郭 勤,刘晓钢,温鹏飞,季 兰,白 洁,牛铁泉
(山西农业大学园艺学院,山西太谷030801)
核桃(Juglans regia Linn)又称胡桃、羌桃,为胡桃科胡桃属植物,与扁桃、腰果、榛子并列为世界四大干果[1-4]。核桃是重要的坚果和木本油料树种,具有很高的经济价值。目前,我国是世界上最大的核桃生产国和消费国,核桃种植面积和坚果总产量均居世界首位[5-7]。核桃分布范围广,栽培历史悠久,用途多,具有较高的经济价值,不仅可以用于食品、油料、木材加工、医药等行业,还可作为工艺品用于观赏和健身[8-10]。
随着消费水平的提高,消费者越来越注重果实的外观品质,核桃坚果外观质量性状主要包括外壳特征、果形、壳厚、种仁饱满度、内种皮颜色、取仁难易度及风味等[11-13],外观数量性状主要包括青果三径(横径、纵径、侧径)、坚果三径(横径、纵径、侧径)、果形指数、青果鲜质量、单果质量、果仁质量、果壳厚度、出仁率等[14-15]。
本试验以山西省交城县核桃不同品种为试验材料,通过对核桃外观性状的测定,拟分析不同品种核桃外观性状特点及差异性,探讨核桃外部形态和核桃坚果质量的相关性,以期为山西省吕梁地区核桃良种的选育、栽培管理和丰产优产提供科学依据和参考。
供试核桃品种为8年生香玲、扎343、晋香和中林1号。其中,香玲品种为山东省果树研究所1978年杂交育成的核桃新品种,扎343是新疆林业科学研究院扎木台油料试验站选育品种,晋香品种为山西本土品种,中林1号由中国林业科学研究院人工杂交品种。
试验于2017年在山西省交城县碧洲农牧专业合作社进行。试验地品种栽植行向为东西向,株行距为3 m×4 m,树势长势健壮,常规管理;试验地行间自然生草。试验采用随机区组设计,每个品种选择长势基本一致的4株核桃树,单株为一个小区。采样均在9:00左右进行。采样时间分别为6月22日、7月 24日、8月 29日、9月 5日、9月 9日、9月13日、9月17日,共7次。采样时,在树冠东、南、西、北的外围中部各采2个果,4次重复。采样后立即装入冰盒带回实验室。
在实验室中,测量核桃青果的横径、纵径、侧径和鲜质量以及坚果的横径、纵径、侧径和鲜质量,并称量果仁的鲜质量。其中,用数显游标卡尺(分辨率为0.01 mm)分别测量核桃青果和坚果的三径。用电子天平对青皮核桃、核桃坚果及核桃果仁的鲜质量进行测定(精确度为0.1 mg),并计算果形指数和坚果出仁率。
核桃坚果外观质量性状的测定主要依据GB/T 20398—2006标准,对各品种随机抽取20个样果,进行果形、壳厚、种仁饱满度、内种皮颜色、取仁难易度及风味等外观质量性状的评定。
采用Microsoft Excel 2010和SAS 8.1软件进行数据分析。
坚果的外壳特征、果形、取仁难易程度和风味等指标对核桃的经济价值有主要影响[17]。由表1可知,4个核桃品种都表现出较优良的经济性状,不同品种在山西的种植表现差异性显著。各核桃品种果形形状有长椭圆形、稍长圆形和圆形;壳多为光滑;壳皮厚度除中林 1 号(2.46 mm)外,都在 1.5 mm以下;内种皮颜色以黄色为主,每个品种核仁均为饱满,取仁易。从果实差异性比较上看,4个核桃品种的果实品质表现都较为优良。
表1 不同核桃品种果实差异性比较
2.2.1 青果三径均值的差异性 对4个核桃品种坚果的青果三径进行了动态测定,结果表明,不同时期不同品种间的核桃青果三径均值之间存在较大差异。从相同品种来看,4个核桃品种的青果三径均随季节推进呈上升趋势,在核桃果实发育中后期,呈现缓慢增长趋势,6月22日与7月24日、8月29日、9月5日、9月9日、9月13日及9月17日均存在明显差异,其中,香玲品种从6月22日至9月5日青果三径均值增长明显,9月5日后变化不明显;扎343和中林1号核桃品种从6月22日至8月29日青果三径均值增长明显,8月29日后变化不明显;晋香品种自7月24日后无显著差异。从不同品种看,4个品种的青果三径均值由大到小依次为香玲>中林1号>扎343>晋香,其中,香玲品种9月17日青果三径均值最大,为50.79 mm,晋香品种9月17日青果三径均值最小,为46.51mm。香玲、扎343、中林1号核桃青果外部形态大于晋香品种。根据青果三径比较,晋香品种果实生长期最短,青果三径最小;而香玲品种生长期最长,青果三径最大。
表2 不同时期不同核桃品种青果三径均值差异性比较 mm
