板栗叶焦枯病与营养元素的关系及其对果实品质的影响

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板栗(Castanea mollissima)是我国著名的干果树种,深受广大消费者喜欢。然而,近年来野外调查发现,叶焦枯病肆虐我国北方板栗主产区,威胁着板栗的产量和品质,极大影响板栗种植效益。因此,本研究以燕山地区三处栗园中健康和叶焦枯症状的不同板栗品种/农家种(‘燕山早丰’、‘中青一号’和‘东陵明珠’)为对象,研究发生叶焦枯病土壤和组织中营养元素变化,以及叶焦枯病对果实品质的影响。通过测定土壤、根系、叶片的营养元素,果实表型、营养元素、抗氧化酶活性等品质指标,并综合利用单因素方差分析、相关性分析、主成分分析、因子分析等统计方法,明晰健康与病害板栗在土壤、根系、叶片营养元素和果实品质方面的差异,探讨叶焦枯症状与各营养元素的关系及叶焦枯发生对板栗果实品质的影响,为防治板栗叶焦枯病提供理论依据和实践指导。主要研究结果如下:1.对叶焦枯病和健康板栗植株的各部分元素分析发现,在病害植株土壤中,燕山早丰’和‘中青一号’钾(K)、有效钾(AK)高于健康,其中AK是健康的200.00%,而‘东陵明珠’AK仅是健康的50.00%;‘燕山早丰’和‘中青一号’磷(P)低于健康,其中‘中青一号’仅为健康的30.23%(p<0.01)。在病害植株根系中,‘东陵明珠’K显著低于健康(p<0.05);‘燕山早丰’和‘中青一号’硼(B)极显著高于健康(p<0.01),‘东陵明珠’B则低于健康。在病害植株叶片中,‘燕山早丰’和‘中青一号’K高于健康,且‘燕山早丰’中约为健康的172.19%(p<0.05),但‘东陵明珠’中显著低于健康(p<0.05);三个品种铁(Fe)含量高于健康,但仅‘东陵明珠’达显著差异(p<0.05);‘燕山早丰’和‘中青一号’B远高于健康(p<0.01),分别达336.36%和237.50%,但‘东陵明珠’B显著低于健康(p<0.05)。2.对板栗叶焦枯病与元素进行相关性分析。‘燕山早丰’叶片中叶焦枯病害与B显著正相关(p<0.05);‘中青一号’叶焦枯病与锌(Zn)显著正相关(p<0.05),与氮(N)、B极显著正相关(p<0.01);‘东陵明珠’叶焦枯病与K和B负相关,差异极显著(p<0.01)。3.对叶焦枯病与营养元素互相作用进行因子分析表明,叶片主因子(P和Cu)、(Fe 和 Mg)、(Zn 和 N)、Mn,根系主因子(Mg、Cu、Mn)、(K 和 B)(Fe和Mo)、(N),叶片和根系中元素间均为正荷载,可能不发生劼抗作用;但土壤主因子(Fe和B)、(Ca、K、P)、(Ap和N),主因子2的代表元素K和主因子3中N为负荷载,表明K和N在土壤中可能存在劼抗作用。4.对叶焦枯病和健康板栗植株果实品质分析表明,‘燕山早丰’单果鲜重、体积、淀粉含量、总黄酮含量与病害呈显著正相关(p<0.05);‘中青一号’与体积、淀粉、总氨基酸、总多酚、总黄酮和抗氧化酶活性等相关性较高,其中与体积、总氨基酸、总黄酮、SOD、CAT极显著负相关(p<0.01),与总多酚、ASA、POD显著负相关(p<0.05);‘东陵明珠’与含水率、淀粉呈极显著负相关(p<0.01),与单果鲜重呈显著负相关(p<0.05)。综合以上分析,并结合三个树种立地条件和栽培管理措施,可以认为燕山地区板栗叶焦枯病害的发生与一种或几种元素失衡密切相关。其中,‘燕山早丰’B过量,‘中青一号’N、B、Zn过量,‘东陵明珠’是B和K缺乏。因此,本研究结果可为当地栗园叶焦枯病的防治和今后科学指导栽培管理提供重要依据。
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