张叶片中脉两侧上中下3个部位分别测定6个数据，并求其平均值作为叶片绿色程度SPAD值。
1.2.2.2 叶面积与焦叶程度
测完叶片SPAD值后，使用植物叶面积测量仪（YMJ452）测定全叶总面积，对焦枯叶片剪除焦枯部分并测定其绿色部分面积，从全叶总面积减去绿色部分面积计算出焦叶面积，焦叶程度以焦叶面积占叶面总面积的百分比值表示。
1.2.2.3 叶片养分含量
参考常规分析法 ［24］测定养分含量。氮（N）含量采用半微量-凯氏定氮法测定；磷（P）含量采用HClO4-H2SO4分解测定，钼锑抗比色法；钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、锰（Mn）、铁（Fe）、铜（Cu）和锌（Zn）含量均采用HF-HClO4分解测定，原子吸收法。
1.3 数据处理
用SPSS 22.0统计软件对试验数据进行单因素方差、相关性分析及回归分析，用SigmaPlot 14.0作图。图表中不同焦叶程度处理的不同小写字母表示在P＜0.05水平上有显著差异。数据均取（n≥5）平均值（means±Std.Deviation）。
2 结果与分析
2.1 不同焦枯程度核桃叶片的绿色程度比较
研究表明，核桃3个品种中，同样栽培管理条件下的野生核桃正常叶（T-CK）SPAD值最高，其SPAD值与新丰正常叶（X-CK）间差异不显著（P＞0.05），显著高于扎-343的正常叶（Z-CK）（P＜0.05）。随着焦叶程度的加重，新丰叶片的SPAD值呈现先上升后缓慢下降的趋势，其中T1的SPAD值显著高于X-CK和其它处理（P＜0.05）；T2的SPAD值与X-CK和T3间均无显著差异（P＞0.05），显著高于T4（P＜0.05）；T3的SPAD值显著低于X-CK（P＜0.05），显著高于T4（P＜0.05）。扎-343叶片SPAD值随着叶片焦叶程度的加重而逐渐下降，其中T1的SPAD值与Z-CK和T2间的差异均不显著（P＞0.05），显著高于T3和T4（P＜0.05）；T2的SPAD值显著低于Z-CK（P＜0.05），与T3间无显著差异（P＞0.05），显著高于T4的SPAD值（P＜0.05）；T3的SPAD值显著低于Z-CK（P＜0.05），与T4相比，差异不显著（P＞0.05）。图1
2.2 不同焦枯程度核桃叶片养分含量的比较
研究表明，3个核桃品种中，新丰核桃叶中的N、Ca和Zn含量与野生核桃T-CK相比均差异不显著（P＞0.05），其P、Mg、Mn、Fe和Cu含量均显著高于野生核桃T-CK（P＜0.05），K含量显著低于野生核桃T-CK（P＜0.05）；扎-343核桃叶片中的N、P、Ca、Cu和Zn含量与野生核桃T-CK相比均无显著差异（P＞0.05），K含量显著低于野生核桃T-CK（P＜0.05），Mg和Mn含量均显著高于野生核桃T-CK（P＜0.05）。新丰和扎-343叶片中的养分含量随叶片焦枯程度加重而呈现出的变化趋势有所不同。其中，新丰叶片中的N、Mg和Mn含量在各处理相比均无显著差异（P＞0.05）。随着叶片焦枯程度的加重，叶片中的磷含量呈现出上升-下降-上升-下降的变化趋势，T1、T2、T3处理与X-CK间均无显著差异（P＞0.05），T4的叶片磷含量显著低于X-CK（P＜0.05）。叶片中的K、Fe和Cu含量随着叶片焦枯程度的加重而呈现逐渐下降趋势，T1和T2处理的叶片K含量与X-CK相比均无显著差异（P＞0.05），T3和T4的叶片K含量均显著高于X-CK（P＜0.05）；T1、T2、T3处理的Fe含量与X-CK间均无显著差异（P＞0.05），T4的叶片Fe含量显著低于X-CK（P＜0.05）；各处理的Cu含量均显著低于X-CK（P＜0.05），T4处理的叶片Cu含量下降到X-CK的45.89%水平。