核桃葉緣焦枯病與其養分含量的相關性回歸分析

摘 要：【目的】研究與核桃葉緣焦枯病相關的主因子，為葉緣焦枯病機理研究及其防治措施提供理論參考。

【方法】以新疆核桃主栽品種新豐和扎-343作為研究對象，以新疆野生核桃作為對照材料，測定不同程度焦葉的2個核桃品種葉片SPAD值、全氮（N）、全磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、錳（Mn）、鐵（Fe）、銅（Cu）和鋅（Zn）等指標，分析各指標之間的相關性。

【結果】隨著2個核桃品種葉片焦枯程度的加重，其葉片SPAD值均緩慢下降趨勢，新豐正常葉（X-CK）SPAD值與野生核桃正常葉（T-CK）間均無顯著差異，扎-343正常葉（Z-CK）SPAD值顯著低于T-CK，新豐不同處理的葉片SPAD值均明顯大于 扎-343。2個核桃品種葉片不同養分含量隨著焦葉程度的加重而呈現不同程度的變化趨勢，其中新豐核桃葉片N和Ca均表現上升趨勢，P、K、Mg、Mn、Fe和Cu均表現下降趨勢，Zn呈現先上升后下降趨勢，新豐核桃焦葉程度與其SPAD值、K、Mg和Cu含量成極顯著負相關，與Ca含量間成極顯著正相關性；扎-343核桃葉片N和Ca均表現上升趨勢，其K、Mg、Mn、Fe和Cu均表現下降趨勢，P和Zn呈現先上升后下降趨勢，其中葉片SPAD值、Fe和Cu與其焦葉程度之間的負相關性均達極顯著水平，葉片Ca含量與其焦葉程度之間的正相關性達極顯著水平。影響新豐核桃葉片焦枯程度的相關指標因子大小的排序依次為Cu gt; Ca，回歸方程為Y =10.968-2.193 X1 + 4.388 X2；影響扎-343核桃葉片焦枯程度的相關指標因子大小的排序依次為Cu gt; K gt; P，回歸方程為Y′ = 215.075-2.366 X′1 - 7.902 X′2 - 33.966 X′3。

【結論】新豐和扎-343核桃葉緣開始焦枯后，葉片中Cu、Ca、K和P的吸收受到顯著影響。

關鍵詞：核桃；葉緣焦枯病；養分；相關性；回歸分析

中圖分類號：S664.1；Q945.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-4330（2024）04-0945-09

