李峻臣 盧明艷 史彥江 宋鋒惠 張萍

(新疆農(nóng)業(yè)大學，烏魯木齊，830052) (新疆林業(yè)科學院經(jīng)濟林研究所) (新疆農(nóng)業(yè)大學)

榛子隸屬于榛科榛屬，共有20個種，我國有9種，分布在我國東北、華北、西北以及西南地區(qū)[1]。與核桃(JuglansregiaL.)、扁桃(AmygdaluscommunisL.)、腰果(AnacardiumoccidentalieL.)并稱為世界4大堅果[2]。平歐雜種榛(Corylusheterophylla×C.avellanaL.)是由遼寧省經(jīng)濟林研究所利用平榛與歐洲榛種間遠緣雜交選育出的優(yōu)良品種，具有抗寒性強、果大、豐產(chǎn)、出仁率高，榛仁營養(yǎng)豐富、風味佳等特點[3]，深受廣大消費者的喜愛。平歐雜種榛原產(chǎn)于遼寧地區(qū)[4]，遼寧屬溫帶季風氣候，氣候濕潤，是東北地區(qū)降水量最多的省份[5]。新疆與東北地區(qū)(平歐雜種榛原產(chǎn)地)有相似的地理位置，屬明顯的區(qū)干旱性氣候，降水量少、氣候干旱，特殊的地理氣候條件為平歐雜種榛的生長發(fā)育提供了有利的條件。目前在新疆的伊犁河谷、天山北坡、阿勒泰地區(qū)及南疆4地州等40多個縣市栽種[6]，具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。近年來，平歐雜種榛在新疆種植推廣過程中出現(xiàn)了大面積的焦葉現(xiàn)象，且不同年份出現(xiàn)焦葉的程度有異，品種間焦葉程度不一，較大程度上影響榛樹的正常生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)等。榛樹焦葉具體表現(xiàn)：由葉片邊緣開始出現(xiàn)焦枯，隨時間逐漸向中心延伸，由局部擴展到整個葉片，直至整個葉片變成褐色、焦枯。且植物發(fā)生焦葉后會阻礙其光合作用[7]，影響干物質(zhì)積累[8]，進而影響其產(chǎn)量品質(zhì)。因此，研究探討平歐雜種榛焦葉現(xiàn)象發(fā)生原因，進而提出合理的防治措施，對今后開展其栽培示范推廣有重要意義。

目前國內(nèi)外對榛子焦葉現(xiàn)象研究較少，但對其他植物上存在著的焦葉現(xiàn)象進行了相關研究。對棗樹焦葉病發(fā)生規(guī)律的研究表明，6月發(fā)生焦葉，7月中旬到8月下旬達到發(fā)病盛期，9月中后旬停止發(fā)生[9]。銀杏焦葉發(fā)生程度隨立地條件變差而嚴重[10]，屬生理性病害，由根部吸收和供給不足引起[8]；高瑞霞[7]研究表明，相對濕度是引起核桃焦葉癥的主要原因，可能還與光照強度、氣溫、土壤含水量、灌溉用水含鹽量、土壤養(yǎng)分等有關。此外，葉片的焦枯還與礦質(zhì)元素的失調(diào)有關，芙蓉李發(fā)生焦葉癥的葉片與健康葉片之間礦質(zhì)元素含量存在差異，Ca、Mg含量失調(diào)是其主要原因[11]。目前，前人對平歐雜種榛的研究主要集中在引種栽培技術、生物學特性、抗逆性等方面[12-14]，而對于平歐雜種榛出現(xiàn)的焦葉現(xiàn)象尚屬空白。

