左继林,贺义昌,黄建建,翟 敏,翟茂根
(1.江西省林业科学院,江西 南昌 330013;2.江苏省中国科学院植物研究所,江苏 南京 210014;3.宜春绿茂薄壳山核桃科技有限公司,江西 万载 336100)
薄壳山核桃[Carya illinoensis (Wangehn.) K. Koch]为胡桃科山核桃属植物,原产于墨西哥北部和美国南部地区,果实的营养价值极高,既是世界上重要的干果树种,又是优质用材及优良的园林绿化树种[1-2]。薄壳山核桃在我国虽有百年的引种历史,江西省科研院所自1963年就开始了美国山核桃的引种,但截至目前全省的种植面积不到0.67万hm2,还未实现产业化种植,主要原因在于盲目引种,长期实生苗种植,且在栽培上科学配置等主要技术问题未能解决[3-9]。
为了促进江西薄壳山核桃类干果与高档木本油料产业的高质量发展,需要对薄壳山核桃的植物学特性、品种学特性、生态需求及栽培技术等进行深入的调查和研究。本项目组就薄壳山核桃在江西省分布的实生优株与引进良种的产量与经济性状进行了调查,旨在为确定江西省的主要栽培良种及其在江西省的规模化推广种植与产业的发展壮大提供参考。
试验点1:在江西省林业科学院内,江西省南昌市昌北经济开发区(28.74°N,115.82°E),海拔65.03 m,气候温暖多雨,年降雨量1650 mm,年均气温17.7 ℃,无霜期261 d。试验点2:在江西省宜春市万载县罗城镇麻田村(28.254°N、114.532°E),海拔53.00 m,气候温暖多雨,年降雨量1742.5mm,年均气温18.2 ℃,无霜期256 d。试验点3:位于江西省丰城市董家镇湖塘乡雷坊村(28.1840°N、115.3644°E),海拔50.00 m。试验点4:位于赣州市石城县屏山镇(26.2240°N、116.2932°E),海拔76.00 m。
除了试验点1之外,其他试验点的土层厚度均在100 cm以上,土壤类型为丘陵黄红壤,母岩页岩;植被主要有马尾松、铁芒箕、巴茅等。
试验点1:江西省林业科学院的大树来源于1963年江西庐山实生大树种子播种育苗打穴栽植,现存7株大树,平均树高20 m以上,胸径65 cm以上,株间距4~6 m。
试验点2:宜春绿茂薄壳山核桃有限公司从2011年12月底开始,分别从南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司和江苏省中国科学院植物园研究所引种了波尼(Pawnee)、马罕(Mahan)、金华、威奇塔(Wichita )、卡多(Caddo)、亚林23号6个品种,这6个品种均种植在万载县白良镇,平均树高350 cm,地径3.27 cm,按照6 m×8 m密度栽植,种植穴按0.8 m×0.8 m×0.8 m(长×宽×深)挖穴,回填土前,将生石灰粉0.5 kg撒入穴底和穴壁周围,每个种植穴施有机肥10 kg,与土一并翻匀,并加入钙镁磷肥2 kg和复合肥0.5 kg,夏季和秋季进行除草和打药管理。
试验点3:宜春市丰城董家镇湖塘乡雷坊村,2000年从江西省林业科学院调运实生播种苗并栽植成林,种源来自美国南部的得克萨斯州(State of Texas)东部,栽植密度为4.0 m×5.0 m,种植穴为0.6 m×0.6 m×0.5 m(长×宽×深),每穴施复合肥2.5 kg,栽植后管理比较粗放。
试验点4:赣州市石城县屏山镇,同为2000年从江西省林业科学院调运的实生播种苗并栽植成林,现存4株。
2020年10月上旬到11月中旬,笔者对各调查点定位,实生树在结果期通过目测,初选5~8株,最后决选3~4株优株,在每株树上随机采摘果实10颗。风干后,用精度0.1 g的电子秤和精度0.01 cm的游标卡尺分别测量核桃的单果重和果壳最薄处厚度;含油率通过磁共振法测定。
应用Excel 2003和DPS 7.55软件对数据进行统计和分析。极差为同一列中最大值减去最小值。
采用DPS 7.55软件进行多重比较分析,采用隶属函数法综合评价了不同间种方式下油茶林地的养分改良状况,利用下列公式,计算各性状指标的隶属函数值,并对其平均值进行比较,数值越大则表示效果越好。隶属函数值计算公式:
式中,X(u)为某性状指标的隶属函数值,X为该指标的测定值,Xmin为该指标的最小值,Xmax为该指标的最大值。
由表1可知,引种于江西不同地点的薄壳山核桃优良单株之间的单果重、出仁率、壳厚、果形指数、含油率的差异不同;优株的单果重变异系数最大,其次为果壳厚度,再次为含油率与出仁率。
表1 薄壳山核桃实生优株的果实经济性状比较
