薄壳山核桃良种‘巴顿’选育研究*

罗群，习学良，邹伟烈，范志远，徐亮，叶钞，张乔芹

(1.云南省林业和草原科学院，云南 昆明 650201;2.云南省林业和草原科学院 漾濞核桃研究院，云南 漾濞 672500;3.云南富德核桃科技有限公司，云南 宁洱 665199)

薄壳山核桃(Caryaillinoensis)又名美国山核桃、长山核桃，原产美国和墨西哥北部[1]，属胡桃科(Juglandaceae)山核桃属(Carya)植物，是世界著名的干果与重要的木本油料树种[2]。薄壳山核桃在我国引种栽培历史悠久，从20世纪70年代开始，中国林业科学研究院、浙江农林大学、中国科学院植物研究所等单位从美国大量引进薄壳山核桃品种作为经济林木树种开展研究[3]。近几年来，随着对薄壳山核桃价值的逐渐认知，种植面积快速增加，我国江苏、浙江、安徽、云南、河南、江西等省已把薄壳山核桃作为重要的木本油料树种进行重点推广[4-5]，推动了我国薄壳山核桃品种化栽培的迅速发展。

云南省林业和草原科学院于1974年首次将薄壳山核桃引入云南作为干果树种栽培研究[4]，通过引种和栽培实践，已筛选出一批在云南适生的薄壳山核桃品种:‘波尼’(‘Pawnee’)、‘卡多’(‘Caddo’)、‘肖尼’(‘Shawnee’)于2009年通过云南省林木良种委员会审定；‘金华’(‘Jinhua’)、‘绍兴’(‘Shaoxing’)、‘贝克’(‘Baker’)和‘赛甫路斯’(‘Surprize’)于2013年通过云南省林木良种委员会审定[6]。但是要在云南做大做强做深薄壳山核桃产业，现有的品种远远不能满足适地适树栽培的需要，因此选择出早熟性好、丰产、壳薄、果型大、出仁率高、病虫害抗性强的优良品种势在必行[7]。

有鉴于此，本研究对35个引进的薄壳山核桃品种开展近20年的品系观测评比分析，通过初选、复选、决选、区域试验及生产性试验进行良种选育，以期为云南大面积推广种植薄壳山核桃提供丰富的良种资源，助力云南薄壳山核桃产业发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在云南省大理白族自治州漾濞彝族自治县瓦厂乡，位于漾濞县城南部的白竹东麓，漾濞江中下游以西的山坡地段(99.97°E，25.42°N)。地势西高东低，最高海拔2 610 m，最低海拔1 241 m，高差达1 396 m。年平均气温25 ℃，年降雨量800 mm，多集中在6—9月份。属于亚热带高原季风气候，日照时间长，气温高，无霜期长[8]。

1.2 试验材料

将云南省林业和草原科学院漾濞核桃研究院1998年首次从美国引入云南栽培的35个薄壳山核桃品种的接穗，与漾濞县瓦厂乡5 a生早期引进品种‘绍兴’树上进行高接换种。

1.3 选育方法

1.3.1 初选方法

从2002年开始，对已结果的薄壳山核桃引种品种，设标准树观测物候、生长与结果情况，随机抽样分析坚果质量。按表1标准，综合分值达到85分以上的为初选优株。

1.3.2 复选方法

对初选的优株分别于云南宁洱、建水、云县、漾濞、广南5个试验点进行水平区域栽培试验，于漾濞县瓦厂乡不同海拔段龙扎岔路口、物必摩、茶北摩、物摩鹿4个试验点进行垂直区域栽培试验。从2009年开始调查分析参试初选优株的树体生长量、产量、坚果质量及抗病性，再根据表2的综合评分标准，综合分值达到75分以上的为复选优株。

表2 薄壳山核桃品种复选的综合评分标准

1.3.3 决选方法

复选出的优株在漾濞县瓦厂乡进行生产性试验，并经过品质分析决选出最终的优良品种。随机区组设计，多品种混栽，定植前3个月挖塘，规格为80 cm×80 cm×80 cm。2013年1月起苗定植，起苗后用塑料编织袋加湿材料包装，起苗3～10 d内定植。定植后塘面覆盖塑料薄膜，3—5月补水3次，每次30 kg。未结果幼树，采用环状施肥，结果树进行穴状施肥，培养多主枝开心树体，4—5月无雌花新梢摘顶、扭梢；旱季3—5月每月浇水1次；每年10—12月施有机肥为主的基肥1次，次年7—8月追施1次复合肥。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016进行基础数据处理，对引种品种的物候、生长情况、产量、坚果质量、抗病性等参数进行进一步统计分析。