本研究以位于新疆南北疆不同生長區(qū)域、不同氣候特點的3個榛子主栽區(qū)域(烏魯木齊市、阿克蘇地區(qū)溫宿縣和伊犁地區(qū)察布查爾縣)為試驗區(qū)域，以2個新疆主栽品種“新榛1號”和“新榛3號”為試驗材料，通過對平歐雜種榛焦葉發(fā)生程度、不同地區(qū)環(huán)境因子(氣候因子、土壤理化性質(zhì))測定，采用方差分析、相關性分析和回歸分析等方法，了解平歐雜種榛在新疆不同區(qū)域焦葉差異，探析環(huán)境因子與平歐雜種榛焦葉發(fā)生程度的相關性以及對焦葉率影響較大的環(huán)境因子。為找到平歐雜種榛焦葉發(fā)生的主要原因，進而提出減少焦葉的調(diào)控措施，為其在新疆豐產(chǎn)栽培和規(guī)?；l(fā)展提供一定的理論依據(jù)。

1 試驗區(qū)概況

烏魯木齊市安寧渠平歐雜種榛豐產(chǎn)栽培示范園，以下簡稱為A園。該區(qū)位于天山北麓、準葛爾盆地南緣中部，屬于溫帶半干旱大陸性氣候。試驗地年平均降水量286.1 mm，年均蒸發(fā)量2 164.2 mm，氣候干燥，光熱資源豐富，年均日照時間為2 775 h，年無霜期105～168 d。園內(nèi)不間作，果園采用渠灌的灌溉模式。

阿克蘇地區(qū)溫宿縣佳木國家重點林木良種基地平歐雜種榛豐產(chǎn)栽培示范園，以下簡稱為B園。位于溫宿縣佳木鎮(zhèn)，屬于典型的暖溫帶大陸性干旱氣候，年均降水量80 mm，年均蒸發(fā)量1 643～2 202 mm，無霜期190～251 d。園內(nèi)不間作，采用漫灌的灌溉模式。

伊犁哈薩克自治州察布查爾縣平歐雜種榛豐產(chǎn)栽培示范園，以下簡稱為C園。屬于大陸性北溫帶溫和干旱氣候，熱量豐富，光照充足，年均降水量222 mm，年均蒸發(fā)量1 259～2 381 mm，年均溫度為10.5 ℃，極端最高氣溫39.5 ℃，極端最低氣溫-43.2 ℃。年日照時間2 748.1 h，>10 ℃的積溫3 389.1 ℃，無霜期149 d。園內(nèi)不間作，冬春漫灌，果園干旱時采用滴灌的灌溉模式。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

以2個平歐雜種榛主栽品種“新榛1號”、“新榛3號”為試驗材料。試驗園A株行距為2.0 m×4.0 m，試驗園B株行距為1.5 m×4.0 m，試驗園C株行距為1.5 m×4.0 m，3個栽培地區(qū)均東西行向栽植，林相整齊，樹齡9 a。每個園內(nèi)各品種分別選取10株長勢良好、健康無病蟲害，且樹勢基本一致的植株，作為試驗樣株。試驗材料詳見表1。

表1 各地區(qū)試驗材料

2.2 焦葉率情況測定

于9月初焦葉發(fā)生嚴重時，在每個榛園每個品種選擇10株固定試驗株，調(diào)查其焦葉發(fā)生植株的數(shù)量。采集每個品種10株固定試驗株的葉片，在選定的每個試驗樣株的樹冠上不同方位(東、南、西、北)、垂直方向(上層、中層和下層)、水平分析(外圍、中間和內(nèi)膛)等不同部位采集10枚大小相近、完整無病蟲害的葉片，每個品種共采集100枚，并用標簽標記品種名稱。用萬深LA-S系列植物圖像分析儀(根+葉分析組合版)，觀測其全葉面積、焦葉面積，計算葉片焦葉率。焦葉率=(焦葉面積/全葉面積)×100%。

根據(jù)榛樹的焦葉率分級標準[15]：0級為無焦葉發(fā)生；1級為焦葉面積占全部葉片25%以內(nèi)葉片呈褐色焦枯狀；2級為焦葉面積占全部葉片26%～50%，其主脈間的葉肉與葉脈均變?yōu)榻箍轄睿?級為焦葉面積占全部葉片51%～75%，葉片為褐色呈焦枯狀；4級為焦葉面積占全部葉片76%～100%，葉片為焦枯狀并伴有卷曲。

