平欧杂种榛焦叶原因1)

李峻臣 卢明艳 史彦江 宋锋惠 张萍

(新疆农业大学，乌鲁木齐，830052) (新疆林业科学院经济林研究所) (新疆农业大学)

榛子隶属于榛科榛属，共有20个种，我国有9种，分布在我国东北、华北、西北以及西南地区[1]。与核桃(JuglansregiaL.)、扁桃(AmygdaluscommunisL.)、腰果(AnacardiumoccidentalieL.)并称为世界4大坚果[2]。平欧杂种榛(Corylusheterophylla×C.avellanaL.)是由辽宁省经济林研究所利用平榛与欧洲榛种间远缘杂交选育出的优良品种，具有抗寒性强、果大、丰产、出仁率高，榛仁营养丰富、风味佳等特点[3]，深受广大消费者的喜爱。平欧杂种榛原产于辽宁地区[4]，辽宁属温带季风气候，气候湿润，是东北地区降水量最多的省份[5]。新疆与东北地区(平欧杂种榛原产地)有相似的地理位置，属明显的区干旱性气候，降水量少、气候干旱，特殊的地理气候条件为平欧杂种榛的生长发育提供了有利的条件。目前在新疆的伊犁河谷、天山北坡、阿勒泰地区及南疆4地州等40多个县市栽种[6]，具有良好的经济效益和生态效益。近年来，平欧杂种榛在新疆种植推广过程中出现了大面积的焦叶现象，且不同年份出现焦叶的程度有异，品种间焦叶程度不一，较大程度上影响榛树的正常生长发育、产量和品质等。榛树焦叶具体表现：由叶片边缘开始出现焦枯，随时间逐渐向中心延伸，由局部扩展到整个叶片，直至整个叶片变成褐色、焦枯。且植物发生焦叶后会阻碍其光合作用[7]，影响干物质积累[8]，进而影响其产量品质。因此，研究探讨平欧杂种榛焦叶现象发生原因，进而提出合理的防治措施，对今后开展其栽培示范推广有重要意义。

目前国内外对榛子焦叶现象研究较少，但对其他植物上存在着的焦叶现象进行了相关研究。对枣树焦叶病发生规律的研究表明，6月发生焦叶，7月中旬到8月下旬达到发病盛期，9月中后旬停止发生[9]。银杏焦叶发生程度随立地条件变差而严重[10]，属生理性病害，由根部吸收和供给不足引起[8]；高瑞霞[7]研究表明，相对湿度是引起核桃焦叶症的主要原因，可能还与光照强度、气温、土壤含水量、灌溉用水含盐量、土壤养分等有关。此外，叶片的焦枯还与矿质元素的失调有关，芙蓉李发生焦叶症的叶片与健康叶片之间矿质元素含量存在差异，Ca、Mg含量失调是其主要原因[11]。目前，前人对平欧杂种榛的研究主要集中在引种栽培技术、生物学特性、抗逆性等方面[12-14]，而对于平欧杂种榛出现的焦叶现象尚属空白。

本研究以位于新疆南北疆不同生长区域、不同气候特点的3个榛子主栽区域(乌鲁木齐市、阿克苏地区温宿县和伊犁地区察布查尔县)为试验区域，以2个新疆主栽品种“新榛1号”和“新榛3号”为试验材料，通过对平欧杂种榛焦叶发生程度、不同地区环境因子(气候因子、土壤理化性质)测定，采用方差分析、相关性分析和回归分析等方法，了解平欧杂种榛在新疆不同区域焦叶差异，探析环境因子与平欧杂种榛焦叶发生程度的相关性以及对焦叶率影响较大的环境因子。为找到平欧杂种榛焦叶发生的主要原因，进而提出减少焦叶的调控措施，为其在新疆丰产栽培和规模化发展提供一定的理论依据。

1 试验区概况

乌鲁木齐市安宁渠平欧杂种榛丰产栽培示范园，以下简称为A园。该区位于天山北麓、准葛尔盆地南缘中部，属于温带半干旱大陆性气候。试验地年平均降水量286.1 mm，年均蒸发量2 164.2 mm，气候干燥，光热资源丰富，年均日照时间为2 775 h，年无霜期105～168 d。园内不间作，果园采用渠灌的灌溉模式。

阿克苏地区温宿县佳木国家重点林木良种基地平欧杂种榛丰产栽培示范园，以下简称为B园。位于温宿县佳木镇，属于典型的暖温带大陆性干旱气候，年均降水量80 mm，年均蒸发量1 643～2 202 mm，无霜期190～251 d。园内不间作，采用漫灌的灌溉模式。