2 结果与分析

2.1 初选研究

对引进的薄壳山核桃品种首先进行系统物候观测。‘巴顿’在云南3月中下旬芽萌动，可避开晚霜危害；4月上中旬至5月初为雄花散粉期，此时正值云南旱季，有利于花粉传播与雌花授粉；5月下旬为幼果形成期；7—8月为果实速生期，完成体积增长的90%，体现出早实丰产的特性。

其次结合结果习性、抗病能力及品质进行综合分析，再按表1评分标准综合评分，综合分值(表3)在85分以上的共有9个品种，分别为‘云引5’‘云引8’‘云引10’‘云引11’‘云引20’‘云引24’‘云引33’‘巴顿’‘云引42’，9个初选优株继续完善区域性栽培试验。

表3 引种的薄壳山核桃品种综合评分

2.2 复选研究

2.2.1 水平区域栽培试验

5个试验点主要气象指标列表4。

表4 水平区试点气象指标

每个区试点面积10～25 hm2，共计120 hm2。各区试点都有良好的前期基础，嫁接裸根苗于12月至次年2月种植，种植时可挖规格为80 cm×80 cm×80 cm的种植塘。栽种后每隔15～20 d补水1次，并加强肥水管理。种植株行距8 m×8 m。每年秋冬季施有机肥为主的基肥1次，次年7—8月追施氮磷钾复合肥1次。全年勤防天牛，5月喷施杀虫剂防治木蠹蛾和金龟子等害虫，7—8月采用薰烟法防治刺蛾，喷施杀菌剂预防叶黑斑病。调查分析参试9个初选优株的树体生长量、产量、坚果质量及抗病性(表5)。

从表5可知，同一品种在5个区试点之间无显著差异，云南的高原自然环境与原产地美国南部的自然条件近似，薄壳山核桃在云南的适应范围较为广泛，气候类型相似于宁洱、建水、云县、漾濞和广南5个区试点的区域都适宜发展。‘巴顿’结果枝为中短果枝类，树冠较小，适合矮密栽培。云南雨季集中，叶片易感黑斑病，对薄壳山核桃产量质量影响很大，但‘巴顿’几乎没有发生。其对黑斑病具有很强的抵抗力，具有早实丰产抗病的特性，这为后期良种筛选提供了资源保障。

表5 3 a平均树体生长结果及坚果质量

2.2.2 垂直区域栽培试验

4个不同海拔段每个品种各栽培嫁接苗3株，每个试验点面积5～20 hm2，共40 hm2。统计每年的树体生长量和坚果质量(表6)。从表6分析可知，同一品种的生长量和产量在龙扎岔路口(海拔1 430 m)和物必摩(1 650 m)的差别不显著，但除‘巴顿’外的其它品种都明显优于茶北摩(1 800 m)和物摩鹿(2 000 m)2个点。单位冠投影面积产仁量、单果重随海拔升高而下降，‘巴顿’在海拔1 430 m、1 650 m、1 800 m 3个点的产量差异不大，但是1 800 m 点的单果重明显低于1 430 m点。这说明‘巴顿’的海拔上限可达1 800 m。从垂直区试中可看出，由于海拔过高积温不够，‘巴顿’树体产量低、坚果小。

将表5、表6的数据按表2综合评分标准进行综合评分(表7)，总分超过75分的只有3个，分别为‘云引8’‘巴顿’‘云引42’，即为复选出的优株。

表6 垂直区试点的树体生长结果及坚果质量

表7 水平和垂直区试中参试品种的综合评分

2.3 决选研究

2.3.1 生产性试验

将复选出来的‘云引8’‘巴顿’‘云引42’在漾濞县瓦厂乡进行生产性试验。果实成熟期时进行全园测产，每个品种随机抽取10株，称取3 kg混合样为复选的3个优株进行品质及抗性分析(表8)。从表8可知，‘巴顿’3年平均产量可达1 001.40 kg/hm2，产量较云引8和云引42高，表现出稳定的抗性和品种的丰产性，种植效益和推广前景好。