病情指數(shù)=[∑(各級發(fā)病葉數(shù)×各級代表值)/

(調(diào)查總葉數(shù)×最高代表值)]×100。

2.3 環(huán)境因子測定

氣候因子的測定。在2020年6—9月進行氣候因子測定，試驗園中使用Onset HOBO小型氣象站(美國)連續(xù)測定溫度、相對濕度、日照強度等氣象因子，均每隔30 min記錄1次數(shù)據(jù)。用于計算各園內(nèi)日平均光照強度、日平均溫度和日平均相對濕度等指標，并結合榛子焦葉發(fā)生情況，分析氣象因子對焦葉的影響。

土壤理化性質(zhì)測定。(1)土壤采集：取土時間為6月中旬和9月中旬。在每個榛園內(nèi)采用“S”形5點取樣法，距試驗樹主干60 cm處使用人工土鉆進行取土，采土深度為60 cm，按0～20、20～40、40～60 cm分層采集混合土樣1 kg。

采集土樣在室內(nèi)自然風干，測定土壤養(yǎng)分(有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀)、土壤含水量、土壤全鹽量質(zhì)量分數(shù)。土壤含水量采用質(zhì)量法測定；有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)測定采用重鉻酸鉀—外加熱法；土壤全鹽量測定采用殘渣烘干—質(zhì)量法；堿解氮質(zhì)量分數(shù)測定采用堿解擴散法；有效磷質(zhì)量分數(shù)測定采用HCl-H2SO4浸提比色法；速效鉀質(zhì)量分數(shù)測定采用NH4OAc浸提火焰光度法測定。

2.4 數(shù)據(jù)處理

利用軟件Excel 2007和SPSS23.0進行數(shù)據(jù)分析與處理。

3 結果與分析

3.1 不同地區(qū)平歐雜種榛焦葉情況

由表2和表3可以看出，3個平歐雜種榛栽培地區(qū)發(fā)生焦葉現(xiàn)象存在一定的差異。C園內(nèi)栽植的平歐雜種榛在生長季節(jié)內(nèi)未觀察到焦葉的植株，即未發(fā)生焦葉現(xiàn)象。其它兩個地區(qū)試驗園內(nèi)平歐雜種榛的焦葉發(fā)生時間不同，B園平歐雜種榛從6月24日開始出現(xiàn)焦葉現(xiàn)象，其中新榛1號焦葉發(fā)生率達到60%，新榛3號為20%。而A園栽植的平歐雜種榛6月無焦葉現(xiàn)象發(fā)生，在7月4日開始出現(xiàn)焦葉現(xiàn)象。9月份時，A園和B園中平歐雜種榛焦葉發(fā)生率均達到最大，A園2個平歐雜種榛品種焦葉發(fā)生率均為80%，B園均為90%；B園內(nèi)栽植的新榛1號和新榛3號平均焦葉率分別為33.2%、37.09%，A園內(nèi)新榛1號平均焦葉率僅為6.75%，新榛3號為15.15%。病情指數(shù)和焦葉率的趨勢相同，C園的焦葉病情指數(shù)為0，B園平歐雜種榛病情指數(shù)高于A園，說明B園栽培的平歐雜種榛焦葉現(xiàn)象最為嚴重，A園次之，C園內(nèi)栽培的平歐雜種榛無焦葉現(xiàn)象。

表2 不同試驗園平歐雜種榛焦葉情況

表3 不同試驗園平歐雜種榛平均病情指數(shù)

3.2 引起平歐雜種榛焦葉發(fā)生環(huán)境因子

由表4可知，不同地區(qū)榛子園在同一時間內(nèi)的光照強度表現(xiàn)出顯著差異。6—9月期間，B園光照強度均顯著高于A、C園，其中B園為日照強烈南疆地區(qū)，而試驗測定年份中的6、7月因烏魯木齊多為多云天氣，使A園內(nèi)光照強度出現(xiàn)顯著小于C園的情況；8、9月烏魯木齊及伊犁地區(qū)天氣趨勢與往年相似，A園內(nèi)的光照強度顯著高于C園。6月時，僅B園內(nèi)栽植的平歐雜種榛出現(xiàn)了焦葉現(xiàn)象，9月時，B園和A園栽植的平歐雜種榛均出現(xiàn)了焦葉現(xiàn)象。3個地區(qū)榛子試驗園內(nèi)光照強度在6—9月總體呈逐漸下降趨勢。

