薄壳山核桃Western品种特性及适应性研究

朱海军 生静雅 杨新

摘要：薄壳山核桃品种多达1 000多个，其中Western是美国5个主栽品种之一，在墨西哥、南非也被大面积种植。国内引种的薄壳山核桃品种混杂，“一种多名”和“一名多种”现象严重，不利于产业的良种化发展。本研究系统综述Western品种的来源、主要性状以及研究进展，特别对比了主要分布区与我国栽培地的物候、土壤等条件，指出了江淮、黄淮地区栽培需重点关注的病害问题，可为种植者进行品种合理选择和栽培管理提供参考。

关键词：薄壳山核桃;Western;品种性状;适应性;疮痂病

中图分类号：S664.104 文献标志码：A 文章编号：1002-1302（2020）21-0187-06

薄壳山核桃[Carya illinoinensis （Wangenh.） K. Koch]为胡桃科落叶乔木植物，原产美国密西西比河流域和墨西哥北部，是世界著名的干果树种。早在1900年，薄壳山核桃由外国传教士带入我国，早期以种植种子和实生树为主，直至1965年Mahan和Elliot這2个品种被作为礼物赠予我国。从20世纪70年代开始，中国林业科学研究院等单位从美国大量引进薄壳山核桃品种，并建园将其作为经济作物开展研究。1957年，我国最早的2个薄壳山核桃品种鼓楼、莫愁由浙江农林大学实生选育而成[1]。近年来特别是2010年以后，随着对薄壳山核桃价值认知的逐渐增多，部分科研单位开展了系统而有针对性的品种选育工作。截至2015年年底，我国各地审（认） 定的薄壳核桃品种共 37 个，主要集中在江苏、浙江、安徽、云南、河南、江西等省份，并呈逐年增加的趋势[2]。虽然我国已经引进了100多个薄壳山核桃品种，但由于缺乏系统的记录和观察以及部分资料的丢失或混淆，目前名称准确的品种少，品种混乱的现象严重，不利于种苗规范和产业发展。Western于2012年由江苏省林木品种审定委员会认定，在部分地区栽培表现良好，但存在“一名多种”的现象。为规范良种名称、充分发挥优良品种的种植潜力，笔者搜集了国内外有关Western品种性状的报道以及研究进展，以期为研究者和种植户提供参考。

1 品种来源

Western也称Western Schley，国内称威斯顿。初期资料表明，该品种于1895年在德克萨斯州由Risien从San Saba实生后代中选育而成，1924年（或之前）由Risien命名发布。但后来基于苹果酸脱氢酶和亮氨酸氨基肽酶的同工酶研究表明，Western并不是San Saba的实生后代[3]。我国未对Western进行分子鉴定，目前尚不明确其来源。

2 主要性状

2.1 植物学特征

Western萌芽相对较迟，在美国新墨西哥地区通常在4月初萌芽;叶片呈黑绿色，有光泽，光照强的条件下会褪色，小叶波浪形卷曲，叶轴先端常向上卷曲，造成整个叶片向后卷;枝条细弱，与其他品种相比，单位长度枝条上有更多的叶片;早春新梢皮色为有光泽的亮绿色，之后逐渐变为红褐色，有时老枝树皮有铁红色斑块，新枝和老枝皮色是该品种的显著特征[4]。

开花为雄先型，雌雄花期重叠时间长，自花授粉机率高[4]，容易造成果仁发育不良，质量下降[5];杂交授粉可提高Western果仁质量[6]。由于种子小而且质量不高，所以不适合作砧木[7]。通常与Wichita和Ideal互为授粉品种，例如新墨西哥州主栽品种为Western，而Wichita为其授粉品种;亚利桑那州和加利福尼亚州Wichita为主栽品种，Western为其授粉品种;在新墨西哥州和亚利桑那州一些老的果园与Ideal互为授粉品种[8]。新墨西哥州东南部主要栽培品种的花期如表1所示。

Western雌雄异熟的开花特性在不同地区并非完全一致，在佛罗里达州Monticello地区 Simpson苗圃（30°32′N，83°52′W）为雄先型，但在阿拉巴马州地区Shorter的Smith研究中心（32°26′N，85°54′W）和佐治亚州Tifton地区佐治亚大学西南部研究教育中心（31°45′N，83°50′W）为雌先型[9]，在我国江苏省南京地区（30°40′N，118°30′E）也为雌先型[10]。这种不同与树体年龄、外部环境变化有关，因此根据花期进行品种搭配时，应参考当地或周边Western开花时间。

2.2 果实性状

Western果实呈长椭圆形至长圆形，基部尖，顶部锐尖，不对称，横断面呈圆形，壳表面粗糙;果仁呈金黄色至亮棕色，脊沟深而紧实，填充组织难以取出，取仁时容易破碎，机械取仁的难度增加;126粒/kg 的Western，出仁率为58%[4]。

