薄壳山核桃砧木容器苗多性状间关系分析

杜洋文，邓先珍，李希国

（1.黄冈师范学院经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室/大别山特色资源开发湖北省协同创新中心，湖北 黄冈 438000；2.湖北省林业科学研究院，武汉 430075；3.通城县林业局，湖北 通城 437400）

薄壳山核桃（Caryaillinoinensis），又名美国山核桃、长山核桃，为胡桃科（Julandaceae）山核桃属（Carya）植物，其种仁含油率达70%以上，是世界著名干果之一，更是目前市场上富有潜力的具有重要经济价值的经济树种［1，2］。薄壳山核桃用途广泛，是很好的城乡绿化树种和果材兼用树种，具有重要经济效益、生态效益和社会效益的优良经济树种，具有广阔的国内和国际市场［3，4］。在薄壳山核桃产业发展初期，种苗繁育大多采用大田裸根育苗方式，这种方式繁育的苗木主根过长，造成起苗难度大，对苗木损伤也较大；苗木须根系也很少，造林后缓苗期过长，成活率低，生长势较弱，严重影响了产业发展。转变育苗方式，可提高苗木质量，是促进产业健康快速发展的必由之路。与之相比，容器育苗具有明显优势，在生产造林中也越来越受到重视。容器育苗的最大优势在于其移栽后的成活率高［5］。主要原因是容器育苗能保证苗木根系的完整性，减少移栽时根系损失，提高移栽成活率。大田苗在起苗及包装过程中，根系总量30%以上的细根残留在土壤中，或被破坏［6］。薄壳山核桃砧木苗质量优劣直接影响嫁接苗生长质量好坏，了解清楚薄壳山核桃砧木容器苗生长性状间的关系很有必要，这方面的研究鲜有报道。本研究主要针对薄壳山核桃砧木容器苗的高度、地径、生物量和根系等多个性状间的关系进行相关分析和回归分析，探明其具体的、明确的生长关系，这有利于更好培育容器嫁接苗和服务于生产实际，能够为薄壳山核桃产业提高优质种苗保证。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以泥炭土、珍珠岩、黄心土为基质材料，按一定体积比配制，并添加少量的复合肥，搅拌混匀。将拌匀的基质装填到无纺布容器袋（口径19 cm×高度25 cm）中，距容器袋上边沿口2 cm为宜。砧木幼苗为薄壳山核桃种子经催芽生长至高度15 cm左右、长势一致、无病虫害的实生苗。

1.2 试验方法

2019年5月以6个配方基质培育砧木容器苗，在透明温室大棚进行。试验期间，每隔3～5 d浇水一次，保持基质水分充足，及时清除容器内杂草。6—8月，喷施多维菌素和绿色威雷600～800倍稀释液，每隔10 d一次，连续3次，主要防治天牛、刺蛾、叶甲、蚜虫等害虫。试验按随机区组设计，6个处理，每处理6株，重复3次。

1.3 指标调查与分析

当年苗木停滞生长后，调查苗木高度（Z1）用卷尺测量，地径（Z2）用游标卡尺测量。每配方每重复随机选取3株，将其缓慢倒出容器袋，轻轻抖落基质，用清水轻轻冲洗干净后，用纸巾吸干水分，立即测定植株地上鲜重（Z3）和地下鲜重（Z4），苗木茎干基质痕迹处以上为地上部分，以下为地下部分。地上部分和地下部分分别在80℃条件下烘干至恒重，分别测定其地上干重（Z5）和地下干重（Z6）。地下部分用扫描仪扫描成图像，并用托普根系分析系统分析根长（Z13）、根表面积（Z14）、根体积（Z15）和根直径（Z16）。