伊犁哈萨克自治州察布查尔县平欧杂种榛丰产栽培示范园，以下简称为C园。属于大陆性北温带温和干旱气候，热量丰富，光照充足，年均降水量222 mm，年均蒸发量1 259～2 381 mm，年均温度为10.5 ℃，极端最高气温39.5 ℃，极端最低气温-43.2 ℃。年日照时间2 748.1 h，>10 ℃的积温3 389.1 ℃，无霜期149 d。园内不间作，冬春漫灌，果园干旱时采用滴灌的灌溉模式。

2 材料与方法

2.1 试验材料

以2个平欧杂种榛主栽品种“新榛1号”、“新榛3号”为试验材料。试验园A株行距为2.0 m×4.0 m，试验园B株行距为1.5 m×4.0 m，试验园C株行距为1.5 m×4.0 m，3个栽培地区均东西行向栽植，林相整齐，树龄9 a。每个园内各品种分别选取10株长势良好、健康无病虫害，且树势基本一致的植株，作为试验样株。试验材料详见表1。

表1 各地区试验材料

2.2 焦叶率情况测定

于9月初焦叶发生严重时，在每个榛园每个品种选择10株固定试验株，调查其焦叶发生植株的数量。采集每个品种10株固定试验株的叶片，在选定的每个试验样株的树冠上不同方位(东、南、西、北)、垂直方向(上层、中层和下层)、水平分析(外围、中间和内膛)等不同部位采集10枚大小相近、完整无病虫害的叶片，每个品种共采集100枚，并用标签标记品种名称。用万深LA-S系列植物图像分析仪(根+叶分析组合版)，观测其全叶面积、焦叶面积，计算叶片焦叶率。焦叶率=(焦叶面积/全叶面积)×100%。

根据榛树的焦叶率分级标准[15]：0级为无焦叶发生；1级为焦叶面积占全部叶片25%以内叶片呈褐色焦枯状；2级为焦叶面积占全部叶片26%～50%，其主脉间的叶肉与叶脉均变为焦枯状；3级为焦叶面积占全部叶片51%～75%，叶片为褐色呈焦枯状；4级为焦叶面积占全部叶片76%～100%，叶片为焦枯状并伴有卷曲。

病情指数=[∑(各级发病叶数×各级代表值)/

(调查总叶数×最高代表值)]×100。

2.3 环境因子测定

气候因子的测定。在2020年6—9月进行气候因子测定，试验园中使用Onset HOBO小型气象站(美国)连续测定温度、相对湿度、日照强度等气象因子，均每隔30 min记录1次数据。用于计算各园内日平均光照强度、日平均温度和日平均相对湿度等指标，并结合榛子焦叶发生情况，分析气象因子对焦叶的影响。

土壤理化性质测定。(1)土壤采集：取土时间为6月中旬和9月中旬。在每个榛园内采用“S”形5点取样法，距试验树主干60 cm处使用人工土钻进行取土，采土深度为60 cm，按0～20、20～40、40～60 cm分层采集混合土样1 kg。

采集土样在室内自然风干，测定土壤养分(有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)、土壤含水量、土壤全盐量质量分数。土壤含水量采用质量法测定；有机质质量分数测定采用重铬酸钾—外加热法；土壤全盐量测定采用残渣烘干—质量法；碱解氮质量分数测定采用碱解扩散法；有效磷质量分数测定采用HCl-H2SO4浸提比色法；速效钾质量分数测定采用NH4OAc浸提火焰光度法测定。

2.4 数据处理

利用软件Excel 2007和SPSS23.0进行数据分析与处理。

3 结果与分析

3.1 不同地区平欧杂种榛焦叶情况

由表2和表3可以看出，3个平欧杂种榛栽培地区发生焦叶现象存在一定的差异。C园内栽植的平欧杂种榛在生长季节内未观察到焦叶的植株，即未发生焦叶现象。其它两个地区试验园内平欧杂种榛的焦叶发生时间不同，B园平欧杂种榛从6月24日开始出现焦叶现象，其中新榛1号焦叶发生率达到60%，新榛3号为20%。而A园栽植的平欧杂种榛6月无焦叶现象发生，在7月4日开始出现焦叶现象。9月份时，A园和B园中平欧杂种榛焦叶发生率均达到最大，A园2个平欧杂种榛品种焦叶发生率均为80%，B园均为90%；B园内栽植的新榛1号和新榛3号平均焦叶率分别为33.2%、37.09%，A园内新榛1号平均焦叶率仅为6.75%，新榛3号为15.15%。病情指数和焦叶率的趋势相同，C园的焦叶病情指数为0，B园平欧杂种榛病情指数高于A园，说明B园栽培的平欧杂种榛焦叶现象最为严重，A园次之，C园内栽培的平欧杂种榛无焦叶现象。