2.3 物候及适应性

Western是美国东南部以外种植最广泛的薄壳山核桃品种，主要分布在南非、墨西哥以及美国的德克萨斯州西部、新墨西哥州，其中以新墨西哥州最具代表性。因此本研究着重比较新墨西哥州主产区与我国江淮、黄淮流域代表地区的气候、土壤特征，以期为这些地区的品种选择和栽培管理提供参考。

新墨西哥州薄壳山核桃种植主要分布在东南部平原及南部奇瓦瓦沙漠（Chihuahuan）地带（图1），其中Doa Ana县种植面积占全州种植面积的70%，2016年产量为23 310 t[11]，县府所在地拉斯克鲁塞斯（Las Cruces）是主产区。Las Cruces地区属干旱沙漠气候，海拔1 166 m（表2），昼夜温差大，平均昼夜温差高达18 ℃;年均温度变化不大，1959—2005年年均最高和最低温度分别为25 ℃ 和-3.3 ℃;6、7月最热，月均最高温度可达35 ℃，12、1月最冷，月均最低温度达-2 ℃[12];降水量小，相对湿度低，年降水量仅有248 mm（表2），且主要集中在7—9月（图2）;80%以上的晴天保证了充足的光照，年日照时数高达3 630 h;无霜期在180 d以上，最后一次春季霜冻一般出现在4月20日前[13]。Western在Las Cruces地区从开花到收获需189 d[8]。

从温度来看，我国南京等地与Las Cruces差别不大，仅在1—4月气温更低，对于需冷量的积累更加有利。奥尔巴尼（Albany）位于美国佐治亚州西南部，种植有60万株薄壳山核桃，被称为美国薄壳山核桃之都，年降水量1 307 mm，各月降水均匀，薄壳山核桃病害严重，因此该地区只能种植一些抗病性特别是抗疮痂病强的品种，Western并不适合在该地区种植。从降水量来看，虽然我国几个地区1—4月的降水量总体少于Albany，但6—8月总体高于Albany，此时正值高温天气，增加了疮痂病等病害高发的风险，因此我国几个地区应该重点关注薄壳山核桃发病情况并提前采取预防措施。

从生长期来看，我国南京等地无霜期远高于Las Cruces，生长期较长，但同时也伴随着休眠期短这一潜在问题，或许1—4月相对更低的温度可以降低休眠期短、需冷量积累不足的风险;而Las Cruces处于海拔较高的地区，昼夜温差大，光合色素积累较多，有利于光合作用效率的提高，在一定程度上弥补了生长期相对较短的缺陷。从土壤類型看，Las Cruces土壤以沙土为主，通气性好，透水能力强，根系生长条件好;而我国南京、合肥等地土壤偏黏重，透气性差，不利于根系生长，因此应特别注意通过起垄、排水、增施有机肥等措施改善土壤结构和透气性，为根系生长创造良好的环境。

2.4 生长特性

2.4.1 水分 水分对薄壳山核桃正常生长和果实发育具有重要作用，德克萨斯州El Paso和新墨西哥州Las Cruces地区成年Western每年需水约100～130 cm[19]。2003年新墨西哥州Las Cruces南部开展的一项试验表明，21年树龄Western最大蒸散量为10.6 mm/d，约116 cm/年，因此该地区每年漫灌量应达到 2 m，以保证树体正常生长和结实[20]。

2.4.2 肥料 维持氮/钾平衡对Western生产至关重要，发育中的果实会消耗叶片中的钾，可能会造成氮/钾比例过高，导致新梢枯死甚至树体死亡[21]。

2.4.3 修剪 Western树冠开张，顶端分枝能力强，分枝角度小但强壮 [4]，适于机械修剪，其修剪反应见表3。

2.5 结果特性

栽培管理不当和异常气候是造成隔年结果（大小年结果）的主要原因，隔年结果也是品种特性之一，相对其他品种，Western隔年结果现象更为明显。培育产量波动小的品种是薄壳山核桃品种选育的主要目标之一[26-27]。由于不同地区的气候条件和栽培管理存在差异，同一品种的隔年结果强度不一样，佐治亚地区Western隔年结果强度为0.56～0.79[28];亚利桑那州为0.40[29];增施氮肥可以降低薄壳山核桃隔年结果强度[30]，在35年树龄Western上连续4年分别施用118、236、354 kg/hm2氮肥，隔年结果强度分别为0.37、0.33、0.28，表明隔年结果强度与氮肥施用量呈明显的线性关系[31]。