由表5可知，不同地區(qū)榛子園內(nèi)在同一時間內(nèi)的溫度不同。6—9月B園溫度均顯著高于A、C園，而A、C園的溫度無顯著性差異。2020年6—9月3個地區(qū)榛子園內(nèi)溫度變化趨勢均為6—7月上升，7—9月呈下降趨勢。其中B園內(nèi)的6—9月溫度均大于另外兩個試驗榛園，結合表3可知，B園內(nèi)栽植的平歐雜種榛焦葉現(xiàn)象出現(xiàn)較早，且在9月時3個平歐雜種榛品種焦葉率也高于A園栽植的平歐雜種榛，與溫度趨勢相同。

表4 不同試驗園各月份光照強度變化

不同地區(qū)榛子園內(nèi)相對濕度明顯不同，且各地區(qū)試驗園內(nèi)相對濕度均存在顯著性差異。其中C園相對濕度在6—9月均顯著高于另外兩個試驗園。而B園相對濕度在4個月中均為最小，在6—9月，B園內(nèi)相對濕度最低，并在6—7月呈下降趨勢，7—9月為上升趨勢；A園內(nèi)相對濕度在6—8月緩慢下降，8—9月緩慢上升；C園內(nèi)相對濕度在6—9月呈現(xiàn)上升趨勢，而3地中C園內(nèi)各品種平歐雜種榛沒有發(fā)生焦葉現(xiàn)象，A園相對濕度大于B園，趨勢與各品種平歐雜種榛焦葉率相反。

2020年6月和9月不同地區(qū)榛子園內(nèi)土壤含水量如表6所示，6月時B園土壤含水量顯著高于另外兩地榛園；9月時C園和A園之間土壤含水量無顯著性差異，但均顯著性高于B園。

表5 不同試驗園各月份溫濕度變化

表6 不同試驗園各月份土壤含水量變化

A園內(nèi)采用渠灌；B園內(nèi)使用漫灌；C園內(nèi)采用滴灌的方式，如表6所示3個地區(qū)榛子試驗園灌溉水含鹽量存在明顯差異，其中A園灌溉水的含鹽量最高在6月和9月均顯著高于B園和C園，其次是C園，B園灌溉水含鹽量最小。

3.3 土壤養(yǎng)分測定

通過表7可以看出，各地區(qū)榛子園內(nèi)不同土層的土壤養(yǎng)分不同，并呈現(xiàn)一定的差異性。整體來看A園土壤中堿解氮質(zhì)量分數(shù)顯著高于B、C園，在20～40 cm土層為最大，達到81.97 mg/kg，B園內(nèi)40～60 cm土層堿解氮質(zhì)量分數(shù)最小，僅為12.73 mg/kg；速效磷質(zhì)量分數(shù)表現(xiàn)為A園內(nèi)20～40 cm土層和40～60 cm土層質(zhì)量分數(shù)最大(均大于60 mg/kg)，C園內(nèi)各土層速效磷質(zhì)量分數(shù)最低(均小于10 mg/kg)；速效鉀質(zhì)量分數(shù)為C園最大(各土層均大于200 mg/kg)，B園20～40、40～60 cm土層最小(均小于100 mg/kg)；每個榛園的各土層全鹽量之間差異較小，整體來看全鹽量由大到小為A園、B園、C園；土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為A園0～20和20～40 cm土層質(zhì)量分數(shù)最大，分別為17.2、9.80 g/kg，B園內(nèi)20～40和40～60 cm土層質(zhì)量分數(shù)最小(均小于5 g/kg)。

