朱益川,李述均,吴万波,罗成荣,杨 旭,陈 剑
(1.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081;2.黑水县林业局,四川 黑水 623500)
核桃(Juglans regiaL.)为胡桃科核桃属植物,是世界范围内分布广泛、栽培历史悠久的主要栽培种。由于种内不同群体和个体之间生物学特性的明显差异,植物分类学家在核桃种内划分出早实核桃和晚实核桃两个类型(亚群)。早实核桃通常栽植后2 a~3 a就能开花结实,较晚实核桃结果期提早6 a~8 a,并具有发枝力强,侧生混合芽率高,丰产性好等显著特点,深受果树界和农民群众的欢迎,在核桃生产中具有广阔的开发利用前景。
我国是世界上较早开展早实核桃研究的国家之一。上世纪50年代,我国首先在陕西扶风县发现隔年结果的早实核桃种质资源,其后又在新疆发现早实核桃原生种质资源(其它地区未见报道)。在过去40 a里,我国通过开发研究,以新疆早实核桃或和陕西隔年核桃为亲本材料,选育出了一批早实核桃优良品种和优系,对推动和促进我国核桃生产发挥了重要作用
2000年,林业工作者在四川黑水县境内发现了早实核桃结果单株,这些核桃树不仅具有二次开花和侧芽结果的特点,而且种子播种后2 a~3 a就能开花结果。为了详细了解和掌握黑水县早实核桃种质资源状况及其特点,从2004年开始,我们与当地林业部门密切合作,以早实核桃种质资源调查和优树选择为重点,开展了黑水早实核桃资源的研究,现将结果报告如下。
黑水县地处四川西北缘、阿坝藏族自治州中部的岷江上游,地理位置为北纬 31°53'~32°38',东经102°36'~103°30',东北接松潘,东南连茂县,西南与理县相邻,西北与红原县接壤,属四川盆地向丘原过渡的高山峡谷地带。境内群峰屹立,山峦起伏,河谷深切,地势由东南向西北逐渐抬升,最低海拔1 790 m(赤不苏沟口),最高海拔5 286 m(奥太基),地面坡度多在30度以上,地面坡长一般在2 000 m左右,沟壑密度一般在3 km~4 km,为典型的封闭式高山峡谷地貌。
黑水县属高原气候区域的密波—川西区,冬春干寒风大,夏秋湿润多雨,具有干、雨季分明,日照充足,年温差小、日较差大的气候特征。县城所在地芦花镇(海拔2 400 m)年均温 9.0℃,1月均温 -1.0℃,7月均温17.6℃,≥10℃的积温2 533.8℃,年日照时数1 734.9 h,年降水量833.0 mm,全年无霜期209 d。最热地区(色尔古乡,海拔1 840 m)年均温11.8℃,1月均温1.4℃,7月均温20.8℃,≥10℃的积温3 578.0℃,年日照时数2 630 h,年降水量506.3 mm,全年无霜期224 d。由于地理环境的不同,县内各地水、热资源呈现明显的地域性差异和垂直变化,与我国北方核桃最适生态区的气候环境条件较为相近,是四川核桃最适生态栽培区之一。
黑水县幅员面积4 356 km2,历史上不仅是我省重要的木材生产基地,也是传统的经济林果主产县。当地除生产苹果、花椒、梨等特色果品外,还是我省核桃重要产区之一。据统计,全县17个乡镇均有核桃分布,核桃资源总量达15.4万余株,年产核桃约8万kg。当地海拔2 500 m以下的坡下部、农耕地以及房前屋后、路河两旁,均生长着大量核桃树,树龄数10至上百年的结果树随处可见。由于良好的地理环境和适宜的气候条件,当地的核桃树长势好、丰产、稳产,上百年的大树仍然枝繁叶茂,正常生长结果。历史上,黑水核桃以其品质优良、风味香纯、口感好而倍受广大消费者的欢迎。
黑水县地处川西高山峡谷区,历史上由于山高坡陡,交通闭塞,基本属于一个近似封闭的生态环境,与外界交流甚少。同时,黑水县是一个以藏胞为主的民族聚居县,历史上很少有人工栽培和采摘核桃的习惯,现存的核桃结果树多属于天然落种自然成树的野生状,少有人为因素影响。由于环境闭塞及栽培习惯等原因,外来核桃基因难以进入该区域,从某种意义上来讲,当地核桃种质资源具有独特的区域性特点。