Western多在相对较短的枝条上挂果，结果多的年份7—9月枝条先端因果实重量而下垂，这种结果习性尤其适合修剪。Western果实比Stuart提前3 d成熟，有时果实成熟开裂前缝合线会出现干枯现象，这也是Western区别于其他品种的显著特征之一。由于Western着生果实的枝条和果梗细长，收获时机械振动力分散到枝条上时果实不容易掉落。果壳薄，成熟时特别容易遭受鸟类的偷食[4]。

2.6 抗逆性状

Western另外一个很显著的特性是能较早落叶而进入休眠，从而避免霜冻的危害，在美国西南部种植边缘地区有很好的表现。有试验表明，在美国东南部地区Western幼树对秋季冻害有较强的抗性[32]。

Western在低锌水平土壤条件下能正常生长，对锌不敏感[33]。Beverly等对单株产量超过58 kg的 3 000 株Western叶片Zn含量进行统计，结果发现，叶片平均Zn含量为 126 μg/g[34];墨西哥Western叶片平均Zn含量为65 μg/g[35];美国西南部Western高产树叶片Zn含量为174 μg/g[36]。

多数薄壳山核桃品种很耐水湿，Western也能耐一定程度的水分胁迫[8]。

Western对真菌性病害敏感，主要有疮痂病、叶脉斑点病、褐斑病、真菌性叶焦病（表4），部分病害在我国已发现并报道[37]。

3 讨论与结论

总的来说，Western具有果型中等、果实质量一般、具有隔年结果现象、易感疮痂病等缺点，但是由于其具有突出的早实性和丰产性，以及在气候边缘地区很强的适应性等优点，在生产中占据了主导地位。

Western短枝结果、适于修剪的特性非常适合我国适度密植的栽培模式，在一些地区表现良好，但生产中也发现了果实不饱满、隔年结果、易感病害的问题，随着种植面积的不断扩大，以后应进一步加强以下研究：（1）适应性研究。研究观察Western在我国不同地区开花性状，合理搭配授粉品种;研究需冷量以及与气温之间的关系、光合效率与品种生长期之间的关系，以更好地确定品种的适应性，充分发挥品种优势。（2）丰产稳产性研究。研究适度密植的栽培模式，提高早期产量;研究密植树形结构和对应的整形修剪措施，培养丰产树形;研究通过平衡施肥、合理负载等措施减小隔年结果强度，形成连续稳定产量。（3）抗病性研究。重点关注疮痂病等真菌性病害，研究分离其致病菌及发生规律以及药物筛选和开发。

参考文献：

[1]Zhang R，Peng F R，Li Y R. Pecan production in China[J]. Scientia Horticulturae，2015，197：719-727.

[2]张普娟，鲍 瑾，刘 鹏，等. 近年我国长山核桃审（认）定情况进展[J]. 江苏农业科学，2016，44（8）：216-219.

[3]Grauke L J. Pecan cultivars Western [J/OL]. USDA Agriculture Research Service，2018[2019-12-20]. https：//cgru.usda.gov/CARYA/PECANS/western.htm.

[4]Sparks D. Western schley pecan[J]. Fruit Varieties Journal，1995，49（2）：70-74.

[5]Smith C L，Romberg L D. Stigma receptivity and pollen shedding in some pecan varieties [J]. Journal of Agriooultural Research，1940，60：551-564.

[6]Marquard R D. Outcrossing rates in pecan and the potential for increased yields [J]. Journal of the American Society for Horthcultural Science，1988，113：84-88.

[7]Grauke L J，Thompson T E. Variability in pecan flowering[J]. Fruit Varieties Journal，1996，50（3）：140-150.

[8]Byford R. Pecan varieties for New Mexico [J/OL]. N.M. State Univ. Cooperative Extension Service，Guide H-639. 2005[2019-12-20]. http：//growingitlocal.com/files/6614/1740/0045/Pecan_Varieties_for_NM.pdf.

[9]Warren T J. Performance of pecan （Carya illinoinensis） cultivars grown in Alabama [D]. Alabama：Auburn University，2018.

[10]朱燦灿，耿国民，周久亚. 薄壳山核桃品种威斯顿的引种与栽培技术[J]. 中国南方果树，2015，44（1）：96-97.

[11]Bustillos L，Hoel S. 2014 New Mexico agricultural statistics [J/OL]. USDA National Agricultural Statistics Service and Department of agriculture state of New Mexico. 2014[2019-12-20]. https：//www.nass.usda.gov/Statistics_by_State/New_Mexico/Publications/Annual_Statistical_Bulletin/2014/2014_NM_Pub.pdf.

[12]Leroy S，Garfin G. The Climate of Las Cruces，New Mexico [J/OL]. University of Arizona. 2017[2019-12-20]. https：//www.environment.arizona.edu/sites/default/files/Climate_of_Las_Cruces_Final.pdf.

