鄧彩萍， 劉賢謙＊， 劉隨存， 王 瓊， 李盼盼

（1．山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，太谷 030801； 2．山西省林業(yè)科學(xué)研究院，太原 030012）

棗樹（Ziziphus j uj uba Mill．）為鼠李科棗屬植物，棗果具很高的保健及營養(yǎng)價值，棗產(chǎn)業(yè)是我國華北地區(qū)農(nóng)民脫貧致富的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，具有廣闊的發(fā)展前景。

但近年來，在山西中南部棗區(qū)發(fā)現(xiàn)一種棗果新病害，暫稱為“棗黑屁股病”或“棗黑斑病”，發(fā)病率20%～90%，使棗果失去食用與經(jīng)濟(jì)價值，2007年山西晉中棗區(qū)經(jīng)濟(jì)損失超過1億元，對棗產(chǎn)業(yè)形成了較大的威脅，于是對該病病因的研究成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。林忠敏等［1］認(rèn)為該病屬于侵染性病害；李夏鳴等［2］報(bào)道該病是由樹體內(nèi)源激素變化生理紊亂而發(fā)生的“棗皺胴病”。劉賢謙等［3］研究發(fā)現(xiàn)，該病的發(fā)病癥狀、發(fā)病規(guī)律、發(fā)病環(huán)境與Prakash［4］、張海嵐等［5］、張承林等［6］報(bào)道的芒果黑頂病極為相似，是一種由氟污染引起的非侵染性病害，稱為棗黑頂?。╦ujube black tip disease）。

為進(jìn)一步探明該病的性質(zhì)及病因，作者進(jìn)行了其發(fā)病規(guī)律、病原物分離與接種、棗果棗葉及大氣氟含量的測定、氟化氫誘導(dǎo)試驗(yàn)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地概述

試驗(yàn)地位于山西省太谷地區(qū)，北緯37°30′、東經(jīng)112°，屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季陰濕多露，冬季少雪干冷，年平均溫度9．8℃，年平均降水量465 mm，平均蒸發(fā)量1 740．5 mm，年平均濕度62%，年平均日照常數(shù)2 592．2 h，全年無霜期170 d左右。病害發(fā)病規(guī)律調(diào)查及病原物分離標(biāo)樣采集在榆次市東卜村、太谷縣四卦、里美莊、南流、南杏林、王村壺瓶棗棗園進(jìn)行；田間回接試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站棗園進(jìn)行，棗園周圍無氟污染源。

1．2 發(fā)病規(guī)律調(diào)查方法

從7月下旬開始至10月中旬結(jié)束，采用五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取5株棗樹，每枝隨機(jī)調(diào)查30個棗果。每10 d調(diào)查一次，觀察棗黑頂病的發(fā)病規(guī)律。

1．3 病原物分離與接種方法

病果用75%乙醇表面消毒，在0．1%升汞水浸1 min，無菌水沖洗3次，在病健交界處取病組織3～5塊放入PDA培養(yǎng)基上，置25℃溫箱培養(yǎng)6～8 d后，記錄分離菌種的種類和數(shù)量，并及時純化，轉(zhuǎn)入試管保存。

分離到的菌種轉(zhuǎn)接到PDA培養(yǎng)基上培養(yǎng)7～10 d，刮下菌絲，加無菌水制成孢子懸浮液。懸浮液中孢子濃度為10×40倍顯微鏡下每視野20～40個孢子［7］。

室內(nèi)接種方法：采集新鮮健康棗果，用70%乙醇消毒，無菌水沖洗3次。無傷接種用直徑0．5 c m的圓形紙片，蘸取孢子懸浮液貼于棗果表面；刺傷接種用滅菌的醫(yī)用針頭刺傷果皮造成傷口，然后用直徑0．5 c m的圓形紙片，蘸取孢子懸浮液貼于傷口處。每果接種3個位點(diǎn)，每處理15～20個果。以無菌水作對照。接種后在28℃室溫下保濕培養(yǎng)，每天觀察并記錄果實(shí)發(fā)病情況，15 d后統(tǒng)計(jì)發(fā)病率。

田間接種方法：在花期和幼果期噴藥保護(hù)，接種前15 d停止用藥。在棗果白熟期按照室內(nèi)接種方法在棗果上接種，接種處覆蓋滅菌濕脫脂棉，并套硫酸紙袋保濕。每處理20個果，均以無菌水作對照。9月上中旬調(diào)查接種果發(fā)病情況，記錄發(fā)病果數(shù)，統(tǒng)計(jì)發(fā)病率。

