19个文冠果种源在新疆的性状表现与聚类分析

马 新，姜继元，朱耀军，董 鹏，李 铭＊

（1．新疆农垦科学院，新疆石河子832000；2．中国林业科学研究院，北京100091）

19个文冠果种源在新疆的性状表现与聚类分析

马 新1，姜继元1，朱耀军2，董 鹏1，李 铭1＊

（1．新疆农垦科学院，新疆石河子832000；2．中国林业科学研究院，北京100091）

为文冠果在新疆的进一步推广应用提供科学依据，将19个文冠果种源进行播种育苗试验，研究不同种源文冠果苗期的生长特性及影响因子。结果表明：牡丹江、1号、坤6及经7在各个时期的株高、地径及冠幅均表现最好，经1、椅22及红5表现较差；不同种源文冠果叶片数量存在明显差异，整体变化在12 ～35片，牡丹江叶片数最多，为35片，与其他种源间差异显著（P＜0．05），经22、红补4及经18的叶片数较少；聚类分析将19个种源划分为4组，第1组牡丹江综合表现最优，第4组的红补4和坤160等12个种源长势较差。日平均气温与文冠果株高和冠幅呈极显著正相关 （P＜0．01），日平均相对湿度与地径呈显著负相关（P＜0．05），平均风速与文冠果株高、地径及冠幅无相关性。

文冠果；生长指标；叶片数量；聚类分析

文冠果（xanthoceras sorbifolia）又名木瓜、文登阁和文官果等，属于无患子科文冠果属，该属仅1种，是我国特有的珍稀木本油料植物［1］。文冠果在我国北方分布广泛，其根系发达、保水力强，耐干旱、严寒和贫瘠，可在荒山、荒地和沙化土壤等条件下生长，因此，是山区绿化、退耕还林、防风固沙的首选生态经济树种［2］，具有巨大的开发和利用潜力［3］。在林业培育中种源的选择是造林成败的关键因子之一［4］，优良种源不仅可以促进育苗技术的发展，还可提高造林质量和林木生产力，实现林业增产增收［56］。有关文冠果引种的研究目前已有许多报道。王超等［7］在山西吉县、张维胜等［8］在吉林前郭县、张刚等［9］在陕西、候元凯等［10］在河南进行了文冠果引种的研究，均取得良好成果；而南方地区如广西、广东、江西及湖南等地的文冠果引种栽培尚未成功，说明文冠果的引种与地理及气候条件有直接关系［1112］。新疆生产建设兵团水资源缺乏，昼夜温差变化较大，属我国典型的干旱、半干旱区。目前新疆有关文冠果引种试验研究的报道较少，文冠果良种的筛选和繁育缺乏技术指导。因此，以19个文冠果种源为供试材料，比较不同种源文冠果生长量的差异性，选育和鉴定文冠果优良单株，以期筛选出适合兵团栽培的优良资源，为文冠果在新疆兵团的进一步推广应用提供科学依据。

1材料与方法

1．1试验地概况

试验于2015年在新疆农垦科学院林园所试验田进行（44°17′N，85°51′E），属典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热，年均气温7．5～8．2℃，年降雨量180～270mm。供试土壤为灌耕灰漠土（灌淤旱耕人为土，Calcaric Fluvisals），耕层（0～20cm）土壤pH 8．52，有机质16．7g／kg，全氮1．13g／kg，速效磷23．87mg／kg，速效钾246．8mg／kg，试验田地势平坦，水源充足。

1．2试验材料

文冠果种子为2014年10月由内蒙古赤峰市林业科学研究院提供，种源共19个。种子收集后于地下室覆湿沙储藏。

1．3试验方法

试验采用随机区组设计，每个种源1个处理，3次重复，共计57个小区，小区面积为24m2（2．4m×10．0m）。2015年3月27－28日播种，0．4m×0．8m宽窄行覆膜种植，膜宽0．7m，膜间距0．6m，株距0．12m，1膜2行，种植密度为300kg／hm2，覆土厚度为2～3cm。全年松土除草3次，浇水施肥5次，其他管理措施同大田。

1．4测定项目

在文冠果播种至幼苗出齐后（从5月25日起），对每个种源随机选择3株幼苗挂牌编号，每隔1周测定株高、地径及冠幅，生育期内共考察6次（即5 月25日、6月2日、6月8日、6月15日、6月23日及6月30日），利用钢卷尺测量株高和冠幅，其中冠幅为苗木在南北和东西方向宽度的平均值，电子游标卡尺测量地径。测量形态生长指标的同时统计叶片数。气象数据由乌兰乌苏农业气象站提供。

1．5数据分析

利用Excel 2003进行数据整理，SPSS 21．0统计软件进行聚类分析、相关性分析和不同种源间方差分析；利用Graphpad prism 5．0软件（Graphpad software，Inc．，USA）进行绘图。