叶片Ca含量随着叶片焦枯程度加重呈现出逐渐上升趋势，T1和T2处理的叶片Ca含量与X-CK相比均无显著差异（P＞0.05），T3和T4的叶片Ca含量显著高于X-CK（P＜0.05），其中T4的叶片Ca含量比X-CK高41.34%。随着叶片焦枯程度的加重，叶片中的Zn含量呈现先上升后下降的变化趋势，各处理中T2叶片Zn含量最高，为（34.650 ± 15.550） mg/kg，比X-CK高87.30%。
扎-343核桃叶片中的N和Ca含量随着焦叶程度的加重均呈缓慢上升的变化趋势，T1、T2、T3处理的叶片N含量与Z-CK间均无显著差异（P＞0.05），T4的叶片N含量显著高于Z-CK（P＜0.05），高44.63%；T1处理的叶片Ca含量与Z-CK间无显著差异（P＞0.05），T2、T3和T4的叶片Ca含量均显著高于Z-CK（P＜0.05）。叶片P含量随着焦叶程度的加重呈现先上升后下降趋势，CK叶片P与其它处理间的差异均不显著（P＞0.05），T1处理的叶片P含量最高，为（1.755 ± 0.105） g/kg，显著高于T4（P＜0.05）。随着叶片焦枯程度的加重，叶片中的K、Mg、Mn、Fe和Cu含量均呈现逐渐下降趋势，其中Z-CK的K含量与T1间无显著差异（P＞0.05），显著高于T2、T3和T4（P＜0.05）；Z-CK叶片中Mg和Mn含量与T1、T2和T3间的差异均不显著（P＞0.05），均显著高于T4（P＜0.05）。Z-CK叶片中Fe和Cu含量与T1和T2间的差异均不显著（P＞0.05），均显著高于T3和T4（P＜0.05）。扎-343叶片中的Zn含量随着焦叶程度的加重呈现基本不变的状况，各处理间均无显著差异（P＞0.05）。表1
2.3 核桃焦叶程度与叶片SPAD值和养分含量的相关性
研究表明，2个核桃品种叶片焦枯程度与测定指标的相关性均有所差异。新丰叶片焦枯程度与其SPAD值、P、K、Mg、Mn、Fe和Cu含量之间均存在负相关性，其中与Mn和Fe之间相关性系数（R）均达显著水平，与SPAD值、K、Mg和Cu含量之间的相关性系数均达极显著水平；新丰叶片焦枯程度与其N、Ca和Zn含量之间均存在正相关性，其中与Ca含量间的R值达极显著水平。扎-343叶片焦枯程度与其SPAD值、P、K、Mg、Mn、Fe、Cu和Zn含量之间均存在负相关性，其中与Mn间相关性系数（R）达显著水平，与SPAD值、Fe和Cu含量之间的相关性系数均达极显著水平；扎-343叶片焦枯程度与其N和Ca含量间均存在正相关性，其中与N含量间的R值达显著水平，与Ca含量间的R值达极显著水平。表2
2.4 核桃焦叶程度与叶片SPAD值和养分含量的回归分析
研究表明，多元线性回归模型的VIF值均大于10.0，判断多重共线性较严重。新丰和扎-343的回归模型具有显著的统计学意义（F=27.514，Plt;0.001；F=64.073，Plt;0.001；），自变量能解释新丰和扎-343焦叶程度82.1%和93.1%的变化。表3
2个核桃品种叶片焦枯程度与所测定指标间的多元回归方程中，新丰核桃的叶片N、P、K、Mg、Mn、Fe和Zn均被排除，扎-343核桃的叶片N、Ca、Mg、Mn、Fe和Zn均被排除。新丰焦枯程度（Y）与其Cu（X1）和Ca（X2）间的多元回归方程为Y =10.968-2.193 X1 + 4.388 X2，对新丰焦枯程度影响大小的排序依次为Cu gt; Ca。扎-343焦枯程度（Y′）与其Cu（X′1）、K（X′2）和P（X′3）间的多元回归方程为Y′ = 215.075-2.366 X′1 - 7.902 X′2 - 33.966 X′3，对扎-343焦枯程度影响大小的排序依次为Cu gt; K gt; P。表4