1．4 大氣及植物組織氟含量的測定

大氣氟含量測定用堿性濾紙法（GB／T 15433－1995）。采集發(fā)病果園的發(fā)病果、正常果及葉片、健康果園的誘導(dǎo)發(fā)病果、正常果及葉片，分別稱取1．00 g置于50 mL容量瓶中，加10 mL鹽酸，密閉浸泡提取1 h，然后加25 mL總離子強(qiáng)度緩沖劑，加水至50 mL，混勻并過濾，最后采用氟離子選擇電極法測定溶液氟含量［6］。

1．5 氟化物誘導(dǎo)方法

8月中下旬，用30、60、100、150、200、300 mg／L和400 mg／L HF溶液進(jìn)行氟化物噴霧誘導(dǎo)試驗(yàn)，果面霧滴均勻，但不滴水。蒸餾水作對照，每處理重復(fù)10次，不同處理在同一棵樹上隨機(jī)設(shè)置，每日觀察及記錄處理果實(shí)的癥狀發(fā)生情況。

2 結(jié)果與分析

2．1 棗黑頂病發(fā)病規(guī)律

棗黑頂病在棗果膨大期、白熟期和成熟期均可發(fā)病。在棗果膨大期，病斑首先出現(xiàn)在果實(shí)頂部，而且大部分出現(xiàn)在向陽面、陽光直射的部位；在棗果白熟期和著色期，果頂出現(xiàn)白色暈圈，顏色逐步加深、面積加大，形成邊界不太清晰的紅褐色區(qū)域，紅褐色區(qū)域逐步皺縮，果實(shí)其余部分仍保持正常［3］。

黑頂病發(fā)病部位調(diào)查結(jié)果（表1）顯示，8月1日發(fā)病率最小，平均發(fā)病率為5．15%，之后發(fā)病率不斷升高，8月10日－20日發(fā)病率增加了3．1倍，8月20日－29日發(fā)病率增加了0．5倍，棗黑頂病的發(fā)病高峰主要集中在8月。棗樹不同部位黑頂病的發(fā)病率不同，樹頂和外緣部分發(fā)病率較高，樹中下部和內(nèi)膛較低。對9月29日的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，發(fā)病率樹頂極顯著地高于樹下，u＝5．12＞u0．01＝2．58；外緣極顯著地高于內(nèi)膛，u＝5．29＞u0．01＝2．58。棗黑頂病在棗園同時大面積發(fā)病，不存在中心病株、中心病區(qū)，病株呈均勻分布。

2．2 病原物分離結(jié)果

從幾個棗園內(nèi)采樣分離到6種真菌。8月1日的樣品中僅分離到1種真菌，以后的樣品中分離的菌落總數(shù)多，菌種類數(shù)也多，每次都能分離到4～5種。經(jīng)初步鑒定，菌1為鏈格孢（Alternaria alternata）、菌2為聚生小穴殼菌（Dothiorella gregaria）、菌3未鑒定出（無分生孢子）、菌4為殼針孢屬（Septoria）、菌5為毛殼屬菌（Chaetomium）、菌6為鐮刀屬菌（Fusarium）。鏈格孢在每次采集的樣品中都能分離到，平均分離率顯著高于其他病原菌；菌2、菌3、菌4、菌5的平均分離率較高，差異不顯著；菌6平均分離率較低，與其他5種菌差異顯著。2008年8月1日病原菌分離率較低；8月10日以后的病原菌分離率較高，平均分離率差異不顯著（表2）。

表1 棗樹不同生長部位黑頂病發(fā)病率 （2008年）

表2 棗黑頂病病果病原菌分離率1）

2．3 分離菌種對棗果的致病性

對以上分離菌種的回接試驗(yàn)結(jié)果表明，菌種不同，回接所表現(xiàn)出的癥狀不盡相同，同一菌種在室外與室內(nèi)接種產(chǎn)生的癥狀非常相近，但室外接種的發(fā)病率要低于室內(nèi)；從菌種接種方式上看，刺傷接種的病果率要比無傷接種的高。毛殼屬、鐮刀菌屬室外接種都無表現(xiàn)癥狀，室內(nèi)接種毛殼屬菌表現(xiàn)為有病斑，室內(nèi)接種鐮刀屬菌棗果也產(chǎn)生病斑，濕度大時會長出白色菌叢。鏈格孢、聚生小穴殼菌室、內(nèi)外接種試驗(yàn)均表現(xiàn)為棗縮果病癥狀。殼針孢屬接種的病果病斑極大，幾乎遍及全棗果，且發(fā)軟腐爛?？傊?，這些從病果上分離的病原真菌回接試驗(yàn)，都未表現(xiàn)出與棗黑頂病相似的癥狀。

