枣树(Ziziphus jujuba)为鼠李科(Rhamnaceae)枣属果树，原产我国，栽培历史悠久，目前已成为我国第一大干果树种(刘孟军等，2009)和2 000万农民的主要经济收入来源。近年来，枣缩果病(Fruit shrinking disease)在河北、山西、河南、新疆等枣主产区大面积发生，病果率常达30%~50%，有的年份甚至高达90%，导致绝产绝收，成为严重影响枣产业发展的最主要果实病害之一(刘孟军等，2015)。枣缩果病发生后，果肉呈海绵状坏死、味苦，果皮变色干缩，果实变小，最后果柄产生离层导致枣果发生早期脱落。人们对枣缩果病的病原类型、病害机理、发病过程、影响因素及其防治方法等已进行了大量研究。目前，已公开报道的枣缩果病病原菌就有10种真菌和4种细菌(Zhang et al., 2011；Mirzaee，2014；赵燕，2014)，但仍缺乏有效的防治方法，药剂防治效果一直不够理想(张朝红等，2011；邢艺林等，2016)。

植物病害系统包括病原物、寄主和环境因素。土壤矿质营养元素作为一个重要的环境因子，影响着植物的正常生长发育，同时还以多种方式直接或间接地影响植物的感病性和抗病性(金为民，2001；张中社等，2005；马希纳，1991)，处于最佳营养状态的植物具有最强的抗病能力(徐叶挺等，2016)。对一些化学防治效果不佳的特殊病害，调节矿质营养是值得探讨的新途径(王玉祥，2012)。太行山婆枣(Z.jujuba cv. Pozao)产区土壤瘠薄，枣园郁闭现象比较普遍，缩果病极其严重。本课题组王丽丽等(2011)研究表明，婆枣发病区土壤中矿质元素除Ca以外其余元素含量一般低于不发病区，且K含量的这种差异最为显著；在枣果的整个发育过程中，发病区枣果中K含量低于不发病区，Ca含量高于不发病区。刘孟军等(2014)通过多年研究提出，以硫酸钾、硫酸镁和硫酸锰按一定比例混合的配方肥，采用一次性土壤施用结合多次叶面喷施的方法，可调节树体营养，增强树势，降低枣缩果病的发病率，已获得国家发明专利(专利号：ZL2014100996309)。

鉴于此，本文对太行山婆枣产区缩果病重病区和轻病区枣树的叶片和果实中的矿质元素含量进行了系统的比较分析，并观测了不同配方肥施入后枣树叶片和果实中矿质元素的含量及缩果病发生程度的变化，以期揭示矿质元素与枣缩果病发生的关系，找出防治枣缩果病的关键元素，为指导枣缩果病这一重大果实病害的科学防治提供理论和技术指导。

1 材料与方法 1.1 试验材料与试验设计 1.1.1 枣缩果病轻、重病区矿质元素含量的比较

试验在河北省行唐县婆枣主产区进行。行唐县位于太行山浅山区，年平均气温12 ℃，年平均降水量480 mm，属暖温带亚湿润气候区。试验地为典型的太行山干旱片麻岩山地土壤，全氮、全磷、全钾含量分别为0.9、2.0、18.4 g·kg^-1，全Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、B含量分别为28.9 g·kg^-1、22.5 g·kg^-1、56.7 g·kg^-1、896.22 mg·kg^-1、63.81 mg·kg^-1、21.79 mg·kg^-1。

选取6个家庭枣园(6次重复)，将每个家庭枣园根据常年缩果病发病程度，分为重病区(连续3年缩果病发病率在80%以上)和轻病区(连续3年缩果病发病率在20%以下)，每个家庭枣园的重病区和轻病区相邻。在9月下旬即枣缩果病发病盛期，分别采集重病区和轻病区试验树上的叶片和果实样品。采样时，从各小区内选取9株代表性的单株，每株树分别从树冠中层的东、西、南、北各方位和内膛选取3~6年生枣股，采集枣吊上的果实20个、叶片30片，同一家庭枣园重病区和轻病区采集的样品分别混合后放入冰盒中带回实验室。依次用自来水、蒸馏水和去离子水冲洗干净。叶片用干净纱布擦去表面残留水分，于105 ℃烘箱中杀青15 min，然后转入60 ℃烘箱烘干至恒质量。枣果去核后全部切片，放入60 ℃烘箱烘干至恒质量。烘干后的叶片和果实样品，冷却后用粉碎机粉碎，过40目筛后放干燥器密闭保存，用于测定矿质元素含量。