2.1.1 调查对象及判别标准
相关研究表明,早实核桃与晚实核桃在生物学特性上存在明显差异。早实核桃普遍具有栽植后开始结果年龄早、分枝早、二次开花(结果)和侧芽结果率高的生物学特点,并表现出相对稳定的遗传性,是我们开展早实核桃种质资源调查的重要理论依据。
本次调查以早实核桃种质资源为主要调查对象。早实核桃单株参照以下生物学特征进行判别和认定:
(1)母树具有二次开花或二次结果现象;
(2)二年生结果母枝侧花芽率高,侧芽果枝率达到50%以上;
(3)子代苗(或实生后代)2 a~3 a或嫁接苗1 a~2 a能够开花结果。
2.1.2 调查方法
广泛组织乡、镇、片区林业站技术人员,深入农户和实地访问了解早实核桃资源现状,对生长、结实性状表现良好的早实核桃单株,组织专业调查队伍进行实地调查和评价,按照调查表的内容逐项实测记载。每一调查树用油漆在树干上统一编号,并采集50个有代表性的果实样品,及时进行考种分析。
2.2.1 优树标准
(1)丰产性好:每1 m2冠幅投影面积产核仁150 g以上,显著高于周围相同立地、龄级的其它核桃树的平均产量。
(2)早实特征明显:二次开花或二次结果现象明显,侧芽果枝率达到50%以上。
(3)抗逆性强:在病、虫、干旱、严寒等逆境下,生长、结实正常。
(4)坚果品质优良:坚果品质综合得分到达80分以上。
2.2.2 选择方法
在种质资源调查的基础上开展优树初选;通过年度重复观测、考种及种仁内含物分析,以优树的生长表现、早实特性、坚果主要经济性状指标和丰产能力为依据,对优树逐株进行综合分析和评价,进而开展新品种选育。
调查表明,黑水县境内核桃属植物仅有核桃(J.regiaL.)一个种。现有核桃资源中,除上世纪60年代中期当地子母河苗圃曾繁育少量新疆核桃实生苗(种子7.5 kg,从省林业厅领取),在知木林乡、晴朗乡、扎窝乡和龙坝乡等地进行小范围栽植外(目前保存数量不足50株),绝大多数均属于当地核桃的实生后代。以上两部分核桃构成黑水县核桃资源的基本组成,从起源和发展历史来看,当地核桃种质资源具有明显的、独特的地域性特点。
3.1.1 早实核桃种质资源
调查结果表明,全县核桃资源中,包括了早实核桃和晚实核桃两个类型,有相当数量的植株表现出早实核桃特征。我们调查的120余株结果树都明显呈现二次花(或二次果)和侧芽结果的特点。无论是5 a生的幼树还是上百年的大树,采用其种子播种,都可以看到2 a~3 a生实生苗在圃地开花结果的现象,单株雌花最多达14个。
早实核桃资源在当地分布较为广泛,全县17个乡镇中有14个乡镇发现早实核桃资源,占全县核桃分布范围的82.3%。主要分布于芦花镇、红岩乡、麻窝乡、知木林乡、扎窝乡、维古乡、木苏乡、龙坝乡、色尔古乡、石碉楼乡、晴朗乡、双溜索乡、瓦鉢乡等广阔区域。从当地核桃资源的基本组成来看,引进的新疆核桃,其树龄应不超过43 a,而调查中发现的大量树龄在50 a以上的早实核桃树,其种源应该就是当地原生的核桃资源。在122株早实核桃实测树中,本地核桃资源101株,占82.8%以上,引种的新疆核桃实生树21株,占17.2%。调查结果表明,黑水早实核桃资源以当地核桃实生树为主,引进资源为辅。
3.1.2 早实核桃分布与环境因子的关系
调查发现,当地核桃资源主要分布在海拔2 600 m以下区域,2 650 m以上气温太低(年均温 <8.0℃),基本没有核桃分布,可以认为海拔2 650 m是当地核桃分布的上限。海拔2 500 m以下(年均温≥9℃)是当地核桃的主要分布区,该区域气温适宜,核桃资源量大,分布较为集中,核桃树生长旺盛,坚果大小正常,结实状况良好。而在海拔2 500 m以上,核桃树生长发育较为缓慢,虽然也能丰产,但坚果普遍较小,商品性较差。早实核桃种质资源主要分布在海拔2 500 m以下区域,多数生长旺盛,丰产性和坚果品质表现良好,这是它们对适生环境的选择和反映。
3.1.3 当地早实核桃与新疆核桃的表型差异