2结果与分析

2．1生长指标

从表1可知，各个种源文冠果株高、地径和冠幅均随着植株的生长而增加。其中，株高以牡丹江、1号、经7、经17及坤6的较高，牡丹江表现最好，6月30日其株高达65．2cm，明显高于其他种源；其次是坤160、坤182及红补4；经22、椅7及经1在各个采样时期株高均较低。牡丹江地径明显好于其他各个种源，在6月30日其地径达0．72cm。冠幅以牡丹江、坤6、1号及经7表现最好，6月30日分别为27．7cm、19．7cm、19．0cm及18．3cm，而坤182、红5、经1及椅22表现最差，6月30日分别为14．7cm、15．4cm、14．7cm和14．3cm。

表1 文冠果不同时期的株高、地径和冠幅Table 1 Height，ground diameter and crown width of X．sorbifoliain different periods cm

续表1

2．2叶片数量

由图1看出，不同种源文冠果叶片数量存在明显差异，整体变化在12～35片。其中，牡丹江叶片数量最高，为35片；经9次之，为28片；牡丹江和经9显著高于其他各种源（P＜0．05）。坤6、坤160及坤182的叶片数量相对较少，且种源间差异不显著（P＜0．05）；经22、红补4及经18的叶片数较少，经18种源的叶片数最少，仅12片，与其他种源间的差异显著（P＜0．05），与牡丹江相比降低191．7%。

图1 不同种源文冠果的叶片数量Fig．1 Leaf number of different X．sorbifoliagermplasm resources

图2 不同种源文冠果生长指标及叶片数量的聚类分析Fig．2 Clustering analysis of growth index and leaf number of different X．sorbifoliagermplasm resources

2．3文冠果生长指标与叶片数量的聚类

以文冠果的株高、地径、冠幅及叶片数量为指标，对19个文冠果种源进行聚类分析结果（图2）表明，供试的19个种源划分为4组，第1组为牡丹江种源，苗木生长量最大，生物量积累最多；第2组包括椅7、经18、经20及经22，苗木长势次之；第3组包括经1和经9，苗木长势一般，其余的红补4和坤160等12个种源为第4组，苗木生长量最小，长势相对较低。

2．4生长指标与主要气象因子的相关性

从表2看出，日平均气温与文冠果株高和冠幅呈极显著正相关（P＜0．01），但与地径的相关性不明显。日平均相对湿度与地径呈显著负相关（P＜0．01，r＝－0．50），但与株高和冠幅的相关性不明显。平均风速与文冠果株高、地径及冠幅均无相关性。

表2 文冠果苗高、地径和冠幅与主要气象因子的相关性Table 2 Correlations between seedling height，ground diameter，crown width and main meteorological factors

3结论与讨论

1）近年来有关不同种源文冠果苗期生长性状的研究较多：王玲和赵广亮［15］通过对3个种源的观赏型文冠果幼苗的株高、地茎和芽苗数进行调查，比较得到最优观赏型种源；刘霞等［16］对6个不同种源的文冠果1年生播种苗年生长规律进行对比分析，筛选出适合山东省栽培的优良种源；张维胜等［8］以赤峰8个引种的文冠果1～3年生苗的株高和地径生长进行调查和对比分析。综上表明，文冠果不同种源在不同引种地的表现不同，引种成败与地理分布和气候条件直接相关［11－12］。本试验结果发现，种源间株高、地径及冠幅均存在显著差异，19个种源文冠果聚为4类，第1组的牡丹江长势最优，苗木生长量最大、生物量积累最多。生长指标与主要环境因子的相关分析结果表明，日平均气温与株高和冠幅呈极显著正相关关系，这和舒枭等［17］研究结论一致，原因可能是文冠果为喜光树种［18］，在一定条件下光照充足，温度上升会促进其生长发育。

2）判定经济林种源是否优秀最终还要研究其产量的差异，许多学者通过对不同种源文冠果开花及果实产量的研究评价种源的优劣也证实了这点［1920］，但本研究的文冠果不同种源由于未结果，未比较各产量之间的差异，将作进一步的研究。

3）综合比较，供试的19个文冠果种源中，牡丹江、1号、坤6及经7等种源在各个时期的株高、地径及冠幅均表现最好，为优良种源，而经1、椅22及红5等文冠果种源表现较差。

［1］高述民，马 凯，杜希华，等．文冠果（Xanthoceras Sorbifolia）研究进展［J］．植物学通报，2002，19（3）：296－301，289．

［2］孔维宝，梁俊玉，马正学，等．文冠果油研究进展［J］．中国油脂，2011，36（11）：67－72．

［3］于海燕．华北地区3个种源文冠果苗期水分利用特性及抗旱性研究［D］．北京：中国林业科学研究院，2014．

［4］朱 翔，刘桂丰，杨传平，等．白桦种源区划及优良种源的初步选择［J］．东北林业大学学报，2001，29（5）：11－14．

［5］秦晓佳，丁贵杰．不同地理种源马尾松种子性状及芽苗生长分析［J］．种子，2012，31（1）：14－17．

［6］KAUSHIK N．Effect of seed size on the performance of top feed tree species at seedling stage［J］．Forage Research，2001，27：43－45．