表2 不同试验园平欧杂种榛焦叶情况

表3 不同试验园平欧杂种榛平均病情指数

3.2 引起平欧杂种榛焦叶发生环境因子

由表4可知，不同地区榛子园在同一时间内的光照强度表现出显著差异。6—9月期间，B园光照强度均显著高于A、C园，其中B园为日照强烈南疆地区，而试验测定年份中的6、7月因乌鲁木齐多为多云天气，使A园内光照强度出现显著小于C园的情况；8、9月乌鲁木齐及伊犁地区天气趋势与往年相似，A园内的光照强度显著高于C园。6月时，仅B园内栽植的平欧杂种榛出现了焦叶现象，9月时，B园和A园栽植的平欧杂种榛均出现了焦叶现象。3个地区榛子试验园内光照强度在6—9月总体呈逐渐下降趋势。

由表5可知，不同地区榛子园内在同一时间内的温度不同。6—9月B园温度均显著高于A、C园，而A、C园的温度无显著性差异。2020年6—9月3个地区榛子园内温度变化趋势均为6—7月上升，7—9月呈下降趋势。其中B园内的6—9月温度均大于另外两个试验榛园，结合表3可知，B园内栽植的平欧杂种榛焦叶现象出现较早，且在9月时3个平欧杂种榛品种焦叶率也高于A园栽植的平欧杂种榛，与温度趋势相同。

表4 不同试验园各月份光照强度变化

不同地区榛子园内相对湿度明显不同，且各地区试验园内相对湿度均存在显著性差异。其中C园相对湿度在6—9月均显著高于另外两个试验园。而B园相对湿度在4个月中均为最小，在6—9月，B园内相对湿度最低，并在6—7月呈下降趋势，7—9月为上升趋势；A园内相对湿度在6—8月缓慢下降，8—9月缓慢上升；C园内相对湿度在6—9月呈现上升趋势，而3地中C园内各品种平欧杂种榛没有发生焦叶现象，A园相对湿度大于B园，趋势与各品种平欧杂种榛焦叶率相反。

2020年6月和9月不同地区榛子园内土壤含水量如表6所示，6月时B园土壤含水量显著高于另外两地榛园；9月时C园和A园之间土壤含水量无显著性差异，但均显著性高于B园。

表5 不同试验园各月份温湿度变化

表6 不同试验园各月份土壤含水量变化

A园内采用渠灌；B园内使用漫灌；C园内采用滴灌的方式，如表6所示3个地区榛子试验园灌溉水含盐量存在明显差异，其中A园灌溉水的含盐量最高在6月和9月均显著高于B园和C园，其次是C园，B园灌溉水含盐量最小。

3.3 土壤养分测定

通过表7可以看出，各地区榛子园内不同土层的土壤养分不同，并呈现一定的差异性。整体来看A园土壤中碱解氮质量分数显著高于B、C园，在20～40 cm土层为最大，达到81.97 mg/kg，B园内40～60 cm土层碱解氮质量分数最小，仅为12.73 mg/kg；速效磷质量分数表现为A园内20～40 cm土层和40～60 cm土层质量分数最大(均大于60 mg/kg)，C园内各土层速效磷质量分数最低(均小于10 mg/kg)；速效钾质量分数为C园最大(各土层均大于200 mg/kg)，B园20～40、40～60 cm土层最小(均小于100 mg/kg)；每个榛园的各土层全盐量之间差异较小，整体来看全盐量由大到小为A园、B园、C园；土壤有机质质量分数为A园0～20和20～40 cm土层质量分数最大，分别为17.2、9.80 g/kg，B园内20～40和40～60 cm土层质量分数最小(均小于5 g/kg)。

表7 不同地区试验园内土壤养分

3.4 环境因子与不同品种平欧杂种榛焦叶发生相关性

如表8所示，光照强度和温度与不同品种平欧杂种榛焦叶率之间均呈极显著的正相关，相对湿度和土壤含水量与焦叶率之间均呈极显著的负相关，即光照强度和温度越高，焦叶发生越严重，病情指数越高，而相对湿度和土壤含水量越高，焦叶发生程度越轻。光照强度与不同品种平欧杂种榛焦叶率之间均呈极显著的正相关，其中新榛3号焦叶率与光照强度相关性大于新榛1号；温度与各品种平欧杂种榛焦叶率之间同样呈极显著的正相关；相对湿度方面：各品种平欧杂种榛相对湿度和焦叶率之间均呈极显著的负相关，其中新榛3号的相关性大于新榛1号的相关性；土壤含水量与焦叶相关性表明，新榛1号、新榛3号的焦叶率和土壤含水量之间呈现极显著的负相关性，相关性从大到小依次为新榛3号、新榛1号；灌溉水含盐量与不同果园各品种平欧杂种榛焦叶率相关性分析显示，灌溉水含盐量与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、土壤全盐量和速效磷质量分数相关性不大，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，新榛3号和新榛1号相关性均较大；新榛1号与碱解氮含量之间存在显著的负相关，但相关性较小；新榛1号焦叶率与有机质含量间存在显著的负相关。