不同地点实生优株的单果重差异显著,平均单果重变异系数达到29.41%,其中,院4号的单果重是丰城16号的2.53倍,且各单株的单果重变化大,变异系数为5.56%~14.85%;石城与丰城两地实生树核桃单株间的单果重差异不显著,石城的4株优株的单果重为6.60~6.89 g,丰城的3株优株的单果重为4.38~5.56 g,而南昌试验点的4株优良单株之间单果重差异显著,变异系数为5.97%~13.04%、出仁率除了丰城16号外,不同优良单株间差异不显著,变异系数只有7.6%;各优良单株间只有丰城16号的果实出仁率差异较大,变异系数达到32.66%。不同地点的优株的果壳厚度除丰城16号、院8号与石城3号外,其余差异均不显著,其中丰城16号果壳厚度达1.56 mm,比院7号厚41.82%;不同地点的优株的果实含油率,变异系数为8.55%,含油率为50.59%~69.31%。以单果重、出仁率、果壳厚度、含油率为指标进行综合评价,其综合性状优劣排序依次为院4号、丰城4号、院8号、石城4号、院7号、院1号、丰城5号、石城1号、石城2号、石城3号、丰城16号。
由表2可知,引种于江西不同地点的薄壳山核桃良种间的单果重、出仁率、壳厚、单株产量及含油率的差异不同;良种的果壳厚度变异系数最大,其次为单果重,再次为出仁率、单株产量与含油率。
不同地点的良种的单果重差异显著,平均单果重变异系数为19.14%;其中赣选1号的单果重是卡多的2.35倍,且各良种的单果重变化大,变异系数为4.71%~14.01%;赣选良种的单果重变异系数较大,为5.56%~14.01%,其他良种同株的变异系数较小,变异系数为4.71%~9.63%;不同良种的出仁率也差异显著,变异系数为12.09%;良种卡多、威其塔、波尼、赣选5号、马罕的果实出仁率较大,均在55%以上。不同良种的果壳厚度差异显著,变异系数达46.93%;其中,赣选1号良种的果壳厚度达1.30 mm,是果壳最薄的卡多的7.22倍;除赣选5号外,其余赣选良种的果壳厚度均在1 mm以上,且差异不显著。不同良种的果实含油率差异不显著,变异系数仅为4.00%,含油率为65.53%~74.57%。各良种的单株产量也差异显著,较高的波尼、赣选1号、马罕、赣选3号、赣选5号、赣选4号的单株产量均在8.20 kg以上;以单果重、出仁率、果壳厚度、含油率为指标综合评价,其综合性状优劣排序依次为波尼、马罕、赣选5号、威其塔、金华、赣选1号、卡多、亚林23号、赣选3、赣选2号、赣选4号。
由表3可知,江西省薄壳山核桃优株与良种间的单果重、果实出仁率、果壳厚度及果实含油率的差异显著。在4个经济性状中,果壳厚度的变异系数最大,达到46.93%,其次是单果重、出仁率,含油率的良种与优株的变异系数较小,只有4%。
表3 薄壳山核桃优株与良种的果实经济性状比较
结合表1与表2,实生优株的平均单果重、出仁率、果实含油率均低于良种,分别只有良种的83.93%、82.88%、90.75%,但果壳厚度比优良品种的高54.32%;优株的单果重、果实含油率的变异系数均明显高于良种,分别高53.66%、113.75%,但出仁率、果壳厚度的变异系数低于良种,良种的出仁率和果壳厚度的变异系数分别是优株的1.59和3.35倍。
表2 薄壳山核桃良种的果实经济性状比较
不同地点的薄壳山核桃良种与优株综合性状评价结果表明,进贤良种的综合性状优于万栽良种,石城优株的综合性状优于丰城和南昌试验点。
(1)江西省的薄壳山核桃优良单株与栽培区良种之间的单果重、出仁率、果壳厚度、含油率均差异显著,良种的平均单果重、出仁率、含油率均明显高于实生优株,但果壳厚度比优株的薄;个别优株,如院4、院8号的单果重、出仁率、含油率均高于或接近于良种的平均值[10-11],为良种选育提供了育种材料的种质。
(2)薄壳山核桃初选的11个优株综合性状评价结果,综合表现依次为院4号>丰城4号>院8号>石城4号>院7号>院1号>丰城5号>石城1号>石城2号>石城3号>丰城16号;江西省引种的薄壳山核桃11个良种的综合表现依次为波尼>马罕>赣选5号>威其塔>金华>赣选1号>卡多>亚林23号>赣选3>赣选2号>赣选4号。
(3)优株的平均单果重、出仁率、含油率均低于良种,但果壳厚度均比良种的高;优株的单果重与含油率变化程度高,但该性状不及良种的稳定,良种的出仁率与果壳厚度的变异系数较大。不同地点的优株与良种的综合性状不同,进贤良种的综合性状优于万栽良种的,石城优株的综合性状优于丰城和南昌试验点的。
(4)此次调查优株的产量指标一是由于不同地点的树龄不同,南昌试验点的为60多年树龄的大树,而丰城与石城点的树龄则为20余年,不好比较;二是由于存在看护不到位的问题,调查地点的数据不完全或不准确的原因而未被采用,该指标仅凭落果前的目测及果实性状定为优株,可能存在一定人为因素的偏差,需对已选优株进行进一步的调查和测定。