0 引 言

【研究意義】核桃（Juglans regia L.）屬于胡桃科（Juglandaceae）、胡桃屬（Juglans L.）植物，在我國分布于華北、西北、西南、華中、華南和華東等地，生于海拔400～1 800 m山坡及丘陵地帶，我國平原及丘陵地區常見栽培［1-3］，新疆南疆光熱豐富、降雨稀少、溫差較大，適合核桃產業發展，新疆核桃面積已達38×104 hm2，是新疆第二大林果樹種［4-5］。新疆屬典型的干旱區，水分影響樹體正常生長發育，其中葉片焦枯現象作為核桃對干旱、高溫、強光脅迫的主要表現之一，是新疆南疆尤其是和田地區、喀什地區核桃主栽區面臨的主要問題，焦葉病嚴重時，導致果實品質下降、減產，甚至樹體衰弱枯死［6］。【前人研究進展】目前主要對核桃［3，6-11］、榛子［12，13］、李［14，15］、棗［16，17］、蘋果［18，19］、杏［20］、巴旦木［21］、葡萄［22-23］等果樹的葉緣焦枯病有文獻研究報道。其中，張計峰等［11］對和田地區和喀什地區焦葉較嚴重的核桃樹與無焦葉核桃樹進行對比，結果表明焦葉較重的核桃樹葉片中Na+、Cl-含量顯著高于正常核桃樹。李源等［6］也對新疆喀什地區葉城縣核桃焦葉樹和正常樹的葉片養分含量、土壤養分狀況及部分氣象數據進行對比分析，結果表明葉片焦枯病的發病主要是核桃園在高溫、干燥和降雨量小的環境下，強烈的蒸騰作用使得葉片快速失水，導致葉片功能受到破壞，元素比例失衡，造成焦枯?！颈狙芯壳腥朦c】目前，有關果樹葉緣焦枯病的研究并不多，核桃不同品種對焦葉敏感性有區別，而且同一品種不同區域或不同栽培管理模式下的焦葉程度也有差異。核桃不同品種在不同焦枯程度下的葉片各指標上可能有所差異，尤其是焦葉敏感核桃品種不同焦枯程度的葉片養分含量變化，及其相關研究尚未見報道。有必要研究與核桃葉緣焦枯病相關的主因子。【擬解決的關鍵問題】以新疆核桃主栽品種新豐和扎-343作為研究對象，以新疆野生核桃作為對照，測定2個核桃品種焦枯程度不同的葉片SPAD值、全氮（N）、全磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、錳（Mn）、鐵（Fe）、銅（Cu）和鋅（Zn）等指標，分析其各指標之間相關性，探討與核桃葉緣焦枯病相關的主因子，為葉緣焦枯病機理研究及其養分調控防治措施提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地位于新疆和田地區墨玉縣薩依巴克鄉康帕村（87°34′2.61″E、43°49′2.39″N），海拔（783±5） m，氣候屬暖溫帶干燥荒漠氣候，干燥少雨，年平均氣溫為11.3℃，極端最低氣溫為-18.7℃，年平均降水量為36～37 mm，蒸發量2 239 mm，無霜期177 d，年日照時數2 655 h。土質為沙壤土，土壤基本理化性狀（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），有機質（7.23 ± 0.11） mg/kg，全氮（0.36 ± 0.03） g/kg，堿解氮（60.22 ± 0.61） mg/kg，全磷（2.31 ± 0.10） g/kg、速效磷（24.81 ± 4.49） mg/kg，全鉀（40.14 ± 3.09） g/kg、速效鉀（240.67 ± 28.45） mg/kg。

以新疆和田地區核桃主栽品種新豐和扎-343作為材料，以當地野生核桃作為對照。在墨玉縣選擇往年核桃葉緣焦枯病較嚴重的核桃園0.6 hm2，所有試驗樹和對照樹均在一塊核桃園中，樹齡均為12年生，株行距為6×8 （m），南北行向，未間作模式，病蟲害程度較低，日常田間管理和樹形基本一致。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

2021年7月20日（核桃果仁油脂迅速轉化期），在試驗地用“五點法”選擇新豐和扎-343各5株及距離相鄰的野生核桃樹5株作為試驗樹。分別對新豐和扎-343每株試驗樹東南西北不同冠層隨機摘取葉緣焦枯程度不同的葉片和正常葉片共100片（2年生枝的復葉頂端倒數第2片葉），每個品種共采集完全成熟葉500片，對野生核桃不同方向不同冠層隨機摘取正常葉50片（野生核桃均未出現葉緣焦枯?。?。使用葉綠素儀測定每張葉片葉脈之間的綠色部分SPAD值（求10次測量值的平均值），并貼簽標記編號貼在葉柄上，測量葉片總面積和焦葉面積，計算焦葉程度百分數，對新豐和扎-343焦葉程度各設置4個梯度（每個梯度葉片總數≥50），T1（焦葉程度為10%～15%）、T2（焦葉程度為30%～35%）、T3（焦葉程度為50%～55%）和T4（焦葉程度為70%～75%），核桃品種新豐正常葉片對照以Z-CK表示；扎-343的正常葉片對照以X-CK表示；野生核桃正常葉片設置對照T-CK。根據焦葉程度梯度選擇相應的葉片，隨機平分5組（5個重復），分別裝入牛皮紙信封帶回實驗室進行烘干和粉碎，用于測定養分指標。

1.2.2 測定指標

1.2.2.1 葉片綠色程度

將摘取的葉片用純凈水凈洗表面的灰塵，使用擦手紙吸干表面的水分，用無損葉綠素儀（SPAD 502 Plus）測定葉片葉脈之間綠色部分的SPAD值，每張葉片中脈兩側上中下3個部位分別測定6個數據，并求其平均值作為葉片綠色程度SPAD值。