黑水早实核桃资源包括当地原生种源和引进种源(新疆核桃)两部分,它们之间存在较为明显的表型差异。当地早实核桃树皮呈褐色,皮色较深,叶片较小、较薄、叶色较浅,树干皮纵裂较深;而新疆核桃树皮呈灰褐色,皮色较浅,叶片较大、较厚、叶色深绿,树干皮纵裂较浅。两者表型差异较大,通常都能人为分辨。
根据当地历史上环境闭塞,种质基因交流不畅以及近似野生状的核桃生产特点,结合早实核桃植株的树龄、表型差异等综合因素考虑,黑水早实核桃种质资源绝大多数属于本地特有资源,是继陕西、新疆之外我国早实核桃种质资源的又一发现,无论从研究角度还是开发利用角度来讲,黑水早实核桃种质资源都具有重要的科学研究价值和经济利用价值。
3.2.1 优株选择
在资源调查的基础上,对122份(株)果样进行室内考种。根据植株生长、结实表现和考种结果的综合评价分析,初步筛选出知木林大C号、知木林78号、红岩76号、热里11号等13株优株。这批初选优株遍普表现为生长旺盛,丰产性好或较好,坚果主要经济性状较为优良,其平均值分别为:单果重10.3 g,壳厚度1.06 mm,出仁率56.7%,普遍具有仁色浅、取仁容易和风味佳的显著特点。
3.2.2 新品种选育
对初选优株,分别于2006年~2007年连续两年开展年度重复观察调查,分年度采集果样,进行考种和种仁内含物分析。以综合性状表现为依据,筛选出坚果品质优良(品质累计积分≥80分)、早实特征明显、生长旺盛、丰产性好的早实核桃新品种4个,其主要经济性状指标如下:
表1 核桃新品种主要经济性状指标
3.2.3 选育效果分析
本次选育的4个新品种,是从黑水县122株早实核桃实测树中筛选出来的,尽管长期处于放任生长状态,但普遍表现出树势生长旺盛、枝繁叶茂、丰产等表相特征,并具有二次花(或二次果)和侧花芽结果等早实型核桃的生物学特性。不仅丰产性好,其主要经济性状指标(如壳厚度、种仁颜色、饱满度、取仁难易、风味等)均十分优良,尤其是种仁蛋白质含量平均达到17.1%的水平,较川核系优良品种平均高出42.5%,有机营养成分含量更加丰富。早实核桃新品种的选育不仅实现了四川早实核桃种质资源的开发利用,丰富了我省核桃品种,还为核桃遗传改良提供了宝贵的育种材料。
3.2.4 新品种的主要特点
客龙早Kelongzao
原知木林78号,由新疆核桃实生树中选育出,因母树地处客龙沟风景区而得名。母树生长于海拔2 230 m的河滩地,土层较深厚,土壤肥力好。树龄43年,树高18 m,干径50 cm,冠幅11.35 m,主干明显,树姿较开张,无管护措施,属放任生长树。复叶长55 cm,每复叶着生小叶5片~11片,多数7片,叶色深绿。果序座果1个~4个,多数2个。
该品种4月中旬开花,雄先型,雄花花期为4月14日~4月26日,雌花为4月18日~4月30日。母树树势生长旺盛,早实型核桃特征明显,1 a生实生苗分枝率达38.7%,2 a生母枝侧花芽比率达83.3%,二次花现象普遍。9月中旬果实成熟,丰产稳产性好,常年产果量稳定在40 kg以上。
坚果中等大,近圆形或椭圆形,顶具小尖,缝合线较低平,结合紧密。单果重11.41 g,壳厚度1.01 mm,内褶壁退化,横膈膜膜质,取仁容易。种仁饱满,仁色黄白至浅黄,出仁率高达62.4%。风味香甜,无涩,粗脂肪含量 64.31%,粗蛋白含量18.86%,口感佳。
该品种树势生长旺盛,耐肥、耐旱,连续结果能力和适应性较强,丰产稳产性好。坚果品质优良,带壳销售或取仁销售均宜。适宜我省川西北、川西南山地和盆地北缘、东北缘土层深厚区域栽培发展。
薄壳早Baokezao
原知木林大C号,由本地核桃实生树中选育出。母树为主干经砍伐(多次)后的萌条发育而成。生长于海拔2 230 m的河滩地,土质疏松,土层较深厚,土壤肥力较好。母树约70 a生﹙萌条龄23 a),树高10 m,干径为35 cm,由于人为多次截干和疏枝等原因,树冠小,平均冠幅仅为5.7 m。树干直立,侧枝层次不明显。复叶长46 cm,每复叶着生小叶5片~9片,多数7片,叶色浅绿。果序座果1个~4个,多数3个。
