王 琦,宋锋惠,史彦江,,罗 达 ,廖 康,宋子君
(1.新疆农业大学林学与园艺学院,乌鲁木齐 830052,2.新疆林科院经济林研究所,乌鲁木齐 830066)
【研究意义】榛子是世界四大坚果树种之一[1]。榛子为榛科(Corylaceae),榛属(CorylusL.),落叶灌木或小乔木,是我国原产植物,距今已有6000年的历史[2]。全世界榛属植物约有20种,主要分布在亚洲、欧洲和美洲的温带地区[3]。研究平欧杂种榛果实发育动态,对大果榛子在新疆的栽培有实际意义。【前人研究进展】梁维坚[1]研究认为,中国原产榛植物为8种2变种。我国的榛属资源大多属于野生资源,且栽培技术比较落后,榛子园艺化栽培起步较晚,我国进行了一系列引种工作。平欧杂种榛(Corylusheterophylla×C.avellana)是由原产我国的平榛(C.heterophyllaFisch.)与引入我国的欧洲榛(C.avel-lanaL.)通过种间远缘杂交人工培育出来的优良类型[4]。【本研究切入点】我国辽宁、黑龙江、吉林、山东、河南、河北已开始规模发展。2001~2003年新疆林科院从辽宁引进30个抗寒、丰产的杂交榛品种(系),以伊犁河谷为重点,相继在玛纳斯、石河子、阿勒泰、阿克苏等地全面开展了区域化引种试验[5]。全疆示范推广面积万亩以上。研究平欧杂种榛果实发育动态。【拟解决的关键问题】观测分析平欧杂种榛5个主栽品种的果实生长发育动态,研究其动态变化规律及不同品种间的差异,为提高榛子在新疆特殊环境条件下的产量和质量及提升水肥管理技术水平提供依据。
试验地位于伊犁察布查尔县平欧杂种榛丰产栽培示范园,E 43°17′~43°57′,N 80°31′~81°43′;年均温 7.9℃,极端最高气温 39.5℃,极端最低气温-43.2℃,≥10℃,积温3 389.1℃,无霜期161 d,年均降水量206 mm,年均蒸发量1 400~l 630 mm。树龄7a(2×4)m株行距,滴灌灌溉,正常生产管理栽培措施。
供试榛子品种为达维(84-254)、玉坠(84-310)、平欧110号(82-11)、平欧15号(82-15)、辽榛3号(84-226)。生长环境一致,树体强壮,树势中庸,管理水平中等。达维(84-254)由辽宁省经济林研究所1999年育成。杂交组合是:平榛×欧洲榛子,试验代号为84-254。玉坠(84-310)是在1984年杂交育成,1999年通过辽宁省林木良种委员会审定。平欧110号(82-11)和辽榛3号(84-226)由辽宁省经济林研究所作良种推荐。平欧15号(82-15)是在1980年杂交,2001年命名。
2018年5月中旬果实子房膨大至果实成熟(8月19日),对5个品种果实样品采样调查,每隔7 d测量一次,每次采样时,从树冠的不同部位、 不同方向随机选取30个果实,除去果苞以后,用游标卡尺测果实的纵横侧径,再用电子天平分别称量果实的干鲜重,果的纵径指顶部至基部的距离,横径指缝合线之间的距离,侧径指与横径垂直的距离,果仁三径同理[6];壳厚度测量垂直于坚果纵径的果壳腰部,每果测量3个数值,取其平均值。将榛子破壳,测量榛子仁的纵横侧径、果仁质量、果壳厚、计算果腔系数。
果腔系数是表示果实饱满程度的指标,果腔系数越高表示榛子的果实越饱满。果腔系数=果仁三径平均数/坚果三径平均数-(果壳厚×2)。
采用Excel和SPSS软件进行数据分析。
2.1.1 果实三径发育动态
研究表明,5月21日至6月10日处于果实纵径增长期,发育较为缓慢,且5个品种间相差不大。6月10~20日为纵径快速增长期,且达维、玉坠明显高于其他3个品种,6月20日后达维纵径增长缓慢,但增长幅度大于其他品种,7月30日以后基本没有发生变化。玉坠增长速度变慢,7月20日以后基本不再增长。平欧110号、平欧15号在6月10~20日增速最快,平欧15号在6月20日至7月20日之间的增长速度变得缓慢,8月9日以后不再增长,但平欧110号直到7月20日之后才开始缓慢下降。辽榛3号在5月21日至6月20日处于增长期,增长最明显时期在6月10~20日,6月20至7月30日也在增长,较之6月10~20日稍慢,7月30日之后增长速度不再增长,但大于其他4个品种。图1
图1 平欧杂种榛果实纵径发育动态
Fig. 1 The development of Longitudinal diameter in different varieties of hybrid hazel