1.2.2.2 葉面積與焦葉程度

測完葉片SPAD值后，使用植物葉面積測量儀（YMJ452）測定全葉總面積，對焦枯葉片剪除焦枯部分并測定其綠色部分面積，從全葉總面積減去綠色部分面積計算出焦葉面積，焦葉程度以焦葉面積占葉面總面積的百分比值表示。

1.2.2.3 葉片養分含量

參考常規分析法 ［24］測定養分含量。氮（N）含量采用半微量-凱氏定氮法測定；磷（P）含量采用HClO4-H2SO4分解測定，鉬銻抗比色法；鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、錳（Mn）、鐵（Fe）、銅（Cu）和鋅（Zn）含量均采用HF-HClO4分解測定，原子吸收法。

1.3 數據處理

用SPSS 22.0統計軟件對試驗數據進行單因素方差、相關性分析及回歸分析，用SigmaPlot 14.0作圖。圖表中不同焦葉程度處理的不同小寫字母表示在P＜0.05水平上有顯著差異。數據均?。╪≥5）平均值（means±Std.Deviation）。

2 結果與分析

2.1 不同焦枯程度核桃葉片的綠色程度比較

研究表明，核桃3個品種中，同樣栽培管理條件下的野生核桃正常葉（T-CK）SPAD值最高，其SPAD值與新豐正常葉（X-CK）間差異不顯著（P＞0.05），顯著高于扎-343的正常葉（Z-CK）（P＜0.05）。隨著焦葉程度的加重，新豐葉片的SPAD值呈現先上升后緩慢下降的趨勢，其中T1的SPAD值顯著高于X-CK和其它處理（P＜0.05）；T2的SPAD值與X-CK和T3間均無顯著差異（P＞0.05），顯著高于T4（P＜0.05）；T3的SPAD值顯著低于X-CK（P＜0.05），顯著高于T4（P＜0.05）。扎-343葉片SPAD值隨著葉片焦葉程度的加重而逐漸下降，其中T1的SPAD值與Z-CK和T2間的差異均不顯著（P＞0.05），顯著高于T3和T4（P＜0.05）；T2的SPAD值顯著低于Z-CK（P＜0.05），與T3間無顯著差異（P＞0.05），顯著高于T4的SPAD值（P＜0.05）；T3的SPAD值顯著低于Z-CK（P＜0.05），與T4相比，差異不顯著（P＞0.05）。圖1

2.2 不同焦枯程度核桃葉片養分含量的比較

研究表明，3個核桃品種中，新豐核桃葉中的N、Ca和Zn含量與野生核桃T-CK相比均差異不顯著（P＞0.05），其P、Mg、Mn、Fe和Cu含量均顯著高于野生核桃T-CK（P＜0.05），K含量顯著低于野生核桃T-CK（P＜0.05）；扎-343核桃葉片中的N、P、Ca、Cu和Zn含量與野生核桃T-CK相比均無顯著差異（P＞0.05），K含量顯著低于野生核桃T-CK（P＜0.05），Mg和Mn含量均顯著高于野生核桃T-CK（P＜0.05）。新豐和扎-343葉片中的養分含量隨葉片焦枯程度加重而呈現出的變化趨勢有所不同。其中，新豐葉片中的N、Mg和Mn含量在各處理相比均無顯著差異（P＞0.05）。隨著葉片焦枯程度的加重，葉片中的磷含量呈現出上升-下降-上升-下降的變化趨勢，T1、T2、T3處理與X-CK間均無顯著差異（P＞0.05），T4的葉片磷含量顯著低于X-CK（P＜0.05）。葉片中的K、Fe和Cu含量隨著葉片焦枯程度的加重而呈現逐漸下降趨勢，T1和T2處理的葉片K含量與X-CK相比均無顯著差異（P＞0.05），T3和T4的葉片K含量均顯著高于X-CK（P＜0.05）；T1、T2、T3處理的Fe含量與X-CK間均無顯著差異（P＞0.05），T4的葉片Fe含量顯著低于X-CK（P＜0.05）；各處理的Cu含量均顯著低于X-CK（P＜0.05），T4處理的葉片Cu含量下降到X-CK的45.89%水平。葉片Ca含量隨著葉片焦枯程度加重呈現出逐漸上升趨勢，T1和T2處理的葉片Ca含量與X-CK相比均無顯著差異（P＞0.05），T3和T4的葉片Ca含量顯著高于X-CK（P＜0.05），其中T4的葉片Ca含量比X-CK高41.34%。隨著葉片焦枯程度的加重，葉片中的Zn含量呈現先上升后下降的變化趨勢，各處理中T2葉片Zn含量最高，為（34.650 ± 15.550） mg/kg，比X-CK高87.30%。