2．4 棗黑頂病發(fā)病率與棗果、棗葉、大氣氟含量的相關(guān)性

不同棗園的大氣氟含量，棗葉、棗果中氟含量及棗黑頂病發(fā)病率調(diào)查結(jié)果如表3所示。根據(jù)GB 9137－88《保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度》中的環(huán)境空氣質(zhì)量要求，其氟化物（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）濃度限值≤1μg／d m2·d。從表3看出，這些棗園的大氣氟濃度均高于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)濃度，最嚴(yán)重的東卜棗園大氣氟濃度是該標(biāo)準(zhǔn)的7倍，四卦也近6倍，污染最輕的王村大氣氟濃度為1．51μg／（d m2·d），接近標(biāo)準(zhǔn)濃度。棗葉、棗果氟含量及黑頂病發(fā)病率在每個棗區(qū)都不一樣，氟含量和發(fā)病率的高低與大氣氟化物的濃度成正相關(guān)關(guān)系。東卜棗園大氣氟含量最高，棗葉、棗果中氟含量也最高，分別達(dá)到45．57、34．01 mg／kg，黑頂病的發(fā)病率也是最高，達(dá)到90．74%。王村氟污染最輕，棗葉、棗果氟含量也低，分別為9．78、9．87 mg／kg，黑頂病發(fā)病率也最低，僅為8．41%。

將各棗園的大氣日均氟濃度與發(fā)病率進(jìn)行相關(guān)回歸分析，得一元回歸方程：y＝0．120 7x＋0．810 9，γ＝0．860 6，γ＞γ0．05，4＝0．811 4，相 關(guān) 與回歸關(guān)系都顯著。大氣氟濃度與棗黑頂病的發(fā)病率成正相關(guān)，大氣中氟的濃度越高，棗黑頂病發(fā)病率也越高。

采用多元分析法，以大氣氟濃度（x1）、棗葉氟含量（x2）和棗果氟含量x3為自變量，以發(fā)病率為因變量（y）進(jìn)行多元相關(guān)分析，建立回歸方程：y＝0．527 8＋0．037 7x1＋0．011 2x2＋0．113 3x3，復(fù)相關(guān)系數(shù)γ＝0．957 0。對方程進(jìn)行F檢驗(yàn)：F＝10．886 0，p＝0．04＜0．05，回歸關(guān)系顯著。

表3 棗黑頂病發(fā)病率與棗葉、棗果氟含量、大氣氟含量相關(guān)性1）

2．5 氟化氫溶液誘導(dǎo)棗黑頂病

用400 mg／L的HF溶液對健康棗果噴霧，5 d后出現(xiàn)黑頂病，黑頂病癥狀與自然發(fā)病的癥狀極為相似，黑頂病棗果占到誘導(dǎo)果數(shù)的80%以上；300 mg／L的HF溶液也誘導(dǎo)出了黑頂病的癥狀，但癥狀出現(xiàn)較慢，噴霧10 d后出現(xiàn)黃色小斑塊，14 d后才出現(xiàn)典型癥狀；低濃度HF溶液沒有產(chǎn)生可見癥狀，果實(shí)正常生長。

3 討論

棗黑頂病是山西省近年發(fā)現(xiàn)的一種棗果新病害，對棗產(chǎn)業(yè)已形成較大的威脅。對于棗黑頂病的病因，目前尚不清楚。部分學(xué)者認(rèn)為是由病原菌引起的侵染性病害［1－2］，從病果上分離到數(shù)種病原菌，但回接均未成功，也無有效的防治方法。本研究發(fā)現(xiàn)棗黑頂病是一種突發(fā)性病害，短時間內(nèi)在某一區(qū)域的各個棗園同時發(fā)病，不存在中心病株、中心病區(qū)，病株呈均勻分布；發(fā)病程度是外緣重于內(nèi)膛，樹頂重于樹下。對發(fā)病組織表面消毒后放在保溫保濕條件下誘發(fā)，無任何營養(yǎng)體和繁殖體病征發(fā)生。從發(fā)病規(guī)律、發(fā)病癥狀和病樹、病果的分布綜合比較，與芒果黑頂病非常相似，而芒果黑頂病是一種由大氣氟污染引起的非侵染性病害［8－9］，因而初步推測棗黑頂病是一種非侵染性病害。