1.4 数据统计分析

采用SPSS18.0和Excel软件进行相关分析和回归分析。

2 结果与分析

2.1 薄壳山核桃性状间相关分析

由表1可知，薄壳山核桃砧木容器苗高度、地径、地上鲜重、地下鲜重、地上干重、地下干重、根冠比、高径比、根重比、含水率、总生物量、苗木质量指数、根长、根表面积、根体积、根直径16个性状间存在一定的相关关系。而且，部分性状间还存在显著或极显著的正或负的相关关系，主要有：Z1与Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z11、Z12、Z13，Z2与Z1、Z3、Z4、Z5、Z6、Z11、Z12、Z13，Z11与Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z12、Z13、Z14，Z12与Z1、Z2、Z3、Z4、Z6、Z11、Z13，Z13与Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z14、Z15。

表1 各指标相关系数

2.2 薄壳山核桃性状间回归分析

2.2.1 苗木高度与其他性状间回归分析 以苗木高度为因变量，以地径、地上鲜重、地下鲜重等其他15个性状为自变量进行逐步回归多元线性分析（表2），结果表明，仅有地上干重进入回归方程，其确定系数R2达0.944，线性拟合度大；方差分析F=67.255，显著性水平P=0.001＜0.01；非标准化回归系数B值显著性水平P=0.001＜0.01，回归方程为Y=9.868+6.280X（Y为高度，X为地上干重），对方差分析和回归系数的显著性检验均表明，建立的回归方程具有极显著水平。

表2 薄壳山核桃苗木高度与地上干重线性回归系数、方差分析及R2

进一步对薄壳山核桃苗木高度和地上干重进行对数、二次方、三次方和指数曲线进行分析（表3），通过对各曲线拟合模型的R2比较可知，3次方曲线拟合模型的R2最大，达0.957，但对方差分析显著性检验P=0.064＞0.05，未达到显著水平。其次二次方曲线拟合模型R2为0.956，显著性检验P=0.009＜0.01，达到极显著水平，拟合方程为Y=11.740+2.231X+1.880X2（Y为高度，X为地上干重）。其R2比线性拟合更大，表明以二次方模型建立的回归方程更优，曲线拟合度更好。由图1可知，二次方拟合曲线比线性拟合更接近于观测值。因此，苗木高度与地上干重呈极显著的二次方曲线模型，曲线拟合度更优。

图1 苗木高度与地上干重回归拟合曲线

表3 薄壳山核桃苗木高度与地上干重曲线拟合模型参数和参数估计值

2.2.2 薄壳山核桃苗木地径与其他性状间回归分析 以薄壳山核桃苗木地径为因变量，以高度、地上鲜重、地下鲜重等其他15个性状为自变量进行逐步回归多元线性分析，结果（表4）表明，仅有总生物量进入回归方程，确定系数R2达0.939，线性拟合度较大；方差分析F=62.041，显著性水平P=0.001＜0.01；非标准化回归系数B值显著性水平P=0.001＜0.01，回归方程为Y=3.031+0.158X（Y为地径，X为地总生物量），对方差分析和回归系数显著性检验均表明，回归拟合方程具有极显著水平。

表4 薄壳山核桃苗木地径与总生物量线性回归系数、方差分析及R2

进一步对苗木地径和总生物量进行对数、二次方、三次方和指数曲线分析（表5），通过对各曲线拟合模型的R2比较可知，三次方曲线拟合模型的R2最大，达0.962，但对方差分析显著性检验P=0.057＞0.05，未达到显著水平。其次二次方曲线拟合模型R2为0.940，显著性检验P=0.015＜0.05，达到显著水平，拟合方程为Y=3.143+0.127X+0.002X2（Y为地径，X为总生物量）。其R2比线性拟合更大，表明以二次方模型建立的回归方程更优，曲线拟合度更好。由图2可知，线性拟合曲线和二次方拟合曲线存在一定的拟合差异，二次方拟合曲线更接近于观测值。因此，苗木地径与总生物量呈显著的二次方曲线模型，曲线拟合度更优。

