氟化氫誘導下4種棗品種的抗性比較及其與鈣含量的相關性分析

張金璐，鄧彩萍，張曉鳳，閆喜中

氟化氫誘導下4種棗品種的抗性比較及其與鈣含量的相關性分析

張金璐1，鄧彩萍1，張曉鳳1，閆喜中2

（1.山西農業大學林學院，山西太谷030801；2.山西農業大學農學院，山西太谷030801）

以壺瓶棗、郎棗、木棗和贊皇大棗不同棗品種的棗果和棗葉為試驗材料，比較其對氟化氫的抗性，采用火焰原子吸收光譜法測定棗果和棗葉的鈣含量，研究氟化氫誘導下不同棗品種的發病率和鈣含量之間的相關性。結果表明，4個棗品種對氟化氫的抗性差異明顯，抗性大小依次為贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗；3個處理下的發病率差異明顯，發病率大小依次為誘導組＞防治組＞對照組，說明噴鈣可以有效減輕氟化氫傷害。不同品種棗果和棗葉的鈣含量具有顯著性差異，其中，贊皇大棗和木棗的棗果和棗葉鈣含量均高于其他品種；不同品種棗葉鈣含量均高于棗果。不同品種棗果和棗葉鈣含量與發病率均呈負相關，相關系數分別為-0.783和-0.588，即鈣含量越高，發病率越低。研究結果可為植物防止氟化氫傷害提供理論參考。

棗；品種；氟化氫；抗性；火焰原子吸收光譜法；鈣含量

氟化物是一類對作物毒性很強的大氣污染物，其中以氟化氫（HF）影響最嚴重[1-3]。氟化氫對植物傷害機制研究多有報道，張學平等[4]利用熏氣方式模擬大氣氟化氫污染，測定了葉片的葉綠素熒光參數和細胞膜透性，并進行綜合評價，綜合評價得出，在空氣中氟化氫污染較為嚴重的區域種植大戟科鄉土樹種應優先選擇千年桐和黃桐等；勾曉華等[5]對氟化氫誘導后植物葉片中SOD酶活力及過氧化物MDA含量的變化進行研究，結果表明，氟化氫可抑制SOD酶活性，使自由基積累，引起膜脂過氧化，破壞膜的完整性，導致植物受到傷害；孫同高[6]研究了氟化氫脅迫下5個華南鄉土樹種苗木的影響，得出植物具有自身調節對氟化氫的抗性機能，但超過閾值，植物便會受到傷害，且不同植物個體存在差異。有研究發現，鈣可以有效地抑制氟化氫的傷害，在氟化物和鈣的代謝間存在明顯的相互作用，一方面，植物中的鈣含量能改變氟化物的遷移和累積；另一方面，植物中氟化物的累積通過改變其鈣的濃度和形態，從而抑制代謝[7]。大氣氟污染嚴重傷害植物，造成巨大經濟損失的事件也時有發生，如山西省晉中地區發生的主要由氟污染引起的棗黑頂病給當地棗業造成了巨大經濟損失，2007年僅在晉中棗區紅棗經濟損失就達1億多元[8-11]。山西農業大學林學院森林保護專業課題組自棗黑頂病發現以來，對其致病機理和防治[12-14]方法的探索從未間斷。

本研究選取了具有代表性的4個抗性不同的棗品種，探究不同棗品種對氟化氫的抗性及其與鈣含量之間的相互關系，旨在為選育抗性棗品種和不同棗品種對氟化氫的抗性機理研究提供參考。

1 材料和方法

1.1 研究區概況

試驗在山西省農業科學院果樹研究所國家果樹種質棗品種資源圃內進行。山西省農業科學院果樹研究所地處山西省中部，地理位置為37°23′N，112°32′E。該地區屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫9.9℃，無霜期160～180 d，降雨量462.9 mm。試驗地屬于丘陵臺地，粉砂壤土，土層深厚，中性偏堿，pH值為7.8～8.2。

1.2 材料、試劑和儀器

1.2.1 試驗材料 供試材料為4個棗品種，分別為壺瓶棗、郎棗、木棗和贊皇大棗，其中，壺瓶棗為晉中地區的主栽品種，每個品種選3株作為重復，共12株，所選棗樹樹勢均較強，結果適中。