［7］王 超，王冬梅，李永红，等．能源树种文冠果在黄土残垣沟壑区引种试验的初步研究［J］．北京林业大学学报，2013，35（3）：90－96．

［8］张维胜，赵珊珊，张天祥，等．赤峰文冠果引种种源苗期初步选择研究［J］．中国农学通报，2015，31（28）：18－22．

［9］张 刚，魏典典，邬佳宝，等．干旱胁迫下不同种源文冠果幼苗的生理反应及其抗旱性分析［J］．西北林学院学报，2014，29（1）：1－7．

［10］侯元凯，黄 琳，高 巍，等．不同种源文冠果果实及种子表型性状变异的研究［J］．中南林业科技大学学报，2013，33（7）：20－24．

［11］白丹丹．神东矿区文冠果营养杯育苗及移植技术研究［D］．呼和浩特：内蒙古农业大学，2010．

［12］徐东翔，于华忠，乌志颜，等．文冠果生物学［M］．北京：科学出版社，2010：47－50．

［13］沈国舫．森林培育学［M］．北京：中国林业出版社，2001．

［14］王丽培．硅肥用量及硅氮配施对夏玉米生长及抗逆性的影响［D］．郑州：河南农业大学，2010．

［15］王 玲，赵广亮．育苗方法对不同种源观赏型文冠果1年生幼苗生长性状的影响［J］．林业资源管理，2014，8（4）：120－124，155．

［16］刘 霞，孙 冲，有详亮，等．文冠果苗期种源试验［J］．西南林业大学学报，2013，33（6）：51－55．

［17］舒 枭，杨志玲，杨 旭，等．不同种源厚朴叶片性状变异及幼苗生长量研究［J］．生态与农村环境学报，2009，25（4）：19－25．

［18］董亚芳．文冠果优良单株选择及光合特性的初步研究［D］．郑州：河南农业大学，2010．

［19］刘 波，王力华，阴黎明，等．两种林龄文冠果的生长和结实特性［J］．中国科学院研究生院学报，2011，28 （1）：73－79．

［20］柴春山，芦 娟，蔡国军，等．文冠果人工种群的果实发育与落花落果特性研究［J］．植物研究，2012，32 （1）：110－114．

（责任编辑：聂克艳）

Character Performance and Clustering Analysis of 19 Different Xanthoceras sorbifolia Germplasm Resources in Xinjiang

MA Xin1，JIANG Jiyuan1，ZHU Yaojun2，DONG Peng1，LI Ming1＊
（1．Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Sciences，Shihezi，Xinjiang，832000；2．Chinese Academy of Forestry Sciences，Beijing，100091，China．）

The growth characteristics and influence factors of 19 X．sorbifolia germplasm resources at seedling stage were studied by the sowing and seedling raising test to provide the scientific basis for further popularization and application of X．sorbifolia．Results：The height，ground diameter and crown width of Mudanjiang，No．1，Kun 6and Jing 7of X．sorbifoliagermplasm resources at different growth periods are the best but the height，ground diameter and crown width of Jing 1，Yi 22and Hong 5 X．sorbifoliaare poor among 19 X．sorbifolia．There is an obvious difference in leaf number among 19 X．sorbifolia germplasm resources and the variation range of leaf number is 12～35．The leaf number of Mudanjiang is the highest（35leaves）and significantly higher than other germplasm resources．The leaf number of Jing 22，Hongbu 4and Jing 18is the lowest．19 X．sorbifolia germplasm resources can be divided into four groups by clustering analysis．The comprehensive performance of GroupⅠ（Mudanjiang）is the best and the growth vigor of GroupⅣis poorer．The daily average temperature is positively related to height and crown width of X．sorbifoliavery significantly and daily average relative humidity is negatively related to ground diameter of X．sorbifoliasignificantly．The average wind velocity has no correlations with height，ground diameter and crown width of X．sorbifolia．

Xanthoceras sorbifolia；growth index；leaf number；clustering analysis

S723．1＋3；S722．5

A

1001－3601（2016）11－0477－0121－04

2016－04－14；2016－11－02修回

国家林业公益性行业科研专项“新疆文冠果优系引选及繁育技术研究”（201404712）；兵团科技攻关项目“南疆节水园林绿化植物引选与应用”（2015AD024），“文冠果优系引进与容器育苗技术研究”（2015AD019）

马 新（1989－），男，助理研究员，从事林业生态研究。E－mail：mx501393782＠126．com

＊通讯作者：李 铭（1965－），男，研究员，从事经济林研究。E－mail：lm0993＠163．com