[13]Walker S. Growing Zones，Recommended Crop Varieties，and Planting and Harvesting Information for Home Vegetable Gardens in New Mexico [J/OL]. N.M. State Univ. Cooperative Extension Service，Circular 457-B. 2014[2019-12-20]. https：//aces.nmsu.edu/pubs/_circulars/CR457B.pdf.

[14]The New Mexico pecan industry today [J/OL]. N.M. State Univ. College of Agricultural，Consumer and Environmental Sciences. 2018[2019-12-20]. https：//aces.nmsu.edu/ces/pecans/the-pecan-industry-today.html.

[15]李朝晖，华 春，虞蔚岩，等. 南京方山生态公园不同人工植被土壤动物群落结构时空变化[J]. 长江流域资源与环境，2014，23（5）：722-728.

[16]宋 兵. 合肥市耕地土壤养分状况分析及培肥建议[J]. 安徽农学通报，2009，15（21）：100-101.

[17]陈毛华. 安徽省阜阳市颍州区农业土壤养分调查[J]. 北方园艺，2010（7）：228-229.

[18]邱海伦. 徐州云龙山石灰岩山地土壤理化性质与植被状况分析研究[D]. 南京：南京林业大学，2008.

[19]Miyamoto S. Consumptive water use of irrigated pecans [J]. J Amer Soc Hort Sci 1983，108：676-681.

[20]Wang J M，Miller D R，Sammis T W，et al. Energy balance measurements and a simple model for estimating pecan water use efficiency[J]. Agricultural Water Management，2007，91（1/2/3）：92-101.

[21]Smith M W，Ager P L，Endicott D S W. Effect of nitrogen and potassium on yield，growth，and leaf elemental concentration of pecan [J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，1985，110： 446-450.

[22]Wood B W，Stahmann D. Hedge pruning pecan [J]. Hort Technology，2004，14（1）：63-72.

[23]Smith M W，Hinrichs H A. High density pecan plantings in Oklahoma[J]. Pecan Quartly，1980，14：44.

[24]Worley R E. A view of pruning research for mature pecan trees，Carya illinoensis[J]. Pecan South，1978，5（1）：32-33.

[25]Malstrom H L，Mcmeans J L. A chemical method of pruning young pecan，Carya illinoinensis，trees[J]. HortScience，1977，12（1）：68-69.

[26]Grauke L J，Thompson T E，Marquard R D. Evaluation of pecan [Carya illinoensis （Wangenh.） K. Koch]germplasm collections and designation of a core subset[J]. HortScience，1995，30（5）：950-954.

[27]Wells L. Pecan planting trends in Georgia[J]. HortTechnology，2014，24（4）：475-479.

[28]Patrick J C，Worley R E. Alternate bearing intensity of pecan cultivars[J]. Hort Science，2000，35（6）：1067-1069.

[29]Kilby W M，Gibson R. Performance of mature pecan varieties in the low desert of Pinal County 1997—1999[C]//Citrus and Deciduous Fruit and Nut Research Report. 2000.

[30]Bruce W W. Production characteristics of the United States pecan industry[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，1993，118（4）：538-545.

[31]Moreno N，Humberto J. Nutritional studies on pecans [Carya illinoinensis （Wangenh.） C. Koch]growing in irrigated alkaline soils [D]. Tucson，Arizona：The University of Arizona，2009.

[32]Goff W D，Tyson T W. Fall freeze damage to 30 genotypes of young pecan trees[J]. Fruit varieties Journal，1991，45：176-179.

[33]Sparks D. Zinc nutrition and the pecan. A review [J]. Pecan South，1976，3：304-334.

[34]Beverly R B，Worley R E. Preliminary DRIS diagnostic norms for pecan[J]. HortScience，1992，27（3）：271.

[35]Medina C. Normas DRIS preliminares para nogal pecanero [J]. Terra，2004，22：445-450.

[36]Pond A J，Walworth W M，Gibson K R，et al. Leaf nutrient levels for pecans[J]. Hort Science，2006，41：1339-1341.

[37]巨云為，赵盼盼，黄 麟，等. 薄壳山核桃主要病害发生规律及防控[J]. 南京林业大学学报（自然科学版），2015，39（4）：31-36.

[38]Sparks D. Scab control notes for 1974 and 1975[J]. Pecan South，1976，3（1）：290-291.

[39]Grauke L J，Thompson T E. Pecans and hickories[M]//Janick J A，Moore J N. Fruit breeding. Ⅲ. Nuts. Wiley and Sons，Inc，1996：185-239.

[40]Calcote V R，Madden G D，Peterson H D. Pecan cultivars tested for resistance to hickory shuckworm[J]. Pecan Quartly，1977，11：4-5. 郭晓云，李 莹，谢月英，等. 不同基质对石仙桃生长及天麻素含量的影响[J]. 江苏农业科学，2020，48（21）：193-196.