扎-343核桃葉片中的N和Ca含量隨著焦葉程度的加重均呈緩慢上升的變化趨勢，T1、T2、T3處理的葉片N含量與Z-CK間均無顯著差異（P＞0.05），T4的葉片N含量顯著高于Z-CK（P＜0.05），高44.63%；T1處理的葉片Ca含量與Z-CK間無顯著差異（P＞0.05），T2、T3和T4的葉片Ca含量均顯著高于Z-CK（P＜0.05）。葉片P含量隨著焦葉程度的加重呈現先上升后下降趨勢，CK葉片P與其它處理間的差異均不顯著（P＞0.05），T1處理的葉片P含量最高，為（1.755 ± 0.105） g/kg，顯著高于T4（P＜0.05）。隨著葉片焦枯程度的加重，葉片中的K、Mg、Mn、Fe和Cu含量均呈現逐漸下降趨勢，其中Z-CK的K含量與T1間無顯著差異（P＞0.05），顯著高于T2、T3和T4（P＜0.05）；Z-CK葉片中Mg和Mn含量與T1、T2和T3間的差異均不顯著（P＞0.05），均顯著高于T4（P＜0.05）。Z-CK葉片中Fe和Cu含量與T1和T2間的差異均不顯著（P＞0.05），均顯著高于T3和T4（P＜0.05）。扎-343葉片中的Zn含量隨著焦葉程度的加重呈現基本不變的狀況，各處理間均無顯著差異（P＞0.05）。表1

2.3 核桃焦葉程度與葉片SPAD值和養分含量的相關性

研究表明，2個核桃品種葉片焦枯程度與測定指標的相關性均有所差異。新豐葉片焦枯程度與其SPAD值、P、K、Mg、Mn、Fe和Cu含量之間均存在負相關性，其中與Mn和Fe之間相關性系數（R）均達顯著水平，與SPAD值、K、Mg和Cu含量之間的相關性系數均達極顯著水平；新豐葉片焦枯程度與其N、Ca和Zn含量之間均存在正相關性，其中與Ca含量間的R值達極顯著水平。扎-343葉片焦枯程度與其SPAD值、P、K、Mg、Mn、Fe、Cu和Zn含量之間均存在負相關性，其中與Mn間相關性系數（R）達顯著水平，與SPAD值、Fe和Cu含量之間的相關性系數均達極顯著水平；扎-343葉片焦枯程度與其N和Ca含量間均存在正相關性，其中與N含量間的R值達顯著水平，與Ca含量間的R值達極顯著水平。表2

2.4 核桃焦葉程度與葉片SPAD值和養分含量的回歸分析

研究表明，多元線性回歸模型的VIF值均大于10.0，判斷多重共線性較嚴重。新豐和扎-343的回歸模型具有顯著的統計學意義（F=27.514，Plt;0.001；F=64.073，Plt;0.001；），自變量能解釋新豐和扎-343焦葉程度82.1%和93.1%的變化。表3

2個核桃品種葉片焦枯程度與所測定指標間的多元回歸方程中，新豐核桃的葉片N、P、K、Mg、Mn、Fe和Zn均被排除，扎-343核桃的葉片N、Ca、Mg、Mn、Fe和Zn均被排除。新豐焦枯程度（Y）與其Cu（X1）和Ca（X2）間的多元回歸方程為Y =10.968-2.193 X1 + 4.388 X2，對新豐焦枯程度影響大小的排序依次為Cu gt; Ca。扎-343焦枯程度（Y′）與其Cu（X′1）、K（X′2）和P（X′3）間的多元回歸方程為Y′ = 215.075-2.366 X′1 - 7.902 X′2 - 33.966 X′3，對扎-343焦枯程度影響大小的排序依次為Cu gt; K gt; P。表4