表8 生产性试验结果分析

2.3.2 品种核仁的成份分析

油料树种的果实中，脂肪含量和矿质元素含量等指标尤能反映其果实品质与性状的差异。将3个品种的坚果随机抽取1 kg，委托农业部农产品质量监督检测中心(昆明)分析测定其核仁营养成分(表9～表10)。

表9 决选品种核仁脂肪中的脂肪酸构成

表10 决选品种核仁的矿质元素含量

脂肪酸是薄壳山核桃仁的主要成分，组成成分基本一致，主要含有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生酸[9-12]，其在人体代谢中均具有十分重要的生理作用，单不饱和脂肪酸(油酸)可以降低血液中胆固醇和甘油三酯，对心脑血管疾病有很强的预防作用，多不饱和脂肪酸以亚油酸为主，能维持和促进机体正常生长发育[13]。因此，脂肪酸是考察薄壳山核桃果实品质的重要指标之一。从表9可知，‘巴顿’的单不饱和脂肪酸相对含量最高，为69.94%，多不饱和脂肪酸为20.38%，营养保健价值相对较高，可成为开发功能性的薄壳山核桃优良品种。

矿质元素对维持人体正常的生理功能起着积极作用，任何一种元素的缺乏或者过量都会影响其他元素的吸收和作用的发挥[14-16]。从表10可知，3个品种薄壳山核桃均含有Ca、Cu、Fe、K、P、Zn 等人体必需的矿质元素，其中‘巴顿’的S、Ca、Cu、Mn含量较高，分别为90.00、525.00、7.60、102.80 mg/kg；其次P、K、Mg、Fe、Zn含量几乎与‘云引8’和‘云引42’相同，在矿质元素开发利用方面具有更优价值。综上分析，最终决选出适宜当地种植的薄壳山核桃优良品种为‘巴顿’。

3 讨论与结论

3.1 讨论

薄壳山核桃是一种见效慢，效益持久的经济树种，选择优良品种是栽培成功的关键[17]。‘巴顿’品种选育时间较长，是一个能体现遗传性稳定和云南区域特色的品种。其树冠较小，适合矮化密植栽培。无性系穗条嫁接成活率达91.3%，与‘绍兴’砧木嫁接亲和力很好。5龄砧高接后第4 a开始结果，平均单果重4.8 g，出仁率56.86%，仁含油率73.2%，坚果饱满，壳薄，极易取整仁，丰产性好，抗叶黑斑病能力强，适宜在海拔1 600～1 800 m、年均温14～17 ℃、年降雨量≥900 mm、≥10 ℃年活动积温3 500 ℃以上的云南省内相似地区种植，‘巴顿’品种表现出的优秀性，具有良好的种植和发展潜力，值得进一步大范围、大幅度的推广应用。

薄壳山核桃核仁中含有丰富的蛋白质、氨基酸、粗脂肪、酚类等营养成分[18]，本研究仅从脂肪酸和矿质元素含量方面进行分析，存在一定的局限性，为充分利用其营养价值，今后可结合云南薄壳山核桃产业发展的实际情况，继续深入进行全面系统的分析。

本研究的选育技术仍采用了遗传测定和区域性试验，目前对薄壳山核桃的研究中，利用分子技术进行基因研究[19-22]仍未广泛普及。后期可与分子标记辅助育种、细胞工程育种、转基因育种等现代生物技术手段相结合，进一步提高薄壳山核桃品种选育研究的技术水平，使育种工作更具目标性和精准性，以促进我国薄壳山核桃产业的健康快速发展[23]。

3.2 结论

本研究经过近20 a的薄壳山核桃良种选育试验,最终筛选出优良品种‘巴顿’(‘Barton’)，其为落叶乔木，树干深褐色，树皮片状开裂脱落，老熟的1 a生枝呈灰色；树体矮化，枝条细密，中短果枝结果，每果枝坐果数多为3～4个；雌雄花盛花期可重叠2～3 d；青皮果具四棱；坚果椭圆形，果顶钝尖，种壳平滑，灰白色；坚果果仁含油率高，极易取整仁，仁食味香甜，口感细腻，可直接食用、榨油、食品加工辅料等，特别适合生产整仁产品和开发休闲食品。该品种在云南5个试验点均表现出了稳定的早熟性、丰产性、优质性，2021年2月通过云南省林木品种审定委员会审定，良种编号为云 S-ETS-CI-019-2020，可作为云南地区薄壳山核桃主栽品种的优选对象。