1.1.2 不同防治措施对枣缩果病发生及矿质元素含量的影响

试验在河北省行唐县鳌鱼村进行。选取常年缩果病发病较重(发病率60%以上)的10~20年生结果盛期的枣园为试验园，枣园为正常管理水平，且可灌溉，枣树树势一致。

防治试验采用单因素随机区组设计，设置2个对照，2个处理；每小区3株，3次重复。具体设计如下。

对照1(CK1)：不作任何处理；

对照2(CK2)：喷施80%代森锰锌1 000倍液(生产上常用的化学防治方法)；

处理1(T1)：土施硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰(每株分别施入1.0、0.3、0.2 kg)；

处理2(T2)：土施硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰(每株分别施入1.0、0.3、0.2 kg)和叶面喷施硅酸钠(质量百分浓度为0.5%)、氯化钙(浓度为300 mg·L^-1)、80%代森锰锌(1 000倍液)、2‰6-BA/20%NAA(1 000倍液)。

按上述试验设计，分别进行土壤施用和叶面喷施。其中土壤施用采用环状沟施，在4月底一次性施入树冠下根系集中分布层；CK2的叶面喷施从7月中下旬开始，间隔15天喷施1次，共计4~5次；7月上中旬，叶面喷T2的前期调理剂1次，包括氯化钙、80%代森锰锌、2‰ 6-BA和硅酸钠；7月下旬到9月初，叶面喷施T2的后期调理剂，包括氯化钙、80%代森锰锌、20% NAA和硅酸钠，喷施间隔10~15天，喷施3~4次。除处理差异外，其他统一管理。按照1.1.1中重、轻病区试验采样和处理的方法，分别在枣缩果病未发病、发病初期和发病盛期采集及处理各处理叶片和果实样品，用于矿质元素含量的测定。

1.2 测定方法 1.2.1 缩果率调查

于缩果病发病盛期和发病末期，调查各处理的缩果病发病率。每株试验树于东、南、西、北4个方位各选1枝(约100个果)统计其发病果数及总果数，计算发病率。

1.2.2 矿质元素含量测定

样品经过浓硫酸—高氯酸消煮后，测定其中N和P含量，其中N用KDY-9810凯氏定氮仪测定，P用钼锑抗比色法测定。样品经浓硫酸-浓硝酸消煮后，用Agilent 7500a ICP-MS测定K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和B元素的含量。

1.3 数据处理与分析

采用Excel 2007和SPSS 17.0软件对试验数据进行统计分析，用SPSS软件进行主成分分析；用邓肯新复极差法进行显著性差异分析(a、b、c表示显著性差异，P < 0.05)。

2 结果与分析 2.1 轻、重病区叶片中矿质元素含量比较

对枣园重病区和轻病区叶片中的9种矿质元素含量进行了比较分析，结果见图 1。N、P和Fe含量在所有枣园的重、轻病区间差异不显著，在大部分枣园的重、轻病区间Mg含量差异不显著。在叶片中相对含量较高的Ca元素，在大部分枣园中轻病区的Ca含量显著低于重病区的Ca含量，但在5号枣园重病区叶片中Ca含量显著小于轻病区，在4号枣园的重、轻病区的含量没有显著差异，分析其原因可能是不同家庭枣园的土壤环境差异造成的。但整体来看，叶片中较高的Ca含量可能会加重枣缩果病的发生。试验地属于干旱地区，淋溶作用较弱，土壤含Ca量高，可达3.0%以上。前期本课题组试验表明，叶片对Ca的生物吸收系数高达1.35，叶片中较高的Ca含量是从土壤吸收而来。轻病区的K元素含量均极显著高于重病区，而高浓度的Ca会抑制K的吸收(杨振，2015；李明悦等，2013；孙刚等，2011)，土壤中含Ca量太高不利于枣树对K的吸收。

