川中丘陵区山桐子人工林生长和结实特性研究

杜阳平，严贤春，罗建勋，刘芙蓉，王海峰

1. 西华师范大学生命科学学院，四川 南充 637000；

2. 四川省林业科学研究院，四川 成都 610081

山桐子（Idesia polycarpaMaxim.）是大风子科（Flacourtiaceae）山桐子属（Idesia）的落叶乔木[1]，又称油葡萄、水冬瓜（陕西、四川、浙江）和水冬桐等[2]。原产于中国，集中分布在中国四川、陕西、重庆和贵州等省（市）[3]，在日本、朝鲜和韩国也有分布[4]。

山桐子作为优良的木本油料树种，具有生长适应性强，果实产量高等突出特点，近年来山桐子已成为四川、湖北和贵州等省(市)备受青睐的优良乡土木本油料树种。山桐子树形美观，花橙黄色，是优良蜜源植物；果实在秋冬季节呈红色串状，在树上的宿存期达4—5月，是优良的园林观赏树种；该树种还具有耐旱、耐贫瘠的特性，可作为石漠化治理的先锋树种[5]。此外，山桐子油还有较高的生物燃油利用价值，其燃烧品质能够达到美国生物柴油标准，且精炼深加工后还具有食用价值[6]，油中维生素E 的含量是菜油的两倍以上，有较高的保健作用[5，7]。

山桐子的遗传改良研究主要集中在天然林分果实性状变异研究和果序、果实类型划分[8]。近年川中丘陵区规模化栽培的山桐子人工林陆续进入结实盛期，开展山桐子实生人工林生长性状和果实性状研究，期望为下一步开展优良家系和无性系选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验基地位于四川省德阳市中江县富兴镇，地处龙泉山脉尾端，纬度31°05′27.04″N，经 度104°35′6.80″E，平均海拔607 m，属亚热带季风性湿润气候，一年四季分明，热量较为丰富，年均温16.7 ℃，年均降水量882.5 mm，土壤类型为壤土。

山桐子人工林造林时间为2014年，采用广元市朝天区1年实生苗造林，株行距3 m×4 m，2016年开始初挂果，2017年结实状况较好。

1.2 性状测定方法

2018年10月对25 株无明显病虫害单株统一编号，测定每株树高、胸径、冠幅、枝盘轮数和单株鲜果产量，并在这25 株树4 个方位枝条上随机采收10～20 串成熟果穗，将同一株采集的不同方位的山桐子果实分别混匀后，随机选取10 串鲜果做实验样本。用电子天平（精度0.01 g）分别称量每串果序果实净重和百粒重；用卷尺测定每串果序长和果序宽（精度0.1 cm）；用数显游标卡尺（精度0.01 mm）分别测量果柄粗度、单果长和单果宽。

1.3 数据处理与分析

利用Excel 2007 对野外测量的树高、胸径、冠幅、枝盘轮数、单株果序数和内业测定果实表型性状进行排序和筛选。用DPS 7.05 对不同果实的表型性状和单株生长进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同单株的生长性状和鲜果产量关系

单株生长性状和鲜果产量统计结果（见表1）表明：25 株单株的树高生长变幅3.4 m～6.4 m，平均值5.05 m；胸径生长变幅5.6 cm～13.1 cm，平均值10.36 cm；枝盘轮数变幅3 轮～7 轮，单株产量2.59 kg～26.75 kg，平均单株产量为12.92 kg。

表1 单株生长量和鲜果产量统计表Tab.1 Statistics of individual plant growth and fresh fruit yield

2.2 不同果序表型性状的差异

使用变异系数（CV）来判断每株生长情况是趋于平均化还是趋于分化[9-10]（见表2）。其中单株产量变异系数为45%，表明实生起源的山桐子产量差异大。果序长短变异系数最高的是26 号单株，达32.83%，而24 号单株变异系数最低，可见山桐子果序长短差异较大。13 号单株果序重和每串果序果实净重变异系数分别为14.22%和14.25%，表明该单株果序重量相对均匀。10 号单株单果长变异系数达10.83%，16 号单株单果宽差异极显著，达162.43%，说明山桐子果实表型性状上存在很大差异。

不同山桐子单株果实特征的方差分析与多重比较结果见表3、表4。从表3 可以看出，25 株单株果实性状的果序长，果序宽，果序重，单果长，百粒重和果实数量（串）差异极显著（P＜0.01）；果柄粗度度差异显著（P＜0.05），单果宽差异不显著（P＞0.05）。单株的果序长、果序宽、果序重、单果长、果柄粗度、每串果序果实净重、百粒重和果实数量（串）的生长数值差异均达到了显著水平（P＜0.05）。而果实表型性状的差异主要表现在果序长，果序宽，果序重，单果长，百粒重和果实数量（串）。

