文冠果幼树树形培养及花序调控效果

兖 攀，王久照，姜继元，李 铭，陈奇凌

(新疆农垦科学院林园研究所 ，新疆石河子 832000)

0 引 言

【研究意义】文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge)属落叶灌木或小乔木，高2～5 m，小枝粗壮，花序先叶抽出或与叶同时抽出，两性花的花序顶生，雄花序腋生，长12～20 cm，直立，蒴果长达6 cm，种子长达1.8 cm，黑色而有光泽，花期春季，果期秋初。我国产北部和东北部，西至宁夏、甘肃，东北至辽宁，北至内蒙古，南至河南，野生于丘陵山坡等处，各地也常栽培，野生分布的立地条件决定了其向阳、庇风、耐寒、耐寒的生态特性。种子可食，风味似板栗，营养价值很高，含油量也很高，是我国北方很有发展前途的木本油料植物[1,2]。良好的树形可以为果实和种子提供充足的光合产物，是种子产量和品质形成的基础，但文冠果幼树的树形分化较为严重，是制约早实丰产的关键因素之一，同时文冠果落花落果也很严重，产量极低。【前人研究进展】缪礼科[3]认为文冠果发枝少，枝条粗壮的结果多、树形好；白金友[4,5]发现，多主枝丛生形树形的产量最高；徐东翔[6]认为丰产母树具有结果枝多的特点；牟洪香[2]发现开心型的结果树比例和单株种子产量最高；栾森年[7]认为主干疏层形产量最高；蔡龙[8]发现对自然圆头形树体进行“因树造形”的修剪，可以显著提高结果数；严婷[9]也发现多主枝丛生形和自然开心形的产量具有较高优势。【本研究切入点】文冠果幼树期是整形修剪的关键期[10]，也是花果管理的关键期[11]。结合花序调控处理，从研究树体结构、花序花朵特征、落果动态、果实性状、种子品质。【拟解决的关键问题】调查分析54株文冠果幼树，研究不同树形间生长结实性状的差异，比较不同花序调控处理的效果，筛选重要的评价指标，分析树体结构与结实间的关系。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验地位于新疆石河子市，N 44°17′，E 85°51′，地势平坦，平均海拔450.8 m，属典型温带大陆性气候，日照时间长，冬季长而严寒，夏季短而炎热，无霜期147～191 d，年日照时数为2 318～2 732 h，平均气温7.5～8.2℃。年降雨量180～270 mm，年蒸发量1 000～1 500 mm，为干旱和半干旱区，空气干燥，土壤为灰漠土。试验材料选自新疆农垦科学院文冠果资源圃，内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗种源。树形培养试验从2015年定植时开始，随机选取54株树苗作为培养对象，每年根据幼树自然发育的特点进行适度的整形修剪，经过4年培养，形成12株主干形，21株自然开心形和21株多主枝丛生形的幼树，共54株，株行距=1.5×2.5(m)，东西行向。2018年已有一定产量，2019年对树体结构进行调查，进行疏花疏果试验，抚育管理按照常规方法进行。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

采用双因素不等重复试验设计方法，A因素是树形，在2019年春季萌芽前，在保持原有树形的基础上，对树体进行轻度疏枝修剪，分3个水平：

A1：主干形，分枝少，甚至无一级分枝，花序多着生在主干上，为方便统计分析，设分枝数为1；

A2：自然开心形，平均分枝数3，多为一级分枝，二级分枝少；

A3：多主枝丛生形，平均分枝数10，为一、二级分枝的和，二级分枝较多。

B因素是花序调控处理，按调控力度加强的顺序，分3个水平：

B1：疏花序，为增强处理间的可比性，每株仅保留3个花序，且以顶花序为主；

B2：在B1的基础上，疏除保留花序中下部雄花(去雄)；

B3：在B1的基础上，截去保留花序中上段，约为花序长的1/3(打顶)。表1

表1 试验设计因素、水平和处理株数Table 1 Factors, levels and single plant repetitions of test design

1.2.2 指标测定

2019年4月25日调查文冠果树体结构相关指标，按不同分枝数进行分类并标记，共54株。4月29日(盛花期)进行花序调控处理，以树体为单位统计所有处理的花序相关指标，以花序为单位，统计所有处理的花朵相关指标。5月24日，以花序为单位，调查坐果初期相关指标。7月25日至8月6日采收果实，以果序为单位，测量鲜果相关指标。果实风干3个月后，仍以果序为单位，测量风干果实和种子相关指标。

