高 洁,周云霞,罗建勋*,尹春英
(1.四川省林业科学研究院,四川成都 610081;2.中国科学院成都生物研究所,四川成都 610041)
麻疯树(Jatropha curcas L.),又名小桐子,是大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha)的木本油料树种,在中美、南美、东南亚、印度和非洲都有栽培[1];广泛分布于我国的四川、云南、贵州、福建、广东、广西、海南、台湾等地,尤其繁茂生长于四川、云南的金沙江干热河谷地带[2]。麻疯树是一种多用途植物,不仅是可再生的能源原料、化工原料[3],而且在新药开发、生物防治、生态建设和环境保护等方面都具有重要作用[4,5]。
当今社会,面临能源和环境问题的巨大挑战[6],麻疯树被公认为是目前最具开发潜力的生物柴油树种[7],特别是在我国西南地区,开发利用麻疯树优势资源,具有不与农争地,不与人争粮的战略优势;同时也对促进西南地区干热河谷植被恢复、改善生态脆弱区生态环境具有十分重要的现实意义。
本文通过对四川省麻疯树野生资源的实地调查和分析,对省内主要群体种子相关特性进行初步评价,提出了麻疯树种植的适宜区,旨在为科学、合理地开发四川麻疯树资源提供理论依据。
2008年10月~11月,对四川省的金沙江、雅砻江及其支流干热河谷地带麻疯树分布区进行了调查,共考察了分布于攀枝花市、凉山州两个市(州)、14个县(市或区)的36个麻疯树野生群体,其海拔为478 m~1 348 m。2010年8月中旬采集11个具有代表性的野生群体的果实,供研究用。
1.2.1 种子千粒重
每个群体随机抽取8株进行果实的采集,每个植株取100粒自然干燥的种子进行测量,换算成千粒重,即为群体内个体千粒重的平均值。
1.2.2 种子含油率相关性状测定
每群体随机抽取100粒种子,分别测定种壳及种仁的重量,将种仁碾磨充分后,参照《粮油检验 粮食中粗脂肪含量测定》GB/T5512—2008国家标准[8],测定种子出仁率和种仁含油率,设3次重复。同时将二者的乘积换算为种子含油率。
1.2.3 环境因子分析
采用偏相关分析的方法[9],对海拔、年均温、年均湿度等环境因子及其与麻疯树种子性状的关系进行分析。海拔通过GPS实地测得,同时运用纽扣式自记温湿度计记录各种群样地实际气温和空气相对湿度状况,11个群体信息见表1。
表1 麻疯树野生代表群体信息表
所测定的11个代表群体的种子平均千粒重为590.93±61.54(表2),其中攀枝花硫磺口群体的千粒重最大,达到了680.05 g,攀枝花拉蚱群体的千粒重最小,仅为400.27 g。不同群体间千粒重差异达到极显著水平(表3),由此可见,各群体的种子千粒重变异较大。
表2 种子千粒重的统计描述
11个代表群体的平均出仁率为64.66%,最高达到68.45%(攀枝花拉蚱)。平均种仁含油率为54.36%,最高为57.64%(攀枝花仁和大田)。平均种子含油率为35.03%,最高为39.70%(会理鱼蚱乡鱼蚱村),见表4。出仁率、种仁含油率和种子含油率在群体间的差异都达到了极显著水平(表5)。
表3 种子千粒重方差分析
表4 种子出仁率、种仁含油率、种子含油率的平均值和标准差
表5 出仁率、种仁含油率和种子含油率的方差分析
从表1可知,90.91%的麻疯树群体所在地年均温介于20℃~24℃之间,20℃以下极少有麻疯树分布,说明温度对麻疯树的分布影响较大。海拔在1 000 m~1 400 m的群体占群体总数的54.55%,400 m~800 m之间的群体占总数的45.45%。
对环境因子和种子相关性状进行相关性分析表明,年均湿度与种子千粒重、种仁含油率和种子含油率之间没有显著的相关性(R分别为0.563、-0.133和-0.155)。整体来看,年均温与种子千粒重、种仁含油率和种子含油率之间也没有紧密联系(R分别为-0.491、0.043和0.021);然而,在年均温为20℃以下时,年均温与种仁含油率和种子含油率呈显著的负相关(R分别为-0.993和-0.971)。
以千粒重×种子含油率作为综合评价的指标,同时以参照千粒重、种子出仁率、种仁含油率、种子含油率数据,对群体进行排序,所得结果作为资源评价的依据,攀枝花大田、攀枝花硫磺口和宁南葫芦口3个群体表现出较高的开发利用价值。结果如表6所示。
四川省是麻疯树分布最广泛的地区之一,主要沿金沙江、雅砻江干流及其支流干热河谷呈窄带状分布,东起金沙江干流雷波县的岩脚沿江而上到攀枝花西区与云南接界;北起雅砻江干流的盐源县金河乡向南到会理县的金沙江边与云南相连,分布范围为 N26°07′~27°51′,E101°20′~103°25′。实地调查的36个样点主要集中于金沙江和雅垄江流域,年均湿度最大差异接近15%,说明湿度对麻疯树的生长限制作用不强。样点的土壤类型仅有红壤、赤红壤2种,土壤是否是影响麻疯树生长的主要限制因子还有待于进一步研究。从资源分布来看,麻疯树主要集中分布于年均温20℃以上,海拔1 000 m~1 400 m的地区,分布形式以零散分布为主。
表6 代表群体排序表
四川省大部分麻疯树分布区的年均温在20℃~24℃之间,因此在种源区划时可将该温度范围作为参考。千粒重、种子出仁率、种仁含油率、种子含油率等相关性状在不同群体间都达到了极显著的差异。其中攀枝花大田、攀枝花硫磺口和宁南葫芦口3个群体表现出较高的开发利用价值。因此,四川省最适合发展麻疯树的地区为攀枝花市、凉山州宁南葫芦口等地的南亚热带干热河谷。同时,攀枝花大田、攀枝花硫磺口、宁南葫芦口等优良群体的存在揭示了筛选优良种源和单株的可行性。为避免盲目开发和资源浪费,在麻疯树产业发展上应尽快选育优良种源,并结合优良单株的筛选。
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[6]赵晨,付玉杰,祖元刚,等.研究开发燃料油植物生产生物柴油的几个策略[J].植物学通报,2006,23(3):312~319.
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[8]全国粮油标准化技术委员会.GB/T5512—2008粮油检验粮食中粗脂肪含量测定[s].北京:中国标准出版社,2008.
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