表7 不同地區(qū)試驗園內(nèi)土壤養(yǎng)分

3.4 環(huán)境因子與不同品種平歐雜種榛焦葉發(fā)生相關性

如表8所示，光照強度和溫度與不同品種平歐雜種榛焦葉率之間均呈極顯著的正相關，相對濕度和土壤含水量與焦葉率之間均呈極顯著的負相關，即光照強度和溫度越高，焦葉發(fā)生越嚴重，病情指數(shù)越高，而相對濕度和土壤含水量越高，焦葉發(fā)生程度越輕。光照強度與不同品種平歐雜種榛焦葉率之間均呈極顯著的正相關，其中新榛3號焦葉率與光照強度相關性大于新榛1號；溫度與各品種平歐雜種榛焦葉率之間同樣呈極顯著的正相關；相對濕度方面：各品種平歐雜種榛相對濕度和焦葉率之間均呈極顯著的負相關，其中新榛3號的相關性大于新榛1號的相關性；土壤含水量與焦葉相關性表明，新榛1號、新榛3號的焦葉率和土壤含水量之間呈現(xiàn)極顯著的負相關性，相關性從大到小依次為新榛3號、新榛1號；灌溉水含鹽量與不同果園各品種平歐雜種榛焦葉率相關性分析顯示，灌溉水含鹽量與焦葉率之間相關性不顯著。不同品種平歐雜種榛焦葉與土壤堿解氮、土壤全鹽量和速效磷質(zhì)量分數(shù)相關性不大，其中速效鉀與不同品種平歐雜種榛焦葉程度則均存在極顯著的負相關性，新榛3號和新榛1號相關性均較大；新榛1號與堿解氮含量之間存在顯著的負相關，但相關性較??；新榛1號焦葉率與有機質(zhì)含量間存在顯著的負相關。

表8 環(huán)境因子和平歐雜種榛焦葉率相關性

3.5 環(huán)境因子共同作用與不同品種平歐雜種榛焦葉發(fā)生回歸分析

對各試驗園內(nèi)焦葉發(fā)生因子與各地區(qū)不同品種平歐雜種榛焦葉率進行數(shù)據(jù)分析，以不同品種平歐雜種榛焦葉率為因變量Y，各焦葉發(fā)生因子為自變量X(光照強度～灌溉水含鹽量這10個自變量分別為X1～X10)，能得出以下多元回歸方程：

新榛1號：

Y=119.757+0.682X1+3.561X2-2.774X3-5.786X4+0.068X5-0.122X6-0.063X7-0.391X8+22.026X9+0.033X10。

新榛3號：

Y=-62.797+0.311X1+2.290X2-0.729X3+2.707X4+0.007X5-0.041X6-0.033X7-0.25X8+10.667X9+0.012X10。

根據(jù)標準系數(shù)(表9)來判斷2個平歐雜種榛品種的焦葉發(fā)生因子重要程度，可得新榛1號各環(huán)境因子對焦葉發(fā)生影響程度從大到小依次為：溫度、相對濕度、土壤含水量、速效鉀、光照強度；新榛3號焦葉發(fā)生影響因子從大到小依次為：相對濕度、土壤含水量、光照強度、速效鉀、溫度。

表9 各品種平歐雜種榛環(huán)境因子與焦葉率回歸分析

4 結論與討論

通過對不同地區(qū)各品種榛樹焦葉發(fā)生情況調(diào)查可知，3個試驗園內(nèi)栽植的平歐雜種榛焦葉發(fā)生時間與發(fā)生程度均不相同，B園內(nèi)各品種平歐雜種榛焦葉發(fā)生時間最早(6月24日)，其次是A園(7月4日)，A園和B園榛樹焦葉現(xiàn)象均在9月達到高峰，C園內(nèi)栽植的平歐雜種榛在整個生長季節(jié)內(nèi)沒有焦葉發(fā)生。