表5 薄壳山核桃苗木地径与总生物量曲线拟合模型参数和参数估计值

图2 苗木地径与总生物量回归拟合曲线

2.2.3 薄壳山核桃苗木总生物量与其他性状间回归分析 以薄壳山核桃苗木总生物量为因变量，以高度、地径、地上鲜重、地下鲜重等其他15个性状为自变量进行逐步回归多元线性分析，结果（表6）表明，仅有地下干重和地上干重进入回归方程，确定系数R2达到1.000；方差分析F=3 474 456.841，显著性水平P=0.000＜0.01；地下干重的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.000＜0.01，地上干重的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.000＜0.01，线性回归方程为Y=-0.002+1.001X1+0.993X2（Y为总生物量，X1为地下干重，X2为地上干重），对方差分析和回归系数显著性检验均表明，回归拟合方程具有极显著水平，线性拟合度达到最优。

表6 薄壳山核桃苗木总生物量与地下干重、地上干重线性回归系数、方差分析及R2

2.2.4 薄壳山核桃苗木质量指数与其他性状间回归分析 以薄壳山核桃苗木质量指数为因变量，以高度、地径、地上鲜重、地下鲜重等其他15个性状为自变量进行逐步回归多元线性分析，结果（表7）表明，仅有地下干重和含水率进入回归方程，确定系数R2达0.997；方差分析F=577.448，显著性水平P=0.000＜0.01；地下干重的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.000＜0.01，含水率的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.048＜0.05，线性回归方程为Y=0.131+0.026X1-0.003X2（Y为苗木质量指数，X1为地下干重，X2为含水率），对方差分析和回归系数显著性检验均表明，回归拟合方程具有显著水平，线性拟合度达到最优。

表7 薄壳山核桃苗木质量指数与地下干重、含水率线性回归系数、方差分析及R2

2.2.5 薄壳山核桃苗苗木根长与其他性状间回归分析 以苗木根长为因变量，以高度、地径、地上鲜重、地下鲜重等其他15个性状为自变量进行逐步回归多元线性分析，结果（表8）表明，仅有根表面积、高度、地上鲜重进入回归方程，确定系数R2达1.000；方差分析F=1 407.579，显著性水平P=0.000＜0.01；根表面积的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.001＜0.01，高度的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.010＜0.05，地上鲜重的非标准化回归系数B值显著性水平P=0.028＜0.05，线性回归方程为Y=-618.227+1.795X1+62.056X2-165.366X3（Y为 根长，X1为根表面积，X2为高度，X3为地上鲜重），对方差分析和回归系数显著性检验均表明，回归拟合方程具有显著水平，线性拟合度达到最优。

表8 薄壳山核桃苗木根长与根表面积、高度、地上鲜重线性回归系数、方差分析及R2

3 小结与讨论

薄壳山核桃砧木容器苗高度、地径、地上鲜重、地下鲜重、地上干重、地下干重、根冠比、根重比、高径比、含水率、总生物量、苗木质量指数、根长、根表面积、根体积等16个性状间存在一定的显著相关关系。通过采用线性和曲线逐步回归分析表明，以苗木高度为因变量，仅与地上干重存在极显著的线性关系，但二次方曲线拟合度更优，R2达0.956，拟合结果更接近于观测值，最优拟合方程为Y=11.740+2.231X+1.880X2；以苗木地径为因变量，仅与总生物量存在极显著的线性关系，但二次方曲线模型拟合度更优，R2达0.940，拟合结果更接近于观测值，最优拟合方程为Y=3.143+0.127X+0.002X2；以苗木总生物量为因变量，与地上干重和地下干重存在极显著的二元线性关系，拟合度R2达到最优1.000，最优拟合方程为Y=-0.002+1.001X1+0.993X2；以苗木质量指数为因变量，与地下干重和含水率存在极显著的二元线性关系，最优拟合度R2达到0.997，最优拟合方程为Y=0.131+0.026X1-0.003X2；以苗木根长为因变量，与根表面积、高度、地上鲜重存在极显著的三元线性关系，最优拟合度R2达到1.000，最优拟合方程为Y=-618.227+1.795X1+62.056X2-165.366X3。以上最优拟合方程能够很好地预测和指导薄壳山核桃砧木容器苗培育和生产造林效果。