大部分家庭枣园轻病区叶片中Mn、Cu和B含量极显著高于重病区叶片中的含量。只有6号枣园轻病区叶片中Mn含量极显著低于重病区，3号枣园叶片中Cu元素在重、轻病区含量没有显著性差异，1号枣园轻病区叶片中B含量显著低于重病区。分析其原因可能跟各家庭枣园之间管理水平不一致有关，但是初步推测，Mn、Cu和B元素含量丰富可能与降低枣缩果病发病率有一定关系。

综上可知，枣缩果病的发生可能与叶片中低K、Mn、Cu、B含量及高Ca含量有关。

2.2 轻、重病区果实中矿质元素含量比较

对轻病区与重病区枣果中各种元素的含量进行比较发现(图 2)，N含量在两者之间无显著差异；在大部分枣园中，两者之间Mg含量差异不显著。轻病区大多数枣园枣果中P含量显著低于重病区的枣果。在6个枣园中，果实Ca含量均表现出轻病区枣果显著低于重病区枣果。果实中K含量差异也显著，并表现为轻病区枣果含量高，重病区枣果含量低。K在植物体内以离子状态存在，大量研究表明，植物在高浓度K离子状态下病害的发生率会下降很多。

各枣园中均表现为轻病区枣果Fe含量显著低于重病区枣果含量。果实中Cu含量与Fe含量表现相反，各枣园中Cu含量均表现为重病区果实显著高于轻病区枣果。在所有枣园中，重病区果实的Mn含量低于轻病区枣果的；Ca与Mn之间有拮抗作用，土壤中较高的Ca含量会抑制Mn的吸收，而Mn被植物地上部分吸收后就被固定而不能移动。在6个家庭枣园中，B含量在三者间没有表现出明显的规律性。

综上可知，果实中低K、Mn含量及高Ca含量可能与枣缩果病发生有关。

2.3 不同处理的枣缩果病发病率

不同处理的发病率调查统计结果见图 3。婆枣在自然状态下(CK1)发病率最高，喷施代森锰锌进行化学防治(CK2)虽然可使缩果率显著降低，但发病率仍较高，2个施肥处理的缩果率均显著低于2个对照。在枣缩果病发病盛期，CK1的发病率高达43.26%，CK2的发病率为37.21%，T1(土施硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰)和T2(T1加叶面喷施硅酸钠、氯化钙、代森锰锌、6-BA/NAA)的发病率均低于20%。在枣缩果病发病末期，CK2的发病率达到44.02%，CK1达到57.52%；T1和T2的发病率则分别为22.13%和16.11%。由此可见，施肥处理防治效果明显，针对性的施肥可以显著降低发病率。

2.4 不同施肥处理叶片中矿质元素含量比较

如图 4所示：叶片不同时期的N、P、Fe、Cu、B含量差异不显著。2个处理叶片中K含量在各个时期均显著高于2个对照，土壤施入硫酸钾可以增加叶片中K含量；相反地，叶片中Ca含量在2个对照中显著高于2个处理，T2处理中有氯化钙的喷施并没有显著增加叶片中Ca含量，这是因为一是叶面喷施浓度较小，二是K和Ca之间的拮抗作用，K的吸收抑制了Ca的吸收，三是Mg对Ca的吸收有拮抗作用，土壤施用Mg可抑制根对Ca的吸收来间接降低枣叶片中Ca的含量。T2叶片中Mg含量在各个时期均显著低于CK1，T2处理中有土壤施用硫酸镁，但是并没有使叶片中Mg含量变高，即叶片中Mg含量与枣缩果病发生的关系没有明显的规律性。2个处理叶片中Mn含量在各个时期均高于2个对照，在未发病和发病初期达到显著水平。