1.2.2 試驗試劑 40%的氫氟酸溶液產自天津市東麗區天大化學試劑廠，氫氧化鈣產自天津市天利化學試劑有限公司。

1.2.3 試驗儀器 AA7020原子吸收光譜儀，中科美菱DW-HL328冰箱，上海博訊DHG-9070電熱鼓風干燥箱，FA2104上皿電子天平，東億150T粉碎機。

1.3 試驗設計

從2016年8月初開始試驗，此時棗樹處于膨大期，將每株棗樹分為3個處理區，分別為誘導區、防治區和對照區，每個處理區按東南西北中5個方向各選1枝，每枝噴施10個棗果和周邊棗葉，每株共調查棗果150個，棗葉若干。誘導液是將40%的氫氟酸溶液稀釋成400 mg/L，現用現配；防治液是將氫氧化鈣飽和溶液稀釋150倍，儲備于塑料瓶中備用；對照噴清水處理。每個處理區早晚各噴藥一次。誘導區噴誘導液處理；防治區初期噴誘導液，當出現病斑后停噴，開始噴防治液；對照區2次都噴清水。每個處理區每天定株定果噴藥直至出現4級病果，調查和統計棗果的發病率。

1.4 測定項目及方法

鈣含量的測定采用火焰原子吸收法，從對照組隨機選取棗果和棗葉各100 g，棗葉去葉脈后切成小條，棗果去果核后切成小片，90℃殺青15 min，60℃恒溫烘至恒質量，粉碎后4℃冷藏[15]。于山西農業大學中心實驗室進行鈣含量的測定。

統計氟化氫誘導下不同棗品種的發病率。首先根據棗果病果分級標準[9]，對各發病棗果進行定級，并統計病果數量，計算發病率。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2007軟件進行數據的整理和表格的繪制，通過SPSS22.0軟件進行數據相關分析。

2 結果與分析

2.1 氟化氫誘導下不同棗品種發病情況

由表1可知，壺瓶棗誘導處理的發病率顯著高于壺瓶棗防治組和郎棗誘導組。壺瓶棗、郎棗、木棗和贊皇大棗誘導組的發病率分別為72.7%，34.7%，10.7%和1.3%，壺瓶棗、郎棗、木棗和贊皇大棗防治組的發病率分別為43.3%，9.3%，2.7%和0，無論是誘導組還是防治組，4個品種的發病率大小均為：壺瓶棗＞郎棗＞木棗＞贊皇大棗，說明4個棗品種對氟化氫的抗性大小依次排序為：贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗。

壺瓶棗誘導組、防治組和對照組的發病率分別為72.7%，43.3%，0，防治組發病率比誘導組減少29.4百分點；郎棗誘導組、防治組和對照組的發病率分別為34.7%，9.3%，0，防治組發病率比誘導組減少25.4百分點；木棗誘導組、防治組和對照組的發病率分別為10.7%，2.7%，0，防治組發病率比誘導組減少8百分點；贊皇大棗誘導發病率為1.3%，其他處理均無發病。由上述可知，4個棗品種在不同處理下的發病率大小均為：誘導組＞防治組＞對照組，且防治組比誘導組的發病率減少量隨著棗品種抗性的加強在減少，鈣劑防治對于抗性弱的品種 防效更明顯。

表1 不同品種棗果發病情況統計

2.2 不同品種棗果和棗葉鈣含量的比較

從表2可以看出，贊皇大棗和木棗的棗果鈣含量顯著高于郎棗和壺瓶棗，贊皇大棗的棗葉鈣含量顯著高于木棗、郎棗和壺瓶棗，無論是棗果還是棗葉，贊皇大棗的鈣含量都高于其他棗品種，木棗次之，贊皇大棗和木棗為鈣含量較高的品種；4個品種的棗葉鈣含量遠高于棗果，是棗果鈣含量的5～7倍。

