辽西引进俄罗斯大果沙棘适宜性初步评价

2019-11-14 00:58张东为戈素芬胡建忠豆玉娟
中国水土保持 2019年11期
关键词:大果保存率冠幅

张东为,戈素芬,胡建忠,豆玉娟

(1.辽宁省旱地农林研究所,辽宁 朝阳 122000; 2.水利部沙棘开发管理中心,北京 100038)

2012年,水利部“948”项目管理办公室批准了沙棘开发管理中心申请的“俄罗斯第三代沙棘良种引进”(201216)项目。这一项目计划从俄罗斯、德国等国引进近10年选育的第三代沙棘优良材料,通过在西北、华北、东北等不同区域和立地条件试验种植,观测引种沙棘良种的物候、适应性、抗逆性等性状,探讨适宜的栽培措施。该项目开展的目的是通过选择、杂交等技术手段,选育出更多更好且适应性强的“生态经济型”沙棘良种,服务于我国北方地区的生态建设及和谐社会建设事业[1]。俄罗斯大果沙棘在辽西的引种试验就是该课题在东北地区引种试验的部分内容,主要是通过观测引种沙棘在辽西半干旱区的成活率、生长状况、果实性状等相关因子,分析其在辽西半干旱气候条件下的适应性。该试验的开展可丰富我国沙棘良种资源,提高沙棘造林建园质量和效益,为提高林农及沙棘企业收益提供理论依据;同时,也可为今后沙棘杂交育种研究工作提供丰富的种源材料。

辽西属半干旱区,包括阜新、锦州、葫芦岛、朝阳4市的大部地区,位于辽、冀、内蒙古三省区的交错地带及其周边地区,约占辽宁省总面积的1/3。该区生态脆弱,环境承载力很低,已成为生态保护的重要区域。沙棘作为水土保持生态造林的先锋树种,在保持水土、改善生态环境、解决贫困地区生活用柴、促进地方经济发展等方面起到了积极作用。辽西地区沙棘林面积超过10万hm2,占辽宁省沙棘人工林总面积的80%[2]。该区域大规模沙棘资源开发利用已近20年,取得了举世瞩目的成就,积累了丰富的经验,为国内外生态建设与经济可持续发展树立了典范。

1 试验地概况

引种试验地选择在朝阳市南郊的辽宁省旱地农林研究所试验示范基地内,地理坐标为120°21′52″E、41°29′06″N,海拔184 m,地势平坦。属暖温带半湿润半干旱气候,主要气候特点为四季分明、雨热同季、日照充足、昼夜温差较大;年平均气温8.3 ℃,极端最低气温-34.4 ℃,极端最高气温43.3 ℃,≥10 ℃年活动积温3 445.6~3 720.4 ℃,无霜期145~165 d,年日照时数2 752~2 950 h,年均降水量450 mm,年均水面蒸发量2 000 mm。土壤类型为褐土,土壤质地为沙壤土,土层厚度0.6 m左右,土壤有机质含量为0.8%,pH值为7.8,地下水埋深约5 m。

2 试验材料与方法

2.1 引进品种及数量

本次试验共引进俄罗斯无性系沙棘品种8个,编号分别为201301、201302、201303、201304、201305、201306、201308、201309,其中201306为雄性;试验以水利部沙棘开发管理中心选育的杂交沙棘杂优54为对照。

2.2 苗木处理及栽植

引进的俄罗斯沙棘苗木经冬藏后于2014年4月中旬栽植,栽植前对苗木根系进行修剪,剪掉坏死的须根,过长的主根也进行适当修剪,然后用ABT生根粉浸泡苗木根系5 h以上。栽植时采取机械开沟、人工栽植的方法,机械开沟深度25 cm、沟宽40 cm,栽植株距为1.0 m、行距为1.5 m。为防止杂草生长,行间用黑色地膜进行覆盖,膜宽为1.2 m。

2.3 观测方法与调查内容

每个品种选择10株固定标准株,对各无性系沙棘的物候、生长节律、生长量进行观测记录,物候期观测包括萌动期、展叶期、开花期、新梢生长期、果实成熟期、叶变色期及落叶期[3-4]。每年秋季苗木停止生长时观测记录每个沙棘品种的株高、地径、冠幅。

3 结果与分析

3.1 成活率与保存率

2014年5月30日调查成活率,除201309为81.5%外,其余品种成活率均在90%以上,201306成活率达100%,说明引进的俄罗斯大果沙棘成活率均较高。2014年9月、2015年8月、2017年5月分别对引种沙棘品种年度保存率进行了调查,结果详见表1。由调查结果可知,引进的俄罗斯大果沙棘在种植第4年(2017年5月)保存率均低于对照杂优54,其中201301、201303、201305、201306、201308的保存率大于60%,201302、201304、201309的保存率低于50%。

