刘 静
（山西农业大学，山西 太谷 030801）
枣树是我国重要的经济林树种，以其适应性强、果实成熟早、产量高、易管理以及生态效益和经济效益显着等优点，在我国农业生产中占有重要地位。山西省全省地形狭长，南北方向跨有6个纬度，东西方向跨有3个经度，有丰富的野生果树资源，是主要果树栽培区，优良品种较多，种质资源丰富，是我国枣树起源中心地带。根据枣树分布情况，山西省大体分为10个枣区，枣品种约为120多个，其中，主要有稷山板枣、运程相枣、交城骏枣、永济婆婆枣和蛤蟆枣、平遥不落酥、平路屯屯枣、柳林木枣等。其中太谷属温带干燥气候区，年平均温度8~10℃，年平均相对湿度48%~67%，适合多种枣的种植。其中主栽品种为壶瓶枣、梨枣。壶瓶枣以其个大、皮薄、肉厚、味甜等特点位居全国116种红枣之首。目前，该县以壶瓶枣为主的红枣种植面积已达2.01万hm2，产量3 000万kg，产值8 000万元。但在2005—2010年，壶瓶枣和梨枣黑顶病害在该地区发生的也相当普遍，给当地枣农造成严重损失，已成为制约当地枣产业发展的瓶颈。其危害地区越来越广、危害程度愈来愈深，严重影响了枣果的贮藏、加工和销售，枣农损失巨大。防治已是枣生产中的重要环节，也是枣树健壮生长、保证产量的基础。应根据枣病果发生规律进行综合防治，提倡农业防治、生物防治、物理防治、化学防治相结合，提高防治效果，从而减少病果的发生。
1 发展背景
1.1 枣树栽培现状
枣树（Z izyphusju jubeM ill.），双子叶植物纲，为鼠李科（Rhamnaceae）枣属植物。山西省是我国枣的原产地和主产区之一，又是国家级种质资源保护中心。近年来，枣树由零星栽培、间作栽培逐步演变为园艺式的集约化栽培模式，枣树栽种面积、单位面积产量大幅上升。截止2008年底,山西省红枣栽培面积已达到33.4万hm2，红枣产量3.1亿kg。而且枣产业已成为本省继苹果之后的又一大经济林产业,成为山西特色的支柱产业,更成为贫困地区农民脱贫致富的主导产业。
1.2 枣树病害的研究进展及现状
据国内文献报道，在20世纪50年代后期才逐渐开始重视对枣树病害的研究，20世纪90年代开始对危害较重的枣树病害进行了研究。枣树上的常见病害有约34种：枣叶斑病（Coniothyrium olivaceum Bon.）、枣疯病（Phytoplasma sp.）、枣锈病[Phakopsora zizyphivulgarts（P.Henn.）Diet.]、枣缩果病（Erwiniaju jubovora Wang CaiFeng et Gao）、 枣 轮 纹 病（Macrophoma kuwatsukaii Hara）、枣果腐病（Epicoccum nigrum Link）、枣果斑病（Fusarium oxysporum Schlecht.）、枣疮痴（Elsinoe zizyphi Thirum et Naras），枣软腐病（Rhizopus nigricam Ehernbeng），枣煤污病[Neocapnodium tanakae（Shirai et Hara）Yamamoto]，枣白腐病（C.olivaceum），枣叶褐斑病（Ascochyta zizyphi Hara）、枣黑腐病（Dothiorella gregaria Sacc）。其中对枣疯病、枣锈病、研究较为深入，但对枣黑顶病的研究尚无。
2 氟化物污染对环境和植物的危害研究进展及现状
2.1 大气氟污染来源