2.2.2 坚果三径均值的差异性 从表3可以看出,供试的4个核桃品种中,9月17日的坚果三径均值由大到小依次为香玲>中林1号>扎343>晋香,其中,香玲核桃品种坚果三径均值最大,为37.47 mm,其次为中林1号核桃品种,晋香的三径均值最小,为34.04 mm。在同一品种中,坚果的三径均值都相差不大,香玲从9月9日后坚果三径不存在显著差异,扎343的从9月5日后坚果三径均值无显著性差异,而晋香与中林1号品种自8月29日后坚果三径均值无显著性差异。综上所述,与其他品种相比,香玲坚果三径均值较大,生长期较长。
表3 不同时期不同核桃品种坚果三径均值差异性比较 mm
2.3.1 不同坚果品种经济性状的差异性分析 由表4可知,供试核桃品种中,青果鲜质量最大的是香玲品种,为59.93 g/个,其次是中林1号品种,最小是晋香品种,为44.36 g/个,其中,香玲和其他品种间存在极显著差异,扎343和晋香之间没有显著性差异,香玲的青果鲜质量是晋香的1.35倍;单果质量最大的是香玲品种,为23.69 g/个,其余大小依次是中林1号>扎343>晋香,其中,香玲单果质量与中林1号之间没有显著性差异,与扎343、晋香之间存在极显著差异;香玲的单果质量是晋香的2.0倍;果仁质量,不同的品种相差不大,大小依次是香玲>中林1号>扎343>晋香,其中,香玲与扎343、晋香之间差异极显著;不同品种间出仁率差异较大,晋香出仁率最高,为53.47%,符合国家特级标准,中林1号出仁率最小,为38.78%,符合国家Ⅲ级标准。综上所述,香玲品种的青果鲜质量、单果质量与果仁质量均优于其他3个品种。
表4 不同核桃品种质量差异性比较
2.3.2 坚果外观性状之间的相关性分析 对香玲核桃的经济性状进行相关性分析,结果表明(表5),青果三径均值与青果鲜质量、坚果鲜质量和果仁鲜质量显著相关,相关系数分别为 0.94,0.89,0.91;青果鲜质量与坚果鲜质量和果仁鲜质量显著相关,相关系数分别为 0.89,0.91;坚果鲜质量与果仁鲜质量极显著相关,相关系数为0.94。因此,从青果三径大小可以预测坚果质量和果仁质量,同时坚果三径的大小与果仁的鲜质量有很大的相关性。果仁质量与壳厚呈负相关关系,相关系数为-0.71,说明壳越薄,果仁质量越大。
2.3.3 不同坚果品种的产量分析 从表6可以看出,从单株结果数来看,单株结果数多少依次为中林1号>香玲>扎343>晋香,其中,中林1号单株结果数最多,为350个,晋香的单株结果数最少,为222个;果树单株果仁质量大小依次为香玲>中林1号>扎343>晋香,其中,香玲单株果仁质量最高,为3 140.50 g,晋香单株的果仁质量最低,为1 409.70 g;果树单株坚果产量大小依次为中林1号>香玲>扎343>晋香,其中,中林1号单株的果仁质量最高,为7 941.50 g,晋香单株的果仁质量最低,为2 627.36 g。从试验中4个品种的单株产量来看,香玲与中林1号品种在核桃株产、高产、稳产的能力上表现优良。
表5 核桃坚果外观性状之间的相关系数
表6 核桃不同品种的产量比较
核桃种质资源非常丰富,不同区域的核桃性状差异性较大。不同品种的中后期果实形态的调查研究表明,选取的指标和评价侧重点不同,评价的结果也不尽相同[19]。由于核桃种仁较花晚出现,所以,本试验在6月下旬开始测定核桃坚果的形态特征,结果表明,从果实品质上看,供试核桃的外形特征比较明显,各核桃品种果形形状有长椭圆形、稍长圆形和圆形;壳多为光滑;壳厚除中林1号(2.46 mm)外,都在1.5 mm以下。内种皮颜色以黄色为主,每个品种核仁均为饱满,取仁易。从果实差异性比较上看,4个核桃品种的果实品质表现都较为优良。
本试验也发现,不同时期不同品种间的核桃青果三径均值之间存在较大的差异性,4个核桃品种的青果三径均随季节推进呈增长趋势,到核桃果实发育中后期,呈现缓慢增长趋势,其中,供试品种中,晋香品种果实生长期最短,且青果和坚果的三径最小,而香玲品种较之生长期最长,且青果和坚果的三径最大。但是在出仁率方面,晋香品种最高,为53.47%,符合国家特级标准,中林1号最低,为38.78%,符合国家Ⅲ级标准。从单株结果数来看,中林1号>香玲>扎343>晋香,其中,中林1号单株结果数最多,为350个,晋香的单株结果数最少,为222个,果树单株的果仁质量大小依次为香玲>中林1号>扎343>晋香,其中,香玲单株的果仁质量最高,为3 140.50 g,其果仁产量最高。