单株果序果实表型性状的平均值发现，果序长变幅为21.67 cm～42.15 cm，10 号单株果序最长，高于平均值34.71%。果序宽变幅为9.69 cm～15.21 cm。果序重变幅为37.51 g～152.53 g；单果长变幅为6.87 mm～10.15 mm； 单 果 宽 变 幅 为6.73 mm～15.50 mm；果柄粗度变幅为2.37 mm～7.06 mm，25 号单株高于平均值82.53%；每串果序果实净重变幅为33.06 g～135.85 g；每株果序的百粒重平均变幅为20.13 g～63.92 g；单株产量平均变幅为2.59 kg～26.75 kg；果实数量（串）变幅为123 粒～405 粒。

表2 果序和果实表型性状变异系数Tab.2 Variation coefficient of fruit inflorescence and fruit phenotypic traits 单位：%

表3 单株果序果实表型性状的平均值及标准差Tab.3 Mean and standard deviation of fruit inflorescenc and fruit phenotypic traits of single plant

从表4 可以看出，25 株单株果实性状的果序长，果序宽，果序重，单果长，百粒重和果实数量/串差异极显著（P＜0.01）；果柄粗度度差异显著（P＜0.05），单果宽差异不显著（P＞0.05）。单株的果序长、果序宽、果序重、单果长、果柄粗度、每串果序果实净重、百粒重和果实数量/串的生长数值差异均达到了显著水平（P＜0.05）。而果实表型性状的差异主要表现在果序长，果序宽，果序重，单果长，百粒重和果实数量/串。

表4 不同果序果实表型性状方差分析Tab.4 Variance analysis of fruit phenotypic characteristics of different fruit inflorescenc per plant

2.3 不同果实性状的相关性分析

植株果实性状之间有一定的关系[11]。对单株的树高、胸径、冠幅、枝盘轮数、枝条总数、单株产量、果序长、果序宽、果序重、果柄粗度、每串果序果实净重和百粒重做相关性分析（见表5）。如表5 所示，树高与胸径、冠幅之间存在极显著的正相关（相关系数r=0.78 和0.55），树高与枝盘轮数、总的枝条数和果序长之间存在显著正相关（相关系数分别为0.44、0.42 和0.44），单株产量与果序长、果序重、每串果序果实净重之间存在显著的正相关（相关系数分别为0.46、0.41 和0.41）。

3 讨论

3.1 山桐子人工林生长和结实关系

江锡兵[12]、龚榜初[13]等表示不同产地山桐子受海拔、纬度和年均温等外界条件影响，果实含油率及其理化指标受遗传变异影响也大。刘芙蓉[14]等调查表明，四川省盆周山区亚热带湿润气候显著，为山桐子表型性状变异提供了有利条件。5年生山桐子实生人工林平均胸径、树高和冠幅分别为10.36 m、5.04 m 和4.22 m；枝盘轮数变幅为4 轮～6 轮；单株鲜果产量变幅为2.59 kg～26.75 kg，平均鲜果产量为12.97 kg。可见山桐子人工林生长和结实关系差异较大。

表5 果实生长特征值相关性分析Tab.5 Correlation analysis of fruit growth values

3.2 山桐子人工林果实表型性状变异

山桐子为雌雄异株植物，繁育方式以杂交授粉为主，受遗传因素和环境因素的作用，山桐子果实表型性状变异较大。岁立云[15，16]等对陕南自然分布区的山桐子果实类型做了划分。代莉[6]和宋雨[17]等研究发现山桐子在不同地理分布区间存在显著的遗传多样性。通过果实表型性状差异分析可见：10 号单株果序最长，高于平均值34.71%；30 号果序宽最宽；29 号单株果序重最重；33 号单株单果长最长；25 号单株果柄粗度最粗，高于平均值82.53%。每串果序根据长短和宽度不一，表现出长穗和短穗等果序类型。其中单果宽和单果长的变幅较大，单果长宽比例不同，果型也有差异。可见在相同环境条件下的山桐子人工林，果实表型性状同样具有显著的遗传变异。

3.3 山桐子单株结实性状相关性分析结果

山桐子生长性状与果实表型性状之间具有不同程度的相关性。树高与胸径，冠幅之间有极显著相关性（P＜0.01），与果序长之间有显著相关性（P＜0.05，相关系数r=0.44）；果序长与树高，胸径，单株产量之间有显著相关性（P＜0.05，r分别为0.44、0.42 和0.46）；果实数量/串与果序长，果序宽，果序重，每串果序果实净重之间有极显著相关（P＜0.01，相关系数r=0.65、0.52、0.65 和0.63），与果序宽有显著相关（P＜0.05，相关系数r=0.4）；果序重与果序宽之间有极显著相关性（P＜0.01，相关系数r=0.58）；果柄粗度与果序宽之间也有极显著相关性（P＜0.01，相关系数r=0.53），与果序长和果序重有显著相关性（P＜0.05，相关系数r分别为0.42和0.46）。