氟的工业来源很多，像炼铝、磷肥、磷矿石加工和钢铁等工业是氟污染的重要来源。单是磷矿全世界每年开采量就近1亿t，处理这些矿石约排氟40万t。每生产1 t铝排氟17~23 kg，1 t黄磷排氟30 kg，1 t五氧化二磷约排氟9~27 kg。煤也含有氟，一般约40~300ppm，有的可高达1440ppm，燃烧达1 000 ppm时，有78%~100%的氟释放出来，所以火力电厂和其他大量耗煤工业也可成为重要的氟污染源[2]。其他如砖瓦、陶瓷、玻璃、氟和氟化盐生产， 含氟药物、塑料、橡胶以及冷冻剂和火箭燃烧的制造，铀和某些稀有金属元素的分离等等，都有氟的污染问题。上述工业生产过程每天把大量氟化物排放到环境中，造成对大气、土壤和水源的严重污染。因此氟广泛存在于自然界，在土壤、岩石、水、空气和动植物体内都有一定的数量，其化学性质非常活泼，绝大部分是以化合物形态存在。引起大气污染的氟化物有：氟化氢、氢氟酸、四氟化硅等，其中以氟化氢的量最高。氟化物从污染源排出去的距离，一般只有几千米，但随着风力、风向不同有差异。一般中小磷肥厂的污染距离可达1.5~5.0km，铝厂可达15km，有的钢厂远达50 km[3]。
氟污染物不仅有气态，而且有尘态。多数研究只注意气态氟化物的危害，而实际上尘态氟化物在总氟污染物中所占比例并不比气态氟化物小。Israel（1979）报道：铝厂周围大气中氟化物的组成为：气氟13%、尘氟64%、气溶胶23%。这说明，在铝厂周围大气污染物中，尘氟是主要污染物。特别是呈气溶胶状态的细微尘粒能长久地留在空气中，不仅增加了吸入的机会并且尘粒沉降到土壤、水和植物表面后，能逐渐累积而使浓度增高，从而使植物受害，组织坏死，甚至死亡[4]，[5]。
2.2 氟污染对植物的伤害及症状
氟对作物的危害是慢性积累的生理障碍过程，它不仅影响种子发芽和生根，而且影响生育前期与物质产量、粮食产量以及化学组成，据报道，当氟浓度为100 ppm时，豌豆发芽和根生长严重受到影响。Singh.A等人以苏打土进行小麦盆栽试验表明，当土壤水浸提氟为22 ppm时成熟小麦秸秆里氟含量为35 ppm，小麦产量显着下降，此浓度可视为小麦产量的临界浓度。随施入氟浓度的增高，麦秆吸入的氟增加，尤其是钠碱化度高的土壤，而钾、钙吸入量下降，施磷能降低氟的毒害。有人发现：小麦秸秆氟残留量随土壤水溶性氟的增加而呈直线增加，但籽粒本身氟量则增加甚微，小麦受氟害最明显是籽粒减产显着，秸秆减产不显着[6]。
不仅土壤氟对作物产生危害，大气氟化氢气体对作物也有一定影响。气态氟可以直接通过植物体的气孔，随着气体交换而进入植物体内，也可吸附在植物体的茎、叶表面。吸附在植物体表面的氟化物，如氟化氢、氟硅酸等经雨露溶解后通过气孔、水孔也可进入植物体，或因浓度过高在表面引起直接危害，排放到大气中的氟化物还会因降水等而污染水体和土壤。
此外，大气中的氟化物对植物的影响还具有累积的特点，即当空气中氟化物浓度不变时，植物组织内的氟含量将随着时间的增长而逐渐增加。当植物体内氟化物的累积量超过其阈值时，便会干扰酶的作用，阻碍代谢机能破坏叶绿素和原生质，使植物叶缘和叶尖出现坏死现象，使植物受害[7]。如气态氟使水稻叶子尖端慢慢变黄并坏死；对油菜和黑麦草的苹果酸脱氢酶有影响；它能降低大豆产量，改变种子形态，推迟种子成熟。
2.3 不同植物品种的含氟量研究
氟化物在植物体内的分布与积累有显着的特征：叶片氟化物的积累量最高，而且其内部的氟化物极少向外输送；老叶氟化物的积累总是高于嫩叶，而不同叶位氟化物的分布是基部>顶部>中上部[8]；在不同的器官中，氟化物的分布规律一般是叶大于茎，茎大于根，但当土壤氟污染严重时会出现根、叶倒置的情况。在不超过植物忍受限度的含量范围内，植物能不断地吸收氟化物而不受伤害，但当其含量过高时，植物就会出现伤害症状，甚至全株死亡。不同荔枝品种对氟污染敏感性也有差异，不同的荔枝品种吸收氟的能力有所不同，4个荔枝品种耐氟程度顺序为：三月红>淮枝、桂昧>糯米糍。而不同年龄段的荔枝死亡率顺序为8~20龄>1~8龄>20龄以上[9]。不同种类、不同品种蔬菜吸收氟元素的能力是：茼蒿>麦菜>生菜>芹菜>韭菜>豇豆>青椒>茄子>番茄>黄瓜，且叶菜类蔬菜>茄果类蔬菜[10]。