3 討 論

3.1

葉緣焦枯病是一種生理病害，在干旱區主要是由于空氣濕度過低、溫度過高、光照過強等環境因素導致植物葉片邊緣的焦枯，不合理的田間管理也將影響果樹的葉緣焦枯程度［14，15，18］。不同樹種葉緣焦枯病的主因子有所不同，在核桃葉緣焦枯病主要原因上也存在一定的差異性。張計峰等［11］對和田地區核桃葉緣焦枯病的成因分析結果表明，核桃葉緣焦枯癥的發生與葉片中Na+、Cl-的富集有關，發病區域土壤Cl-含量偏高；發病土壤中Na+與Cl-顯著增高，隨著氣溫升高、蒸騰加大，土壤中的Na+與Cl-隨蒸騰水流向樹體上部流動，向葉片富集特別是向葉緣富集，造成葉片元素比例失衡，細胞破壞，葉緣焦枯［10］；葉面噴生理調節劑和土壤養分調控處理可有效降低病葉發生率，減少焦枯病斑面積占比，降低病情指數；可顯著提高核桃單產，減少黑縮果率，提高商品率；減少Na+和Cl-向葉片富集，防止核桃葉片中礦質元素比例失衡，減輕葉緣焦枯病癥狀及危害［9］。李源等［6］研究結果表明，病樹土壤中Na+和Cl-與健康樹相比無顯著差異，且土壤和灌溉水中Cl-和總鹽含量均不高，地下水位約40 m，鹽分含量高低并不是引起焦枯癥的主要原因，葉片焦枯癥的發病主要是核桃園在高溫、干燥和降雨量小的環境下，強烈的蒸騰作用使得葉片快速失水，導致葉片功能受到破壞，元素比例失衡，造成焦枯。試驗研究表明，隨著核桃葉片焦枯程度的加重，2個核桃品種葉片SPAD值均呈緩慢下降趨勢，其中新豐不同處理的葉片SPAD值均明顯大于扎-343，在干旱條件下，新豐核桃葉片比扎-343核桃具有更高的光合色素含量，此結果與阿卜杜許庫爾·牙合甫等［24］研究結果相符。

3.2

張小雪等［15］在‘芙蓉李’焦葉癥與礦質元素含量的關聯性研究結果表明，李焦葉癥與葉片Ca、Mg含量的關系密切，缺Ca、Mg加大了焦葉癥發病的可能性，礦質元素失調導致的生理性缺Ca、Mg是病害發生的主要原因；郭全恩等［18］對蘋果葉緣焦枯病的研究結果表明，認為秦安縣蘋果葉緣焦枯死亡的原因是由于土壤中鈉鹽含量過高所致；但是另外一個研究結果表明，灌溉水含鹽量與榛子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［13］。研究表明，隨著焦葉程度的加重，2個核桃品種葉片N和Ca含量均逐漸上升，新豐核桃葉片P、K、Mg、Mn、Fe和Cu含量均逐漸下降，扎-343核桃葉片K、Mg、Mn、Fe和Cu均表現下降趨勢，新豐核桃焦葉程度與其SPAD值、K、Mg和Cu含量成極顯著負相關，扎-343核桃葉片SPAD值、Fe和Cu與其焦葉程度之間的負相關性均達極顯著水平，2個核桃品種葉片Ca含量與其焦葉程度之間的正相關性均達極顯著水平。高溫強光干旱條件下，強烈的蒸騰作用搶奪核桃樹水分，使得葉片快速失水，導致葉片功能受到破壞，元素比例失衡［6］。影響2個品種核桃葉緣焦枯病各營養元素之間的相互作用有待進一步研究。

4 結 論

在干旱區新豐和扎-343核桃葉緣開始焦枯后，葉片中各養分的吸收受到一定程度的影響，尤其是隨著焦葉程度的加重，新豐核桃葉片中的Cu和Ca及扎-343葉片中的Cu、K、P的吸收所受到的影響最為突出。核桃葉緣焦枯病的影響因子較多，其中養分作為植物正常發育不可缺少的必要因素之一。根據養分需求量加強噴施中量元素和微量元素的葉面肥。

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