表1 引进沙棘品种成活率与保存率观测结果

3.2 物候期观测结果

每个无性系沙棘品种选取10株作为标准株,每年观测物候期变化,综合2016、2017年2年观测情况来确定各品种的物候期,结果详见表2。观测结果显示,引进的俄罗斯无性系沙棘物候期相对较为集中,各品种之间只有2~5 d的差异。总体上,俄罗斯大果沙棘在辽西地区3月末至4月初萌动,4月中旬开始开花,10月上旬开始落叶。对照杂优54萌动期比俄罗斯大果沙棘早5 d左右,落叶期晚15 d左右。引种栽植第3年,俄罗斯大果沙棘开始开花结果,201304果实成熟期相对较早,6月末至7月初即成熟,201308果实成熟期最晚,7月下旬至8月初成熟,其他品种均在7月上旬成熟。

3.3 生长指标观测结果分析

2017年观测结果(见表3)显示,对照品种杂优54生长指标要明显高于引进的俄罗斯大果沙棘。在0.05水平下,从俄罗斯引进的大果沙棘只有201301的株高与对照品种杂优54无显著差异,其他品种株高均显著低于对照品种;引进的无性系沙棘各品种的地径、冠幅均显著低于杂优54;201306是雄株,属窄冠幅,其冠幅平均值不足100 cm,除和201309无显著差异外,与其他引进品种的冠幅均差异显著。

3.4 果实性状观测结果分析

以引种沙棘栽植后第4年的果实作为观测对象,引进的俄罗斯沙棘果实颜色除201304为橙黄色、201308为黄绿色外,其余几个品种均为黄色;果实纵径均大于横径,即果形指数均>1;201301及201308的经济性状表现优良,百果质量及单株产量相对较高,201303单株产量最低,仅为157.32 g(见表4)。

表2 主要物候观测结果 日/月

表3 沙棘引种资源生长指标

注:同一列数据后的小写字母不同表示不同品种间生长指标在0.05水平下差异显著,有相同字母表示相互间差异不显著。

表4 果实经济特性指标

4 适应性初步评价

由于引种试验地区地处暖温带,根据多年观测,未发现参试材料出现明显冻害问题,因此抗寒性不作为评价指标。选择2017年的保存率、株高、地径、冠幅、单株产量5个指标(株高、地径、冠幅同属于生长指标),构建隶属函数,以综合指数E为指标对引种品种(雌株)的适应性进行评价。综合指数计算公式为

E=[(μ1+μ2+μ3)/3+μ4+μ5]/3

(1)

式中:μ1、μ2、μ3、μ4、μ5分别为株高、地径、冠幅、保存率、单株产量值与所有品种中相应指标最大值的比值。

根据计算出的沙棘雌株E值(见表5)分析,参试材料的适应性可初步分为适应性强(E≥0.6)、一般(0.45≤E<0.6)和弱(E<0.45)3个等级。由此初步评价适应性强的材料有3份,分别为对照品种杂优54、201301、201308;适应性一般的有201303、201304和201305;适应性弱的品种有201309、201302,其中201302虽然E值达到了0.50,生长指标及单株产量表现均可,但保存率呈显著下降状态,且根据观察发现该品种极易感染干缩病,因此判定该品种在本区域适应性较弱。

5 结 论

(1)2014年春季栽植引进的俄罗斯大果沙棘无性系品种8个、国内优质沙棘对照无性系品种1个,当年平均成活率为95.7%,到2017年平均保存率为55.3%。引进的俄罗斯大果沙棘无性系受长途运输、海关检疫等影响,部分苗木根系有物理损伤并有失水现象,栽植后苗木前期靠自身营养发芽,有假活现象,后期有的植株由于根系发育较弱,满足不了苗木生长要求,因此当年保存率变低。随着引种栽植年限增加,201302、201304、201309的保存率逐年下降,201302的保存率已不足20%,据初步观察分析,怀疑是由干缩病引起的,具体原因正在取样调查中。201301、201303、201305、201606、201308及杂优54无性系保存率下降幅度不大,基本处于稳定状态。

表5 引进沙棘品种(雌株)适应性初步评价

(2)引进的俄罗斯大果沙棘无性系各品种物候期较为集中,各品种之间只有2~5 d的差异。俄罗斯大果沙棘3月末4月初萌动,4月中旬开始开花;除201808果实成熟期较晚(7月下旬开始成熟)外,其他品种果实一般在6月底至7月初成熟;10月上旬开始落叶。杂优54萌动期比俄罗斯大果沙棘早5 d左右,落叶期晚15 d左右。

(3)从生长状况分析,杂交沙棘品种杂优54生长最旺。在0.05水平下,只有201301在株高上与杂优54没有显著差异,其他引进的俄罗斯大果沙棘各项生长指标均显著低于杂优54,各无性系品种之间也有差异。

(4)引种的俄罗斯大果沙棘栽植后第3年开始开花结果,第4年各品种中单株产量最高的为201308,达到2 071.29 g,最低的为201303,仅有157.32 g。到目前为止,由于引进的大果沙棘还未达到盛果期,单株产量并不稳定,因此产量还有待进一步观测。

(5)根据多年观测结果,无论是引进的俄罗斯品种还是对照品种,春季枝干均未出现显著抽条现象。

(6)采用隶属函数法对参试雌株无性系进行适应性初步评价,结果为:适应性强的品种有3个,分别为对照品种杂优54、201301和201308;201303、201304和201305适应性一般;201302、201309适应性相对较弱。

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