研究表明,达维、玉坠、平欧110号、平欧15号4个品种的横径在5月21~31日生长缓慢,从5月31日开始进入快速生长期,平欧15号在6月10日进入快速生长期,达维增长幅度最大,玉坠次之。平欧15号的增长幅度小于达维和玉坠,与平欧110号相差不大。达维自6月20日后横径增长变得缓慢,7月30日后不再增长。玉坠的横径在6月20日以后增长缓慢,8月9日后不再增长。平欧110号6月10~20日快速增长,6月20日以后生长缓慢。平欧15号在5月31日后快速生长,增长幅度在6月10日之前是最小的,6月20日以后增速缓慢,直到7月30日后不再增长。辽榛3号在6月10日以后快速生长,7月10日以后增长速度变缓,7月30日以后不再增长。图2
图2 平欧杂种榛果实横径发育动态
Fig. 2 The development of Transverse diameter in different varieties of hybrid hazel
研究表明,达维的侧径从5月31日进入快速增长时期,增长幅度最大,6月20日后增长缓慢,8月9日以后不再增长。玉坠在6月10日后增长速度最大,6月20日后增长缓慢。平欧110号和平欧15号都在5月31日后开始增长,快速增长时期集中在6月10~20日。平欧110号在7月10日后增速减慢,但增幅大于其他4个品种,8月9日以后不再增长。平欧15号在6月20日之后增长速度减慢,7月20日之后趋于平缓,8月9日以后不再增长。辽榛3号在6月10日进入快速增长期,7月10 日以后增长趋于平缓,8月9日以后不再增长。图3
图3 平欧杂种榛果实侧径发育动态
Fig. 3 The development of Lateral diameter in different varieties of hybrid hazel
2.1.2 果实鲜重发育动态
研究表明,5个品种在5月21~31日基本不增长。其中达维在5月31日后鲜重开始增长,6月10日以后进入快速增长期,直到7月10日达到顶峰,这一期间增幅均高于其他四个品种,7月10日以后增长速度下降,7月30日以后不再增长。玉坠在5月31日以后出现小幅度增长,6月10日后进入快速增长期,6月20日后增长速度变缓,在7月30日达到最大值,其后,增长速度开始缓慢下降。平欧110号、平欧15号、辽榛3号三个品种在6月10日之前增长速度缓慢,低于达维、玉坠两个品种,在6月10日以后,平欧110号开始快速增长,7月10日达到最大值,之后,增长速度减慢。平欧15号的快速增长期出现在6月10日以后,6月30日之后增长速度变缓,直到7月30日达到最大值,之后增长速度减慢。‘辽榛3号’在6月10日之后快速生长,在7月10日达到最高值,7月10日之后增长速度变缓,且在这之后的鲜重增长也一直小于其他4个品种。
5个品种平欧杂种榛果实鲜重在同一时期生长趋势大致相同,但品种之间有差异。榛子是坚果,不同于其他的浆果和核果类,当果实的体积达到一定程度后不再继续生长,果仁在果实体积稳定后开始生长发育,在接下来的时间段里,果实生长发育将以果仁鲜质量增加和成熟为主。图4
图4 平欧杂种榛果实鲜重发育动态
Fig. 4 The development of fresh weight in different varieties of hybrid hazel
2.1.3 果实干重发育动态
研究表明,6月20日之前,果实干重增长都较缓慢,之后达维干重快速增加,平欧110号在6月10日有个小高峰。玉坠、平欧15号在7月20日之前进入快速生长期,在这之后开始增长缓慢。达维、平欧110号两个品种在7月10日开始快速增长,之后开始缓慢增长。辽榛3号整个过程都呈平稳增长,直到成熟后达到最大值。榛子果实的干重之所以发生如此变化,是由于前期鲜物质增长快速,水分含量较多,后期发育缓慢,果皮和果仁干重增加,特别是果仁干物质增多。果实干重增长一直增加,至果实成熟达到最大值。图5
图5 平欧杂种榛果实干重发育动态
Fig. 5 The development of dry weight in different varieties of hybrid hazel
2.2.1 果实三径及果重差异
研究表明,辽榛3号果实的纵径最大,与其他品种之间有差异,跟玉坠的差异最明显,而达维与平欧110号之间的纵径无明显差异。达维与平欧110号的横径无差异,但与玉坠、平欧15号、辽榛3号的横径差异明显,与玉坠相比差异最大。平欧110号的侧经与其他4个品种之间有差异,与玉坠、平欧15号、辽榛3号的横径差异明显。玉坠的果仁纵径与达维之间差异不明显,与其余3个品种有明显差异。达维、玉坠、平欧110号、平欧15号的果仁横径无明显差异,除了辽榛3号与其他4个品种相比横径稍小。达维、平欧110号之间侧经无差异,和玉坠、平欧15号之间差异不大,与辽榛3号的差异最为明显。平欧110号果实的鲜重、干重最高,与其他4个品种之间有差异,其中,与辽榛3号的差异最明显。平欧15号与达维的果仁重无大差异,与辽榛3号之间的差异明显。5个品种中,平欧110号的纵、横、侧径及干鲜重是比较有优势的,达维次之。而辽榛3号的品质最差,它的果实三径和干鲜重与其他4个品种相比都较低。图6~7