1.3 数据处理

应用Microsoft Excel 2016软件进行数据整理，SPSS 21.0软件进行双因素方差分析、主成分分析和Pearson相关分析。枝条高度(1枝条分枝点低，2枝条分枝点居中，3枝条分枝点高)，花序着生位点(1侧花序、2近枝条顶端花序、3顶花序)，坐果率=坐果数÷可孕花数，坐果初期落果率=(可孕花数-坐果数)÷可孕花数，最终坐果率=鲜果数÷可孕花数，果实膨大期落果率=(坐果数-鲜果数)÷坐果数，种子重为单个果序种子总重。

2 结果与分析

2.1 不同树形文冠果幼树的花序花朵特征

研究表明，A3的花序多分布在枝条的顶端，A3的花序最多，显著多于A2和A1，A2的花序比A1多，虽然差异不显著，多分枝树体结构有利于花芽分化和花序形成。因所有处理均保留相同的花序数(每株3个)，故疏除花序数与花序总数变化规律一致。A1的花序最长，不同树形的花朵性状指标差异不显著，每花序开花29朵，其中不可孕花6朵，可孕花23朵，可孕花比例78%，另有花蕾3个。表2

2.2 不同树形和花序调控处理对文冠果幼树落果动态的影响

研究表明，不同树形间，坐果数差异不显著，但A1的坐果率最高，坐果初期落果率最低，可能跟其花序数较少，养分比较集中有关。但从最终收获的鲜果数看，A3的最终坐果率最高，这可能和其枝叶茂密，制造的养分多有关。

不同处理间，B2显著降低了坐果数，但其坐果率跟对照差异不显著，这是去雄处理的影响。B3也显著降低了坐果数，主要是因为打顶处理疏除了花序顶端较多的幼果，造成与对照和去雄处理相比，坐果率显著降低，相应的坐果初期落果率显著提高。从最终收获的鲜果数看，各处理间差异不显著，但B3的最终坐果率还是较低，明显低于B2。B2的最终坐果率最高，但与对照差异不大，这可能和雄花数较少，去雄处理所节省的养分有限有关。值得强调的是B3在坐果初期的落果率最高，但在果实膨大期的落果率最低。表3

2.3 不同树形和花序调控处理对文冠果幼树果实性状的影响

研究表明，不同树形间，鲜果重和鲜果单重差异不显著，但A1的干果单重、干鲜比、果实大小、果壳厚、单果种子重均显著小于A3，可能跟A1枝叶较少，制造的有机物质少，果实在膨大期的营养积累不够有关，少分枝树体结构不利于果实的充分发育。

不同处理间，由B3的果形指数显著小于B1可知，打顶处理可以调控果实的形状，使果实更趋向于偏平状。B2和B3的果壳厚均显著小于B1，去雄和打顶处理可以调控养分分配，降低果壳厚度和重量，提高出种率和养分利用率，其中打顶的出种率显著高于对照。表4

2.4 不同树形和花序调控处理对文冠果幼树种子性状的影响

研究表明，不同树形间，种子总重差异不显著，但A1的千粒重、单粒重、种子宽度、种子长度和出仁率均显著小于A3，跟果实的变化规律相似，即果实发育不充分，种子性状也普遍较差。A2的千粒重也显著小于A3，有少量一级分枝但二级分枝少的树体结构，种子发育不充分。

不同处理间，种子总重、千粒重、单粒重差异不显著，B3的最大种子重最大，显著高于B1和B3，说明打顶处理后，树体向保留的种子分配了更多的养分，提升了部分种子的个体品质。B3的种子宽度最大，显著高于B1。表5

2.5 文冠果幼树各指标的主成分

研究表明，主成分数量为7。前7个主成分特征值的累积百分率达到70.567%，之后的特征值贡献率均低于4.5%。主成分1包含12个指标，主要是单个果实、单粒种子的性状指标。主成分2包含6个指标，主要是果实和种子总量性状指标。主成分3包含3个指标，主要是花序数量指标。主成分4包含5个指标，主要是花朵数量指标。主成分5包含4个指标，主要是树体结构指标。主成分6包含3个指标，主成分7包含3个指标。表6

表6 文冠果各指标主成分Table 6 Principal component analysis of the indexes of Xanthoceras sorbifolium Bunge

续表6 文冠果各指标的主成分Table 6 Principal component analysis of the indexes of Xanthoceras sorbifolium Bunge

树高、分枝长；花序花朵指标5个：花序着生位点、花序总数、花序疏除率、花朵数、可孕花比例；果实指标5个：坐果初期落果率、鲜果重、干果单重、果形指数、出种率；种子指标2个：种子总重、千粒重，共14个主要指标，可作为相关性分析的主要指标。

树形对样本评价值的影响极显著，多主枝丛生形的评价值显著高于自然开心形，自然开心形的评价值又显著高于主干形，而花序调控处理对样本评价值的影响不显著。表7

表7 主成分评价值的方差及多重比较Table 7 Analysis of variance and multiple comparison of principal component evaluation value