在分析核桃果实外观性状的相关性中发现,青果三径均值与青果鲜质量、坚果鲜质量和果仁鲜质量显著相关,坚果鲜质量与果仁鲜质量显著相关,果仁质量与壳厚呈负相关,为通过青果主要外观性状估算坚果产量提供了可靠的理论依据,这与左继林等[20]对美国山核桃引种果实形态与经济性状的研究结果基本一致。
研究核桃果实发育过程中的外观性状和生长规律,对于了解核桃发育情况和寻求适宜的核桃栽培技术具有重要的实际意义。前人在核桃品种果实的坐果率、裂果率、坚果的干果特征性状方面研究较多,而研究果实发育中后期的规律少有涉及。本研究中,香玲品种外形美观,坚果壳较薄、取仁容易、出仁率较高,产量较大,是适宜山西吕梁地区推广栽培的优良品种。
核桃果实生长除了受到基因遗传的影响外,还与当地的地理环境有着密切的关系,吕梁地区属于黄土高原地貌,环境气候条件与核桃生长的关系亟待进一步研究。
参考文献:
[1]高焕章,向一兵.长阳核桃优株坚果主要经济性状分析[J].长江大学学报(自然科学版),2011,8(10):236-239,283-284.
[2]孙垟,肖千文,黄丽媛,等.石棉核桃坚果品质指标相关性研究[J].北方园艺,2011(20):5-9.
[3]张强,虎海防,李西萍.七个新疆良种核桃品质评价分析[J].北方园艺,2010(19):16-17.
[4]穆合力普·麦麦提敏,奥布力喀斯木·约麦尔,李春侨,等.新疆喀什疏附县两个核桃品种的生长发育特性研究[J].天津农业科学,2016,22(2):114-117.
[5]时燕,王雪,赵登超,侯立群.鸡爪绵核桃坚果质量与坚果三径变异及相关性研究[J].山东林业科技,2009,39(5):10-13.
[6]程慧,李健,于敏,等.29个薄壳山核桃种质形态性状分析[J].分子植物育种,2016,14(4):1031-1036.
[7]田鑫,籍艺文,乔永胜,等.15个核桃良种在晋中地区的引种栽培表现[J].山西农业科学,2016,44(4):459-462.
[8]蒋桂雄,谢素平,赖家业.广西凤山县核桃果实特征研究[J].经济林研究,2010,28(4):55-60.
[9]秦倩.美国山核桃的研究栽培与利用 [J].天津农业科学,2010,16(5):137-139.
[10]齐静.中国主栽区核桃坚果品质研究 [D].保定:河北农业大学,2009.
[11]MCNEIL DL.Improving the quality and safety of walnuts[M].UK:Woodhead Publishing Ltd.,2013:6-15.
[12] IULIA FRANCESCA POP,ADINA CRISTINA VICOL,MIHAI BOTU,et al.Relationships of walnut cultivars in a germplasmcollection:Comparative analysis of phenotypic and molecular data[J].Scientia Horticulturae,2013,153:124-135.
[13]FIORELLA SINESIO.Sensory evaluation of walnut fruit[J].Food Quality and Preference,1997,8(1):35-43.
[14]王晓芹,张锐,王新建.新疆核桃实生后代坚果外观品质差异分析[J].湖北农业科学,2016,55(7):1730-1734.
[15]薄颖生,彭少兵,翟梅枝,等.核桃青果与坚果外观性状相关性研究[J].北方园艺,2014(8):13-17.
[16]薄颖生,翟梅枝,毛富春,等.不同核桃品种果实外观性状差异性比较[J].北方园艺,2013(12):12-14.
[17]王中奎,王超,关法春.不同产地核桃坚果的综合性状评价[J].食品科学,2013,34(15):100-103.
[18]张琦,程滨,赵瑞芬,等.不同品种核桃外观品质和矿质养分含量的比较研究[J].中国农学通报,2011,27(4):301-305.
[19]郭宝林,杨俊霞.核桃坚果若干性状分级标准的商榷[J].园艺学报,2000(3):161-166.
[20]左继林,周文才,黄建建,等.美国山核桃引种果实形态与经济性状研究[J].南方林业科学,2017,45(2):16-19.