左繼林,賀義昌,黃建建,翟 敏,翟茂根
(1.江西省林業(yè)科學(xué)院,江西 南昌 330013;2.江蘇省中國科學(xué)院植物研究所,江蘇 南京 210014;3.宜春綠茂薄殼山核桃科技有限公司,江西 萬載 336100)
薄殼山核桃[Carya illinoensis (Wangehn.) K. Koch]為胡桃科山核桃屬植物,原產(chǎn)于墨西哥北部和美國南部地區(qū),果實的營養(yǎng)價值極高,既是世界上重要的干果樹種,又是優(yōu)質(zhì)用材及優(yōu)良的園林綠化樹種[1-2]。薄殼山核桃在我國雖有百年的引種歷史,江西省科研院所自1963年就開始了美國山核桃的引種,但截至目前全省的種植面積不到0.67萬hm2,還未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化種植,主要原因在于盲目引種,長期實生苗種植,且在栽培上科學(xué)配置等主要技術(shù)問題未能解決[3-9]。
為了促進江西薄殼山核桃類干果與高檔木本油料產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,需要對薄殼山核桃的植物學(xué)特性、品種學(xué)特性、生態(tài)需求及栽培技術(shù)等進行深入的調(diào)查和研究。本項目組就薄殼山核桃在江西省分布的實生優(yōu)株與引進良種的產(chǎn)量與經(jīng)濟性狀進行了調(diào)查,旨在為確定江西省的主要栽培良種及其在江西省的規(guī)模化推廣種植與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大提供參考。
試驗點1:在江西省林業(yè)科學(xué)院內(nèi),江西省南昌市昌北經(jīng)濟開發(fā)區(qū)(28.74°N,115.82°E),海拔65.03 m,氣候溫暖多雨,年降雨量1650 mm,年均氣溫17.7 ℃,無霜期261 d。試驗點2:在江西省宜春市萬載縣羅城鎮(zhèn)麻田村(28.254°N、114.532°E),海拔53.00 m,氣候溫暖多雨,年降雨量1742.5mm,年均氣溫18.2 ℃,無霜期256 d。試驗點3:位于江西省豐城市董家鎮(zhèn)湖塘鄉(xiāng)雷坊村(28.1840°N、115.3644°E),海拔50.00 m。試驗點4:位于贛州市石城縣屏山鎮(zhèn)(26.2240°N、116.2932°E),海拔76.00 m。
除了試驗點1之外,其他試驗點的土層厚度均在100 cm以上,土壤類型為丘陵黃紅壤,母巖頁巖;植被主要有馬尾松、鐵芒箕、巴茅等。
試驗點1:江西省林業(yè)科學(xué)院的大樹來源于1963年江西廬山實生大樹種子播種育苗打穴栽植,現(xiàn)存7株大樹,平均樹高20 m以上,胸徑65 cm以上,株間距4~6 m。
試驗點2:宜春綠茂薄殼山核桃有限公司從2011年12月底開始,分別從南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司和江蘇省中國科學(xué)院植物園研究所引種了波尼(Pawnee)、馬罕(Mahan)、金華、威奇塔(Wichita )、卡多(Caddo)、亞林23號6個品種,這6個品種均種植在萬載縣白良鎮(zhèn),平均樹高350 cm,地徑3.27 cm,按照6 m×8 m密度栽植,種植穴按0.8 m×0.8 m×0.8 m(長×寬×深)挖穴,回填土前,將生石灰粉0.5 kg撒入穴底和穴壁周圍,每個種植穴施有機肥10 kg,與土一并翻勻,并加入鈣鎂磷肥2 kg和復(fù)合肥0.5 kg,夏季和秋季進行除草和打藥管理。