3种绿化植物氟的富集能力大小为榆树>松树>柳树[11]。植物受害程度和累积氟的能力取决于植物的种类和污染含氟量，含氟最高的如樱桃为3 750.0 ppm，含氟量最低的如黄葛树为30 ppm，平均797.6 ppm，污染区植物的含氟量都比非污染区高，最高者可为非污染区的160倍，低者也比非污染区高4.7倍，这就说明，植物不仅有吸氟能力而且耐氟能力也很强。几种树木叶片氟积累量：七叶树>国槐>悬铃。木>桑树[12]，[13]，树木叶片氟积累量与大气氟污染浓度有密切的直线正相关性[14]。
3 氟伤害机理
据目前的研究结果显示，氟化物对植物的伤害途径，主要是抑制叶绿素的合成，抑制植物蛋白质、核酸的合成，并加速其分解,影响酶活性，影响碳、氮代谢，破坏叶片表皮的微结构，损伤细胞膜结构，改变农作物体内水分平衡，损坏作物组织细胞，影响农作物的开花、结果，减弱农作物的光合作用，阻碍农作物的呼吸作用以及对作物的细胞透性、应激乙烯、游离糖和脯氨酸的影响等。但氟在果实中的进入途径、存在部位、转移规律、分布规律则未见报道。
氟化物对植物的伤害途径，可归纳为以下几个方面：
（1）抑制叶绿素的合成。如大豆叶片经1.31×10-2mmol·L-1NaF处理后，其叶绿素的合成明显受到抑制。
（2）抑制植物蛋白质、核酸的合成，并加速其分解。如，经HF↑处理（32 μg·m-3×8 h·d-1×10 d）后，桑叶的蛋白质含量随熏气时间的增加而降低，在叶片未出现可见伤害症状的情况下，10 d下降了2.5%；第10 d时，RNA含量比对照下降了9.6%。
（3）影响酶活性。如在氟污染条件下，梅树离体叶片的纤维素酶活性明显增高。据此推断，梅树落叶是由于氟化物激活了纤维素酶。
（4）影响碳、氮代谢。氟化物对桑叶的碳、氮代谢的影响，已有详细的研究报道[15]。
（5）破坏叶片表皮的微结构。比如，经过HF↑处理后,葡萄叶片表皮细胞明显皱缩、干瘪、气孔变形；桑叶表皮产生腐蚀孔、腐蚀斑，斑孔在靠近叶脉处特别多，而且还有裂缝出现。
（6）损伤细胞膜结构。氟化物对细胞膜结构的损伤已被电导试验所证实，膜结构的损伤导致细胞外渗性的增加，电导率增加。
4 对于枣黑顶病的对策与展望
黑顶病（Black tip disease）在印度也称为“锥尖病”（Taper tip）、“环形坏死”（Girdle necrosis）、“烟囱病”（Chimney disease）等。Woodhouse于1909年首次报导了芒果黑顶病的发生。Khadert认为黑顶病是影响印度芒果生产的三大病害之一。直到我国张海岚等于1996年报导了海南芒果黑顶病[16]，但关于枣黑顶病的研究国内外目前还未见报导。
2004年在山西中南部枣区发现一种枣果新病害，在枣果近成熟期，其顶部发黑、皱缩，果肉发苦。人们将该病俗称为“枣黑屁股病”或“枣黑斑病”，经考证后我们将该病暂定名为“枣黑顶病”。此后几年该病连年发生，2007年仅晋中枣区红枣经济损失就达1亿多元，对山西枣产业形成了较大的威胁。
枣黑顶病是一种枣树新病害，山西省枣主产区氟污染状况较严重，因此防治该病是现阶段首要任务，对于枣黑顶病发病症状及发病规律的系统观察，枣区大气氟含量、枣树不同组织含氟量的测定，不同枣树氟含量的测定，不同年龄段枣树含氟量的测定，枣果生理指标的测定，氟化物的入侵及伤害机理，都需要大量调查研究来进一步确定枣黑顶病发病原因。通过对上述含量测定，找出发病规律进而研究出防治枣黑顶病的方法，研制出有效的防治剂，通过枣黑顶病的防控试验和防治药剂研制，制定出枣黑顶病的防控策略和技术，对于有效控制枣黑顶病的危害，保证枣产业的健康发展，具有重要的理论和现实意义。
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