從黑頂病病果中共分離到6種真菌，室內(nèi)外回接試驗(yàn)均未出現(xiàn)與黑頂病相似的癥狀，與前人的試驗(yàn)結(jié)果一致［1－2］，由此可見這6種病原真菌不是棗黑頂病的致病菌。試驗(yàn)中也分離到一種細(xì)菌（未鑒定），通過回接試驗(yàn)也未出現(xiàn)與棗黑頂病相似的癥狀。經(jīng)多年調(diào)查，在黑頂病病果上并未發(fā)現(xiàn)細(xì)菌性病害的典型癥狀。對于黑頂病的誘因，Das Gupta及其同事、Ver ma和Anon都證實(shí)此病不是由寄生性微生物如細(xì)菌、真菌、病毒等引起的［4］。這也是我們未對其他病原物進(jìn)行深入研究的原因。作者也用殺真菌、細(xì)菌、病毒、植原體的多種殺菌劑進(jìn)行防治試驗(yàn)，結(jié)果均無防效；棗農(nóng)用高劑量、多類型的殺菌劑、單用與復(fù)配多種方法進(jìn)行防治也均無任何防效；而用防氟劑的防治效果很好，進(jìn)一步說明該病不是由病原物引起的侵染性病害。

棗黑頂病的發(fā)病率與大氣中的氟含量、棗葉氟含量、棗果氟含量都成正相關(guān)，而棗葉和棗果中的氟主要來自于大氣，因此大氣中的氟是棗果氟的主要來源。調(diào)查發(fā)現(xiàn)棗黑頂病發(fā)病嚴(yán)重的棗區(qū)附近都有磚廠，發(fā)病最重的東卜棗園附近有2座磚廠，四卦、里美莊棗園附近有9座磚廠，在呂梁黃河沿岸棗區(qū)，柳林三交鎮(zhèn)磚廠周圍棗園黑頂病嚴(yán)重，而遠(yuǎn)離磚廠則無黑頂病。用于生產(chǎn)磚瓦的黏土、磚瓦頁巖及煤矸石等原料均含較高的氟，黏土中全氟含量通常為150～600 mg／kg［8］，太谷黏土全氟含量為280 mg／kg。在曬干與烘烤過程中可將其中70%以上的氟化物釋放出來，排入大氣。山西煤的含氟量通常為25～333 mg／kg，算術(shù)平均數(shù)為138 mg／kg，煤燃燒時可將其中78%～100%的氟化物釋放出來［9］，磚廠是氟化物的重要來源。

張海嵐等［5］對南海市獅山農(nóng)場芒果黑頂病的調(diào)查分析表明，芒果黑頂病主要是由于大氣氟污染造成的，Sen［11］在芒果園燃煤產(chǎn)生煙氣成功地誘導(dǎo)出果實(shí)黑頂病。作者用氟化氫溶液也成功地誘導(dǎo)出棗黑頂病，進(jìn)一步證實(shí)了棗黑頂病是一種非侵染性病害，大氣氟污染是棗黑頂病的主要病因。

植物受到氟化物傷害后，可引起果實(shí)腐爛，降低果實(shí)品質(zhì)，如桃［12］、櫻桃［13］、蘋果［14］受到氟傷害后，產(chǎn)生的癥狀為果頂端腐爛，與棗黑頂病的發(fā)病部位相同。除此之外，氟傷害還會引起植物葉尖和葉緣壞死，以及褪綠和過早落葉現(xiàn)象［15］。本研究中雖然棗葉的氟含量高于棗果，但葉片仍能正常生長，這在張承林等［6］對芒果的研究中也有相同發(fā)現(xiàn)，推測棗葉的抗氟害能力高于果實(shí)。Sen［11］發(fā)現(xiàn)不同的芒果品種對黑頂病的抗性不同，作者已開始著手對不同棗樹品種的抗氟能力以及氟化物對棗樹不同組織的傷害閾值進(jìn)行研究。

大氣中的氟化物主要是氟化氫，氟化氫的腐蝕性和滲透性很強(qiáng)，對植物的傷害遠(yuǎn)大于二氧化硫，推測氟化氫可能是從氣孔和腐蝕孔、腐蝕斑進(jìn)入果內(nèi)，損傷細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞外滲性增加，破壞了棗果的生理生化功能從而使棗果發(fā)病。有關(guān)氟化物對棗果的傷害機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。

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