2.6 文冠果幼树主要指标的相关性

研究表明，与种子产量(种子总重)有关的树体结构指标是地径(r=0.238)和分枝基径(r=0.350)。与种子产量有关的花序花朵指标是花序着生位点(r=0.204)、花朵数(r=0.343)和可孕花比例(r=0.322)。与种子品质(千粒重)有关的树体结构指标是分枝数(r=0.351)。与种子品质有关的花序花朵指标是花序疏除率(r=-0.436)和可孕花比例(r=-0.216)，是负相关。果实和种子指标的相关性：坐果初期落果率与鲜果重(r=-0.367)和种子产量(r=-0.373)负的弱相关，降低坐果初期落果率是提高产量的重要保障。鲜果重与种子产量极强相关(r=0.914)，而干果单重与种子品质强相关(r=0.752)。表8

3 讨 论

3.1 多主枝丛生形和开心形产量高的原因是主枝角度开张，叶幕层适中，光合效率高[4]。研究中多主枝丛生形的果实和种子性状普遍较好，与前人研究结果一致。但开心形可能由于修剪方式不同，保留的二级分枝较少，研究结果稍差。选用多主枝丛生形树形时，需注意分枝的分布和级次，且冠幅不可太大，否则容易弯折。分枝数并不是越多越好，有的分枝较多的大树，产量并未明显提高[12]，良好的树形需具有一定的高度、一定数量的分枝、分枝粗壮、分枝级次清晰、分布均匀、整体树形开展。

3.2 研究所测枝条是结果母枝，多分枝和中分枝树体结构的结果母枝基径在10.6 mm以上，显著高于少分枝的7.8 mm，结果与苏曼琳[10]基部直径达到9 mm以上的结果母枝才能有效坐果的结论相似。中分枝树体结构的枝条长度为43 cm，多分枝的为36 cm，均显著高于少分枝的19 cm，结果与白金友“长度在41 cm以上的结果枝产量较高”的结论相似[4]。

3.3 因研究的对象大多数为顶花序，故可孕花比例达到78%左右，与缪礼科等[13]发现的文冠果顶花序的可孕花约占60%～90%类似，也与高述民等[14]绝大多数品种可孕花生于1年生枝顶芽萌发形成的顶花序上的观点一致。可孕花比例是决定文冠果树是否高产的一个决定因素[15]，研究发现，可孕花比例与种子产量正相关。

3.4 研究分2个时期统计落果率，第一时期从4月29日盛花期～5月24日果实生长初期，第二时期从5月25日～7月25日果实成熟期。第一时期落果50%左右，第二时期在第一时期保留果实数的基础上再落果50%左右，最终的坐果率为25%左右。第一时期50%的落果率与徐东翔[16]在内蒙古发现的40%～70%的落果率相似。花序打顶处理能够降低果实膨大期的落果率，花序去雄处理能够提高坐果率，但最终坐果率仍然较低，通过花序调控实现坐果率的可观改善，还需要更多深入的研究。

3.5 多主枝丛生形平均产量可达1.02 kg[4]，开心形的单株种子产量可达0.79 kg[2]。研究根据单株种子产量=种子总重(每个枝条顶花序的种子重)×分枝数公式，推算出多主枝丛生形在花序疏除前的单株种子产量为0.96 kg，与白金友[5]的结果相近。但实际产量远远低于这个数值，主要原因是树形分化严重，低产树占比大，因而培养统一的丰产树形势在必行。

4 结 论

4.1 多主枝丛生形文冠果幼树的分枝数较多，花序数较多，且多为顶花序。其花朵特征与主干形和自然开心形的差异不显著。

4.2 不同树形间，主干形的坐果率最高，坐果初期落果率最低，但多主枝丛生形的最终坐果率最高，且多数指标明显好于主干形。不同处理间，花序打顶可以起到疏果的作用，降低果实膨大期的落果率，同时该处理还降低了果形指数，提高了最大种子重和种子宽度。花序去雄和打顶可以调控养分分配，降低果壳厚度和重量，提高出种率和养分利用率。树形对果实和种子性状影响极显著，而花序调控处理的影响不显著。

4.3 采用主成分分析方法得到14个主要指标，包括：树高、分枝长、花序着生位点、花序总数、花序疏除率、花朵数、可孕花比例、坐果初期落果率、鲜果重、干果单重、果形指数、出种率、种子重、千粒重。

4.4 与种子产量(种子总重)有关的树体结构指标是地径和分枝基径，花序花朵指标是花序着生位点、花朵数和可孕花比例。与种子品质(千粒重)有关的树体结构指标是分枝数，花序花朵指标是花序疏除率和可孕花比例(负相关)。