本研究發(fā)現(xiàn)，光照強度與平歐雜種榛平均焦葉率呈正相關，與張斌[16]在研究中發(fā)現(xiàn)光照強度是引起銀杏黃化病的主要原因一致。有研究指出，強光脅迫會降低葉片內(nèi)葉綠素a、葉綠素b質(zhì)量分數(shù)[17]，且光照過強會導致葉片的失綠[18]，與本研究中結果基本一致。劉亞男[19]指出，過強的光照會引發(fā)植物光抑制，導致葉片提前衰老。且高溫會導致黃化葉片的發(fā)生[20]，說明光照強度過強會對植物產(chǎn)生不利影響。

本研究中表明溫度對平歐雜種榛平均焦葉率也存在一定影響，劉群等[21]在研究中發(fā)現(xiàn)高溫脅迫會導致葉蒸騰速率、胞間CO2質(zhì)量摩爾濃度上升，降低凈光合速率，導致葉片失水，減少光合累積物，同時，持續(xù)的高溫也會影響植物的生長表型，降低其活性[22-23]即溫度過高對植物生長發(fā)育存在一定影響。研究中還發(fā)現(xiàn)，高溫對新榛1號的影響程度大于新榛3號，反映出新榛3號耐熱性優(yōu)于新榛1號，與史彥江等[24]在對13個平歐雜種榛品種(系)耐熱性研究中結果一致，由大到小均表現(xiàn)為26#(新榛3號)、28#(新榛1號)。

相對濕度與平歐雜種榛平均焦葉率同樣存在顯著影響，相對濕度越大，焦葉程度越低，相關研究發(fā)現(xiàn)相對濕度與山楂日灼病的發(fā)生也存在一定關系，孫陽等[25]研究發(fā)現(xiàn)，相對濕度在60%～80%時，適宜榛樹的生長。葉面積、葉片數(shù)、冠層面積等均隨相對濕度的上升而增大[26]。梁桂平[27]指出育苗期相對濕度越高，越有利榛子的生長發(fā)育，有研究指出，在一定范圍內(nèi)保持較高的相對濕度對植物生長發(fā)育存在積極作用[28]。因此，在合適范圍內(nèi)保持較高的相對濕度對焦葉現(xiàn)象有一定抑制作用。

土壤含水量的大小與平歐雜種榛的平均焦葉率也有顯著的相關性，土壤含水量過低對平歐雜種榛生長存在抑制作用[29]，隨土壤含水的降低，植物葉片的厚度會顯著降低，在土壤重度缺水時會導致葉片氣孔關閉，表皮細胞出現(xiàn)干癟現(xiàn)象[30]，張淋淋等[31]在研究中發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，葉片葉綠素a、類胡蘿卜素、總葉綠素質(zhì)量分數(shù)隨土壤含水量的增加而增大，說明保持一定的土壤含水量能降低平歐雜種榛的平均焦葉率。

本研究發(fā)現(xiàn)土壤中速效鉀的質(zhì)量分數(shù)高低也會顯著影響平歐雜種榛平均焦葉率，趙霞等[32]研究發(fā)現(xiàn)，植物缺鉀時會表現(xiàn)為葉尖、葉緣由綠轉黃，并逐漸發(fā)展至全葉，最終導致葉片失綠反卷，與本研究中現(xiàn)象類似，土壤內(nèi)速效鉀能促使植物更好的利用氮，同時可以促進植物的光合作用，增大葉綠素質(zhì)量分數(shù)，使植物葉片更加強壯[33-34]。

引起不同品種平歐雜種榛焦葉現(xiàn)象的因子中光照強度越強、溫度越高，榛樹焦葉發(fā)生越嚴重；相對濕度、土壤含水量、速效鉀質(zhì)量分數(shù)越高，榛樹焦葉發(fā)生越輕。

各因子對‘新榛1號’焦葉發(fā)生影響程度從大到小依次為：溫度、相對濕度、土壤含水量、速效鉀、光照強度；各因子對‘新榛3號’焦葉發(fā)生影響程度從大到小依次為：相對濕度、土壤含水量、光照強度、速效鉀、溫度。