3 讨 论
3.1
叶缘焦枯病是一种生理病害，在干旱区主要是由于空气湿度过低、温度过高、光照过强等环境因素导致植物叶片边缘的焦枯，不合理的田间管理也将影响果树的叶缘焦枯程度［14，15，18］。不同树种叶缘焦枯病的主因子有所不同，在核桃叶缘焦枯病主要原因上也存在一定的差异性。张计峰等［11］对和田地区核桃叶缘焦枯病的成因分析结果表明，核桃叶缘焦枯症的发生与叶片中Na+、Cl-的富集有关，发病区域土壤Cl-含量偏高；发病土壤中Na+与Cl-显著增高，随着气温升高、蒸腾加大，土壤中的Na+与Cl-随蒸腾水流向树体上部流动，向叶片富集特别是向叶缘富集，造成叶片元素比例失衡，细胞破坏，叶缘焦枯［10］；叶面喷生理调节剂和土壤养分调控处理可有效降低病叶发生率，减少焦枯病斑面积占比，降低病情指数；可显著提高核桃单产，减少黑缩果率，提高商品率；减少Na+和Cl-向叶片富集，防止核桃叶片中矿质元素比例失衡，减轻叶缘焦枯病症状及危害［9］。李源等［6］研究结果表明，病树土壤中Na+和Cl-与健康树相比无显著差异，且土壤和灌溉水中Cl-和总盐含量均不高，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，叶片焦枯症的发病主要是核桃园在高温、干燥和降雨量小的环境下，强烈的蒸腾作用使得叶片快速失水，导致叶片功能受到破坏，元素比例失衡，造成焦枯。试验研究表明，随着核桃叶片焦枯程度的加重，2个核桃品种叶片SPAD值均呈缓慢下降趋势，其中新丰不同处理的叶片SPAD值均明显大于扎-343，在干旱条件下，新丰核桃叶片比扎-343核桃具有更高的光合色素含量，此结果与阿卜杜许库尔·牙合甫等［24］研究结果相符。
3.2
张小雪等［15］在芙蓉李焦叶症与矿质元素含量的关联性研究结果表明，李焦叶症与叶片Ca、Mg含量的关系密切，缺Ca、Mg加大了焦叶症发病的可能性，矿质元素失调导致的生理性缺Ca、Mg是病害发生的主要原因；郭全恩等［18］对苹果叶缘焦枯病的研究结果表明，认为秦安县苹果叶缘焦枯死亡的原因是由于土壤中钠盐含量过高所致；但是另外一个研究结果表明，灌溉水含盐量与榛子焦叶率之间相关性不显著，不同品种平欧杂种榛焦叶与土壤碱解氮、土壤全盐量相关性不大，其中速效钾与不同品种平欧杂种榛焦叶程度则均存在极显著的负相关性［13］。研究表明，随着焦叶程度的加重，2个核桃品种叶片N和Ca含量均逐渐上升，新丰核桃叶片P、K、Mg、Mn、Fe和Cu含量均逐渐下降，扎-343核桃叶片K、Mg、Mn、Fe和Cu均表现下降趋势，新丰核桃焦叶程度与其SPAD值、K、Mg和Cu含量成极显著负相关，扎-343核桃叶片SPAD值、Fe和Cu与其焦叶程度之间的负相关性均达极显著水平，2个核桃品种叶片Ca含量与其焦叶程度之间的正相关性均达极显著水平。高温强光干旱条件下，强烈的蒸腾作用抢夺核桃树水分，使得叶片快速失水，导致叶片功能受到破坏，元素比例失衡［6］。影响2个品种核桃叶缘焦枯病各营养元素之间的相互作用有待进一步研究。
4 结 论
在干旱区新丰和扎-343核桃叶缘开始焦枯后，叶片中各养分的吸收受到一定程度的影响，尤其是随着焦叶程度的加重，新丰核桃叶片中的Cu和Ca及扎-343叶片中的Cu、K、P的吸收所受到的影响最为突出。核桃叶缘焦枯病的影响因子较多，其中养分作为植物正常发育不可缺少的必要因素之一。根据养分需求量加强喷施中量元素和微量元素的叶面肥。
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