試驗點3:宜春市豐城董家鎮(zhèn)湖塘鄉(xiāng)雷坊村,2000年從江西省林業(yè)科學(xué)院調(diào)運實生播種苗并栽植成林,種源來自美國南部的得克薩斯州(State of Texas)東部,栽植密度為4.0 m×5.0 m,種植穴為0.6 m×0.6 m×0.5 m(長×寬×深),每穴施復(fù)合肥2.5 kg,栽植后管理比較粗放。
試驗點4:贛州市石城縣屏山鎮(zhèn),同為2000年從江西省林業(yè)科學(xué)院調(diào)運的實生播種苗并栽植成林,現(xiàn)存4株。
2020年10月上旬到11月中旬,筆者對各調(diào)查點定位,實生樹在結(jié)果期通過目測,初選5~8株,最后決選3~4株優(yōu)株,在每株樹上隨機采摘果實10顆。風(fēng)干后,用精度0.1 g的電子秤和精度0.01 cm的游標(biāo)卡尺分別測量核桃的單果重和果殼最薄處厚度;含油率通過磁共振法測定。
應(yīng)用Excel 2003和DPS 7.55軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析。極差為同一列中最大值減去最小值。
采用DPS 7.55軟件進行多重比較分析,采用隸屬函數(shù)法綜合評價了不同間種方式下油茶林地的養(yǎng)分改良狀況,利用下列公式,計算各性狀指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,并對其平均值進行比較,數(shù)值越大則表示效果越好。隸屬函數(shù)值計算公式:
式中,X(u)為某性狀指標(biāo)的隸屬函數(shù)值,X為該指標(biāo)的測定值,Xmin為該指標(biāo)的最小值,Xmax為該指標(biāo)的最大值。
由表1可知,引種于江西不同地點的薄殼山核桃優(yōu)良單株之間的單果重、出仁率、殼厚、果形指數(shù)、含油率的差異不同;優(yōu)株的單果重變異系數(shù)最大,其次為果殼厚度,再次為含油率與出仁率。
表1 薄殼山核桃實生優(yōu)株的果實經(jīng)濟性狀比較
不同地點實生優(yōu)株的單果重差異顯著,平均單果重變異系數(shù)達(dá)到29.41%,其中,院4號的單果重是豐城16號的2.53倍,且各單株的單果重變化大,變異系數(shù)為5.56%~14.85%;石城與豐城兩地實生樹核桃單株間的單果重差異不顯著,石城的4株優(yōu)株的單果重為6.60~6.89 g,豐城的3株優(yōu)株的單果重為4.38~5.56 g,而南昌試驗點的4株優(yōu)良單株之間單果重差異顯著,變異系數(shù)為5.97%~13.04%、出仁率除了豐城16號外,不同優(yōu)良單株間差異不顯著,變異系數(shù)只有7.6%;各優(yōu)良單株間只有豐城16號的果實出仁率差異較大,變異系數(shù)達(dá)到32.66%。不同地點的優(yōu)株的果殼厚度除豐城16號、院8號與石城3號外,其余差異均不顯著,其中豐城16號果殼厚度達(dá)1.56 mm,比院7號厚41.82%;不同地點的優(yōu)株的果實含油率,變異系數(shù)為8.55%,含油率為50.59%~69.31%。以單果重、出仁率、果殼厚度、含油率為指標(biāo)進行綜合評價,其綜合性狀優(yōu)劣排序依次為院4號、豐城4號、院8號、石城4號、院7號、院1號、豐城5號、石城1號、石城2號、石城3號、豐城16號。
由表2可知,引種于江西不同地點的薄殼山核桃良種間的單果重、出仁率、殼厚、單株產(chǎn)量及含油率的差異不同;良種的果殼厚度變異系數(shù)最大,其次為單果重,再次為出仁率、單株產(chǎn)量與含油率。