综上，施肥后改变了叶片中矿质元素含量，特别是增加了叶片中K、Mn的含量，可能与降低枣缩果病发病率有关。

2.5 不同施肥处理果实中矿质元素含量比较

从图 5可知，在果实中不同时期的N、P、Mg、Fe、Cu、B含量差异不显著。各处理果实中K含量逐渐下降，但在各时期均表现出T2含量最高，CK1含量最低。在发病盛期T2与T1及2个对照差异显著。T2中果实K含量始终比T1及2个对照高，缩果率也比T1及2个对照的低。分析其原因有以下2点：一是土壤施用硫酸钾，增加果实中K含量，二是T2处理中有叶面喷施低浓度氯化钙，低浓度的Ca促进K的吸收(杨振，2015；龚鹏等，2008)。各处理果实中Ca含量与叶片中Ca含量变化趋势一样，在各时期均表现CK1的含量最高而T2的含量最低且差异显著。各处理果实中Mn含量逐渐下降，各时期均表现T2的含量最高而CK1的含量最低，2个处理的含量在各时期均显著高于2个对照。

2.6 叶片矿质元素含量的主成分分析

前期研究表明，枣果实富集土壤中各种矿质元素的能力均比叶片要弱，同时果实的矿质营养元素与叶片中大部分对应元素都呈正相关(宋韬亮，2014)。枣叶片的矿质营养状况可以较好地反映枣果的矿质营养状况。因此，对不同施肥处理发病盛期叶片的矿质元素含量进行了主成分分析(高惠璇，2005)。

将发病盛期不同施肥处理叶片矿质元素含量的数据进行主成分分析，结果如表 1所示。按特征值＞1提取2个主成分，其特征值分别为7.022和1.166，它们的累计方差贡献率达90.98%，完全符合≥85%的分析要求。

主成分是9个标准化后指标的线性组合，权重系数分别为各指标相对应的特征向量(陈欢等，2014)，根据各指标特征向量可得到4个不同施肥处理在第1、2主成分的得分(表 2)。在第1主成分上，T2排名第1且得分为正，CK1排名第4且得分为负；在第2主成分上，CK1排名第1，CK2排名第4；在综合得分上，T2排名第1，CK1排名第4。

在本试验中，不同处理间施肥不同，导致在同一环境状况下各处理叶片和果实中矿质营养不同，缩果率亦存在差异。运用主成分分析的方法，可知第1主成分和综合得分排名顺序一样，而且第1主成分占总方差的77.835%，包含了总体信息的77.835%，综合这2方面对不同施肥处理进行比较是可行的。由此可知，在4个处理中T2的矿质元素含量得分最高，最能代表防治枣缩果病的最优矿质含量，此外由本试验的数据可知，在枣缩果病防控中K、Mn、Ca含量尤为关键。由此初步确定，河北省太行山枣区防控枣缩果病的适宜叶片营养指标为：K含量高于2.06±0.23 mg·g^-1，Mn含量高于261.83±21.54 mg·kg^-1，Ca含量低于1.07±0.11 mg·g^-1。

3 讨论

叶片是果树制造养分供果实生长发育的主要器官，同时也是整个树体上对土壤矿质营养反应最敏感的器官。通过分析叶片矿质营养可以对果树的营养水平进行诊断，进而指导施肥，使果园管理科学化(冀爱青等，2013)。本研究表明，不同施肥处理叶片中K、Ca和Mn含量变化趋势与轻、重病区的一致，即缩果病的发生与果实中低K、Mn和高Ca含量有关；叶片中Cu和B含量在不同施肥处理中差异不显著而在重、轻病区间差异显著，叶片中Mg含量在不同施肥处理中差异显著但在重、轻病区差异不显著；据此推测，Cu、B和Mg含量可能与缩果病发生没有直接关系。综合考虑，缩果病的发生可能与叶片中低含量的K、Mn和高含量的Ca有关。

马俊青等(2012)报道，灰枣(Z.jujube cv. Huizao)缩果病病叶中K含量低于健康叶，与本研究结果一致，但病叶中Ca含量低于健康叶，而Mn在病叶中含量高于健康叶，与本试验结果正好相反，可能一是与所选枣品种和地点不同有关；二是可能灰枣缩果病病树吸收Mn过量，抑制了Ca的吸收，而婆枣产区土壤中Ca含量较高，缩果病病树吸收Ca过量，抑制了Mn的吸收。