表8 环境因子和平欧杂种榛焦叶率相关性

3.5 环境因子共同作用与不同品种平欧杂种榛焦叶发生回归分析

对各试验园内焦叶发生因子与各地区不同品种平欧杂种榛焦叶率进行数据分析，以不同品种平欧杂种榛焦叶率为因变量Y，各焦叶发生因子为自变量X(光照强度～灌溉水含盐量这10个自变量分别为X1～X10)，能得出以下多元回归方程：

新榛1号：

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号：

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

根据标准系数(表9)来判断2个平欧杂种榛品种的焦叶发生因子重要程度，可得新榛1号各环境因子对焦叶发生影响程度从大到小依次为：温度、相对湿度、土壤含水量、速效钾、光照强度；新榛3号焦叶发生影响因子从大到小依次为：相对湿度、土壤含水量、光照强度、速效钾、温度。

表9 各品种平欧杂种榛环境因子与焦叶率回归分析

4 结论与讨论

通过对不同地区各品种榛树焦叶发生情况调查可知，3个试验园内栽植的平欧杂种榛焦叶发生时间与发生程度均不相同，B园内各品种平欧杂种榛焦叶发生时间最早(6月24日)，其次是A园(7月4日)，A园和B园榛树焦叶现象均在9月达到高峰，C园内栽植的平欧杂种榛在整个生长季节内没有焦叶发生。

本研究发现，光照强度与平欧杂种榛平均焦叶率呈正相关，与张斌[16]在研究中发现光照强度是引起银杏黄化病的主要原因一致。有研究指出，强光胁迫会降低叶片内叶绿素a、叶绿素b质量分数[17]，且光照过强会导致叶片的失绿[18]，与本研究中结果基本一致。刘亚男[19]指出，过强的光照会引发植物光抑制，导致叶片提前衰老。且高温会导致黄化叶片的发生[20]，说明光照强度过强会对植物产生不利影响。

本研究中表明温度对平欧杂种榛平均焦叶率也存在一定影响，刘群等[21]在研究中发现高温胁迫会导致叶蒸腾速率、胞间CO2质量摩尔浓度上升，降低净光合速率，导致叶片失水，减少光合累积物，同时，持续的高温也会影响植物的生长表型，降低其活性[22-23]即温度过高对植物生长发育存在一定影响。研究中还发现，高温对新榛1号的影响程度大于新榛3号，反映出新榛3号耐热性优于新榛1号，与史彦江等[24]在对13个平欧杂种榛品种(系)耐热性研究中结果一致，由大到小均表现为26#(新榛3号)、28#(新榛1号)。

相对湿度与平欧杂种榛平均焦叶率同样存在显著影响，相对湿度越大，焦叶程度越低，相关研究发现相对湿度与山楂日灼病的发生也存在一定关系，孙阳等[25]研究发现，相对湿度在60%～80%时，适宜榛树的生长。叶面积、叶片数、冠层面积等均随相对湿度的上升而增大[26]。梁桂平[27]指出育苗期相对湿度越高，越有利榛子的生长发育，有研究指出，在一定范围内保持较高的相对湿度对植物生长发育存在积极作用[28]。因此，在合适范围内保持较高的相对湿度对焦叶现象有一定抑制作用。

土壤含水量的大小与平欧杂种榛的平均焦叶率也有显著的相关性，土壤含水量过低对平欧杂种榛生长存在抑制作用[29]，随土壤含水的降低，植物叶片的厚度会显著降低，在土壤重度缺水时会导致叶片气孔关闭，表皮细胞出现干瘪现象[30]，张淋淋等[31]在研究中发现，在一定范围内，叶片叶绿素a、类胡萝卜素、总叶绿素质量分数随土壤含水量的增加而增大，说明保持一定的土壤含水量能降低平欧杂种榛的平均焦叶率。

本研究发现土壤中速效钾的质量分数高低也会显著影响平欧杂种榛平均焦叶率，赵霞等[32]研究发现，植物缺钾时会表现为叶尖、叶缘由绿转黄，并逐渐发展至全叶，最终导致叶片失绿反卷，与本研究中现象类似，土壤内速效钾能促使植物更好的利用氮，同时可以促进植物的光合作用，增大叶绿素质量分数，使植物叶片更加强壮[33-34]。

引起不同品种平欧杂种榛焦叶现象的因子中光照强度越强、温度越高，榛树焦叶发生越严重；相对湿度、土壤含水量、速效钾质量分数越高，榛树焦叶发生越轻。

各因子对‘新榛1号’焦叶发生影响程度从大到小依次为：温度、相对湿度、土壤含水量、速效钾、光照强度；各因子对‘新榛3号’焦叶发生影响程度从大到小依次为：相对湿度、土壤含水量、光照强度、速效钾、温度。