本品种4月上中旬开花,雄先型。雄花花期4月12日~24日,雌花4月17~28日。母树生长旺盛,具有明显的二次开花和侧花芽结果现象,早实型核桃特征十分显著。9月中旬果实成熟,丰产稳产性好,常年单株产果稳定在15 kg左右。
坚果中等大,近圆形,横径略大于纵径,上下宽平,顶具突尖,缝合线较低平,结合紧密。单果重9.91 g,种壳极薄,仅0.81 mm,偶有轻微露仁,内褶壁退化,横膈膜膜质,极易取整仁。种仁极饱满,
本品种树势旺盛,耐肥、耐旱、耐寒,适应性较强。坚果壳薄,取仁极易,品质优良,带壳销售或去壳销售均宜。适宜我省川西北、川西南山地和盆地北缘、东北缘土层深厚区域栽培发展。
珍珠核桃Zhenzhuhetao
本品种从当地实生树中选育而成,因果小似珍珠而得名。母树位于海拔2 310 m的河谷缓坡地,土层深厚,土壤肥力较好。树龄大于45 a,树高11 m,干径56 cm,双杈,平均冠幅11.85 m。树冠开张,半圆形,为二主枝开心型树形。复叶长41 cm,每复叶着生小叶5片~9片,多数7片,叶色深绿。每果序座果2个~4个,多数3个。
本品种4月中旬开花,雄先型。雄花花期4月12日~25日,雌花4月17日~29日。母树生长旺盛,具有明显的二次开花和侧花芽结果现象,早实型核桃特征十分显著。9月中旬果实成熟,丰产稳产性较好,株产坚果40 kg。
坚果特小粒,圆形或近圆形,顶具小尖,种壳光滑,缝合线低平,结合紧密。单果重4.51 g,种壳极薄,仅0.78 mm,内褶壁退化,横膈膜膜质,取仁容易。种仁饱满,仁色浅,出仁率60.3%。种仁风味香甜,无涩,口感细腻,粗脂肪含量71.04%,粗蛋白含量17.16%,品质优良。
本品种树势旺盛,耐肥、耐旱、耐寒,适应性较强。坚果外观品质好,壳薄,取仁容易,品质优良,尤宜加工休闲食品或带壳销售。适宜在我省川西北、川西南山地及盆地北缘、东北缘土层深厚区域栽培发展。
奥丰Aofeng
原热里11号,从当地实生树中选育而成,因母树位于三奥雪山之乡而得名。母树位于海拔2 100 m的河谷阶地,土壤肥力中等,属放任生长状。树龄30年,树高19.0 m,干径43.0 cm,平均冠幅5.5 m。树干直立,树形紧凑,侧枝较多,复叶长66 cm,每复叶有小叶5片~11片,多数9片,叶色浅绿。果序座果数2个~4个,多数2个。
本品种4月中下旬开花,雄先型,雄花花期4月12日~25日,雌花花期4月15日~28日。该品种具有二次开花特性和侧花芽率高的特点,1 a生实生苗分枝率为27.2%,侧花芽率43.5%,早实型核桃特征明显。9月中旬果实成熟,历年最高产量约80 kg,常年产量一般在50 kg左右,丰产、稳产性好。
坚果中等大,宽圆形,顶具小尖,缝合线较低平且结合紧密。单果重11.23 g,壳厚1.00 mm,种仁饱满,仁色黄白,取仁容易﹙可取整仁或半仁﹚,出仁率53.5%,风味香、无涩,粗脂肪含量70.81%,粗蛋白含量14.78%,经济性状优良。
该品种树势强,耐肥、耐旱、抗寒、抗病,但不耐水湿。坚果品质好,带壳销售或取仁销售均宜。适宜在我省气候干燥、光照好的川西南、川西北山地及盆地北缘、东北缘土层深厚的坡地栽培发展。
4.1 黑水早实核桃资源分布广泛,占全县核桃分布范围的82.3%,其中82.8%为本地原生资源,是继陕西、新疆之外我国早实核桃种质资源的又一发现,无论从研究角度还是开发利用角度来讲,都具有重要的科学研究价值和经济利用价值。
4.2 黑水早实核桃资源分布受环境因子的影响较大。海拔2 500 m以上较少分布,海拔2 500 m以下(年均温≥9℃),资源量大,分布较为集中,绝大多数生长旺盛,丰产性和坚果品质表现良好,这是它们对适生环境的选择和反映。
4.3 选育的早实核桃新品种,不仅丰产性好,其主要经济性状指标均十分优良,不仅实现了四川早实核桃种质资源的开发利用,丰富了核桃品种,还为核桃遗传改良提供了宝贵的育种材料。
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