不同施肥处理果实中9种元素含量变化趋势与轻、重病区的一致，即缩果病的发生与果实中低K、Mn和高Ca含量有关，而与其他6种元素没有直接关系。施肥处理可以补充枣果亏缺的K、Mn元素，调整各元素达到适宜的平衡状态，从而增加抗性，降低缩果病的发病率。王丽丽(2011)等发现，在婆枣果实发育过程中不发病区枣果中K含量高于缩果病发病区，而Ca含量低于发病区；马俊青等(2012)研究灰枣缩果病株与健康株的枣果中K和Ca含量时也发现类似规律，与本研究结果一致。

施K有利于植物抵御病原侵入。K缺乏易导致低分子量碳水化合物及可溶性氮含量提高，使植株的抗病性降低(刘晓燕等，2006)。合理施用钾肥可提高棉花(Gossypium)对黄萎病(Verticillium dahliae) (张清华等，2016)、菜薹(Brassica campestris ssp.chinensis var.utilis)对炭疽病(Colletotrichum higginsianum) (郭巨先等，2012)的抗性，减轻水稻稻瘟病(Pyricularia oryza) (郝美萍，2015)。Mn²⁺对酶的活化作用显著，可提高植物抗病性，在苹果锈病(Gymnosporangium yamadai)病菌接种前12天内施用代森锰锌保护效果可达100%(董向丽等，2013)。周沁沁等(2016)的研究表明，相对于全国土壤Ca背景值(2.16 mg·g^-1)而言，太行山大枣主产区土壤中Ca的浓度富集系数为1.68，大于1.5，其含量的背景值(3.56 mg·g^-1)相对较高。此外前期及本文研究均发现，发病轻的枣树中不管是叶片中还是果实中Ca含量均显著低于重病区。太行山区土壤中Ca含量较高，当地枣农生产上主要以化学防治为主，而且日常管理中并不施肥，树体中Ca来源于土壤中。由此推测，太行山区自然条件下枣缩果病发病率高与土壤中含Ca高有关。

矿质元素不仅影响植物正常的生长发育，对真菌、细菌、病毒等病原物引起的侵染性植物病害(李娜，2014)也有显著影响。矿质营养调节是控制植物病害发生的有效措施之一。目前对枣缩果病的病原仍存在争议，而且没有很有效的化学防治方法。本试验表明，缩果病的发生与低K、Mn含量和高Ca含量有关系。植物在养分浓度偏离最适水平的程度增加时，树势会更加衰弱，其感病性也会随之提高。Ca和K元素在吸收上相互抑制，太行山区土壤中高浓度Ca抑制K的吸收，不利于枣树生长。这种不利的生长环境有利于病原菌的侵染，致使枣果表面的病原菌增多，从而可在发病枣果上检测到多种病菌。在本研究中，通过合理施肥针对性补充K、Mn元素，有效降低了枣缩果病的发病率，说明运用营养调控来控制枣缩果病发生是可行的。本研究还表明，单纯进行土壤补充K、Mn元素对缩果病的防治效果要明显好于单纯喷施化学药剂，推测枣缩果病有可能是一种生理性病害，枣果上分离到的病原菌(均为弱寄生菌)可能是后发的，起到了进一步加重枣缩果病病情的作用。

4 结论

枣缩果病发生与叶片和果实中低K、Mn含量及高Ca含量密切相关，有可能是K、Mn缺乏导致的。初步确定出河北省太行山枣区防控枣缩果病的适宜叶片营养指标，即K含量高于2.06±0.23 mg·g^-1、Mn含量高于261.83±21.54 mg·kg^-1、Ca含量低于1.07±0.11 mg·g^-1。

重、轻病区和不同施肥处理的果实中Mg含量没有显著差异，针对性土施Mg肥，果实中Mg元素含量没有显著增加，推断枣缩果病的发生跟果实中Mg含量无关，防治缩果病时可以不施Mg，从而可简化原有专利中土施肥料的种类，节约防治成本。