表2 不同品種棗果和棗葉鈣含量的比較 mg/kg

2.3 不同品種棗果和棗葉鈣含量與發病率的相關性分析

將不同品種棗果和棗葉鈣含量與其對應發病率進行相關性分析，得到一元回歸方程（表3）。不同品種棗果和棗葉鈣含量與發病率均呈負相關，即鈣含量越高，發病率越低，不同品種棗果和棗葉與發病率的相關系數分別為-0.783和-0.588，分別達到強相關和中等相關水平，說明不同品種棗果和棗葉鈣含量的多少對氟化氫的抗性有影響。

表3 不同品種棗果和棗葉鈣含量與發病率的相關分析

3 結論與討論

4個棗品種的發病率差異明顯。4個品種間的發病率大小排序為壺瓶棗＞郎棗＞木棗＞贊皇大棗，由此可推測，4個品種間對氟化氫的抗性大小依次為贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗，該結果與檀柔柔等[16-18]的研究結果相一致。

3個處理下的發病率差異明顯。4個棗品種的發病率均為誘導組＞防治組＞對照組，說明噴施鈣可以有效減輕氟化氫污染；對照組均無發病，說明該地區屬氟清潔區，自然條件下不會發病，發病棗果均為氟化氫誘導產生，保證了試驗結果的可靠性。

不同品種棗果和棗葉的鈣含量間具有顯著性差異。贊皇大棗和木棗的棗果鈣含量顯著高于郎棗和壺瓶棗，贊皇大棗的棗葉鈣含量顯著高于木棗、郎棗和壺瓶棗。不同品種棗葉鈣含量均高于棗果，棗果鈣含量的多少與棗葉相關，不同棗品種的鈣含量積累量間有顯著差異，且品種之間差異較大[19-20]。

不同品種棗果和棗葉鈣含量與發病率均呈負相關，即鈣含量越高，不同品種棗的發病率越低。實地觀察中，棗葉并未發病，且4個品種的棗果和棗葉鈣含量大小具有相同的排序，即贊皇大棗＞木棗＞郎棗＞壺瓶棗，說明棗葉鈣含量與發病率相關，可能與品種本身的鈣含量差異有關，這還有待進一步深入研究。

志謝：感謝山西省農業科學院果樹研究所國家果樹種質棗品種資源圃為本試驗提供樣地。

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Comparative Analysis of Resistance and Calcium Content of Four Jujube Cultivars Induced by Hydrogen Fluoride

ZHANGJinlu1，DENGCaiping1，ZHANGXiaofeng1，YANXizhong2
（1.Collegeof Forestry，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China；2.Collegeof Agronomy，Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Four jujubecultivars,quot;Hupingzaoquot;,quot;Langzaoquot;,quot;Muzaoquot;andquot;Zanhuangdazaoquot;,were compared to test their resistance to hydrogen fluoride.And calcium content of jujube fruits and leaves were tested by using Flame Atomic Absorption Spectrometry to investigatethe correlation between the fruits incidence and calciumcontent of different jujubecultivarsinduced by hydrogen fluoride.The resultsshowed that theresistanceof four jujubevarietiestohydrogen fluoridewasdifferent,thetrend of resistance was Zanhuangdazao＞Muzao＞Langzao＞Hupingzao.The fruits incidence under three treatments also had significant difference,the trend was Induction group＞Prevention group＞Control group,which indicated the spraying calcium could reduce hydrogen fluoride damage effectively.The calcium content of fruits and leaves in different varieties had significant difference,the content of calcium in fruits and leaves of Zanhuangdazao and Muzao was higher than the other varieties.And the calcium content in jujube leaves of different varieties was higher than that of in fruits.There was a significant negative correlation between the calcium content of fruit and leaves and the incidence in different varieties（r＝-0.783;r＝-0.588）,this showed the higher the calcium content was,the lower the incidence was.This study will provideabasisfor plant prevention and treatment under hydrogen fluorideinjury.

jujube;varieties;hydrogen fluoride;resistance;flameatomic absorption spectrometry;calciumcontent

S665.1

A

1002-2481（2017）12-1943-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2017.12.12

2017-08-23

山西省應用基礎研究項目（201701D121006）；山西省農業科技成果轉化和推廣示范項目（SXNKTG201715）

張金璐（1992-），男，山西陽泉人，在讀碩士，研究方向：森林病理學。鄧彩萍為通信作者。