不同地點的良種的單果重差異顯著,平均單果重變異系數(shù)為19.14%;其中贛選1號的單果重是卡多的2.35倍,且各良種的單果重變化大,變異系數(shù)為4.71%~14.01%;贛選良種的單果重變異系數(shù)較大,為5.56%~14.01%,其他良種同株的變異系數(shù)較小,變異系數(shù)為4.71%~9.63%;不同良種的出仁率也差異顯著,變異系數(shù)為12.09%;良種卡多、威其塔、波尼、贛選5號、馬罕的果實出仁率較大,均在55%以上。不同良種的果殼厚度差異顯著,變異系數(shù)達(dá)46.93%;其中,贛選1號良種的果殼厚度達(dá)1.30 mm,是果殼最薄的卡多的7.22倍;除贛選5號外,其余贛選良種的果殼厚度均在1 mm以上,且差異不顯著。不同良種的果實含油率差異不顯著,變異系數(shù)僅為4.00%,含油率為65.53%~74.57%。各良種的單株產(chǎn)量也差異顯著,較高的波尼、贛選1號、馬罕、贛選3號、贛選5號、贛選4號的單株產(chǎn)量均在8.20 kg以上;以單果重、出仁率、果殼厚度、含油率為指標(biāo)綜合評價,其綜合性狀優(yōu)劣排序依次為波尼、馬罕、贛選5號、威其塔、金華、贛選1號、卡多、亞林23號、贛選3、贛選2號、贛選4號。
由表3可知,江西省薄殼山核桃優(yōu)株與良種間的單果重、果實出仁率、果殼厚度及果實含油率的差異顯著。在4個經(jīng)濟性狀中,果殼厚度的變異系數(shù)最大,達(dá)到46.93%,其次是單果重、出仁率,含油率的良種與優(yōu)株的變異系數(shù)較小,只有4%。
表3 薄殼山核桃優(yōu)株與良種的果實經(jīng)濟性狀比較
結(jié)合表1與表2,實生優(yōu)株的平均單果重、出仁率、果實含油率均低于良種,分別只有良種的83.93%、82.88%、90.75%,但果殼厚度比優(yōu)良品種的高54.32%;優(yōu)株的單果重、果實含油率的變異系數(shù)均明顯高于良種,分別高53.66%、113.75%,但出仁率、果殼厚度的變異系數(shù)低于良種,良種的出仁率和果殼厚度的變異系數(shù)分別是優(yōu)株的1.59和3.35倍。
表2 薄殼山核桃良種的果實經(jīng)濟性狀比較
不同地點的薄殼山核桃良種與優(yōu)株綜合性狀評價結(jié)果表明,進賢良種的綜合性狀優(yōu)于萬栽良種,石城優(yōu)株的綜合性狀優(yōu)于豐城和南昌試驗點。
(1)江西省的薄殼山核桃優(yōu)良單株與栽培區(qū)良種之間的單果重、出仁率、果殼厚度、含油率均差異顯著,良種的平均單果重、出仁率、含油率均明顯高于實生優(yōu)株,但果殼厚度比優(yōu)株的薄;個別優(yōu)株,如院4、院8號的單果重、出仁率、含油率均高于或接近于良種的平均值[10-11],為良種選育提供了育種材料的種質(zhì)。
(2)薄殼山核桃初選的11個優(yōu)株綜合性狀評價結(jié)果,綜合表現(xiàn)依次為院4號>豐城4號>院8號>石城4號>院7號>院1號>豐城5號>石城1號>石城2號>石城3號>豐城16號;江西省引種的薄殼山核桃11個良種的綜合表現(xiàn)依次為波尼>馬罕>贛選5號>威其塔>金華>贛選1號>卡多>亞林23號>贛選3>贛選2號>贛選4號。
(3)優(yōu)株的平均單果重、出仁率、含油率均低于良種,但果殼厚度均比良種的高;優(yōu)株的單果重與含油率變化程度高,但該性狀不及良種的穩(wěn)定,良種的出仁率與果殼厚度的變異系數(shù)較大。不同地點的優(yōu)株與良種的綜合性狀不同,進賢良種的綜合性狀優(yōu)于萬栽良種的,石城優(yōu)株的綜合性狀優(yōu)于豐城和南昌試驗點的。
(4)此次調(diào)查優(yōu)株的產(chǎn)量指標(biāo)一是由于不同地點的樹齡不同,南昌試驗點的為60多年樹齡的大樹,而豐城與石城點的樹齡則為20余年,不好比較;二是由于存在看護不到位的問題,調(diào)查地點的數(shù)據(jù)不完全或不準(zhǔn)確的原因而未被采用,該指標(biāo)僅憑落果前的目測及果實性狀定為優(yōu)株,可能存在一定人為因素的偏差,需對已選優(yōu)株進行進一步的調(diào)查和測定。