图6 平欧杂种榛三径差异
Fig. 6 Difference analysis of three diameters of pingyou hybrid hazelnut
图7 平欧杂种榛单果重差异
Fig.7 Difference analysis of single fruit weight of pingyou hybrid hazelnut
2.2.2 五个品种果腔系数、果仁厚度等比较
研究表明,5个品种果腔系数由大到小排序:玉坠>达维>平欧15号>平欧110号>辽榛3号,其中玉坠的果腔系数最大,它的果仁是5个品种中最饱满的,并且果壳的厚度也较小,其次是达维,辽榛3号的果腔系数最小,但果壳最薄。综合数据分析,达维和玉坠的果仁较好,相比其他3个品种更饱满。平欧110号的单果三径最大,果壳最厚,但其果腔系数和果仁重持平;达维、玉坠单果三径较平欧110号更小,玉坠的果腔系数最大,是5个品种中果仁最饱满的,果仁重低于达维。达维的果仁重最大,果腔系数仅次与玉坠,相对饱满,质量好。这与果实的动态发育有关,在快速生长期,达维、玉坠的增幅均高于其他3个品种,发育较快,后期缓慢增加,主要进行果实营养物质转换和核仁形成,使得其果实质量较其他3个品种更好。表1
表1 平欧杂种榛5个品种果腔系数和果仁重等比较
Table 1 Comparison of cavity coefficient and nut weight of five hazelnut hybrid varieties
品种空腔系数Cavity coefficient果壳厚度Shell thickness果仁三径平均值Average three-diameter of kernels果实三径平均值Average three-diameter of fruitA0.78 1.62 12.43 18.60 B0.81 1.48 12.20 17.22 C0.70 1.71 11.58 19.56 D0.77 1.46 11.78 17.46 E0.66 1.45 10.70 18.25
榛子作为干果,其果仁是主要的食用部位,果仁的质量尤为重要。5个品种平欧杂种榛子果实生长规律相近,果实的三径呈“慢-快-慢”的生长趋势,与李宁等[7]研究结果一致,且呈“单S”型生长曲线,随着时间的变化不断增长,直到果实成熟8月19日为止,与扁桃[8]相一致。榛子果实的干重则为双“S”形生长曲线,与板栗[9]生长曲线相一致。
平欧杂种榛不同品种果实的纵径、横径、侧径的发育在同一时期内其快速增长有相对的一致性,但品种间又有明显的差异性,并有明显的阶段性[10],5个品种平欧杂种榛果实快速膨大期为5月31日至7月10日计40d,其中增长最迅速的时间集中在6月10~20日,这一时期是榛子果实三径发育快速膨大期,果实膨大占总体积的95%左右,是决定榛子果实大小、产量高低的重要时期,这也取决于树体营养的积累和上年管理水平。平欧杂种榛果实缓慢增长期为7月10日以后,榛子果实进入缓慢增长期至果实成熟。果仁的生长随着时间的变化而不断增长,在果实体积不再增长后,果实的重量由果仁重量增长引起的。5个品种在8月中旬成熟,果仁达到最大值,干物质最多。在近2个月的时期内,果实增长极为缓慢,仅完成果实膨大总体积的5%左右。这一时期主要进行榛子果实营养物质转换和核仁形成生理变化,是提高榛子果实质量的重要时期。
平欧110号 单果最大,达维其次,但平欧110号的果腔系数为0.70,果壳厚度为1.71。 达维和玉坠果腔系数分别为0.78和0.81,均比平欧110号大。平欧110号鲜质量和干质量最大,平欧15号次之,平欧15号 果仁最重,平欧110号 次之,平欧15号和平欧110号果壳分别为:1.46和1.48,果腔系数分为:0.77和0.70,均小于达维和玉坠,果个不大,综合来看:平欧110号单果体积和单果质量最大,但果腔系数小,果壳厚;达维 单果体积和单果质量比平欧110号小,大于其他品种,果腔系数大,果壳较薄;玉坠的果腔系数最大,果壳也最薄,但单果体积和质量小。
平欧杂种榛在新疆察布查尔县果实发育表现为:果实的三径及单果重增长呈单“S”的生长曲线,果实快速膨大时期总计40 d,在6月10~20日这10 d增长最迅速。达维和平欧110号果实的三径与其他品种有显著差异,平欧110号的单果重显著高于其他品种。玉坠 的果腔系数最大,与达维、 平欧110号分别为0.81、 0.78、0.70。达维果仁重为0.83,果壳厚度为1.62,果仁饱满,单果体积较大。达维的综合表现较好。