大泡核桃与圆菠萝核桃在攀枝花的引种迁移适应性

李 恒 ,张春花 ,顾国栋 ,彭建勇 ,刀丽平 ,苟 佳 ,蔺雨阳

(1 攀枝花市农林科学研究院,四川攀枝花,617000;2 攀枝花市东区绿化工作服务中心)

核桃是集生态、经济和社会效益于一体的经济林树种,我国自西向东多地有广泛栽培[1]。云南是我国最重要的核桃主产区,也是泡核桃的起源和分布中心,其种质资源的多样性对丰富我国西南地区核桃种类和育种的贡献不可估量[2]。有关核桃的研究近些年多集中于核桃种质资源的亲缘关系、抗逆性和性状方面,在需要投入大量精力的大田试验和推广研究上文献非常少,这主要与大田推广研究的周期长、投入大有关。2009年核桃成为攀枝花市山区的农业主导产业,为提升核桃品质,丰富核桃种类,我们从生态相似的云南省引进审(认)定的泡核桃品种大泡核桃和圆菠萝核桃,开展13年的适应性观测试验,为攀枝花市核桃品种选择和推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设在四川省攀枝花市米易县新山乡新山村,山区地貌,年平均气温16.6 ℃,1月平均气温12.8 ℃,7月平均气温26.1 ℃,年日照时数2 748.9 h,平均年降水量890 mm,无霜期约300 d。土壤为红壤,石砾含量较高。试验点1位于新山村10社,海拔1 850 m,试验点2位于新山村6社,海拔2 250 m。2个试验点均为台地,原种植作物为玉米,2009年10月整地、挖定植穴(60 cm×60 cm×60 cm),株距6 m,行距7 m,每穴施腐熟农家肥15 kg,11月下旬完成定植。2010年开始连续3年套种烤烟,后期未套种作物。2011年2月14-17日完成嫁接。每年6月2个试验点均施1次复合肥,12月施1次农家肥,用量根据树体逐年增加,10月雨季结束后全园除草,冬季树干涂白。

1.2 试验材料

2011年从云南省林业和草原科学院漾濞核桃研究院引进云南省核桃优良品种大泡核桃、圆菠萝核桃嫁接在本地铁核桃上,2个品种在原产地的生长特性见表1。

表1 大泡核桃与圆菠萝核桃在原产地的生长特性

1.3 试验方法

单株小区,重复3次,从2018年(进入盛果期)开始,观测其物候期、着果率、产量、生长量等,每年测定1次,取平均数。进行表型性状测定和主要内含物(粗脂肪和蛋白质)检测。粗脂肪和蛋白质指标委托成都迈乐赛生物科技有限公司测定,测定方法分别为GB 5009.124-2016酸水解法,GB 5009.5-2016凯氏定氮法。

数据分析采用单因素方差分析(oneway ANOVA),在R语言agricolae包和tidyverse包并循环执行实现。

2 结果与分析

2.1 物候期

2个核桃品种在试验点与原产地的物候期见表2,引种的2个核桃品种均为雄先型,同一株树雌雄花相遇的情况较少,表现为较明显的EPP(有效授粉期[3],effective pollination period,EPP)错失现象。2个核桃品种花粉的萌发密集,萌发力强,具有明显的集体效应[3]。

表2 大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点与原产地的物候期比较

大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点1的萌芽期、雌雄花盛花期均略早于原产地,在试验点2基本与原产地相同,花期与原产地相近,且均为雄先型。大泡核桃在试验点1的成熟时间略早于原产地,在试验点2的成熟时间与原产地相近;圆菠萝核桃在试验点1的成熟期与原产地相近,在试验点2的成熟期较原产地晚5～10天。大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点1的落叶时间与原产地相近,在试验点2的落叶时间略早于原产地。

2.2 农艺性状

大泡核桃与圆菠萝核桃在2个试验点嫁接10年后进入盛果期,测量树体基本情况和产量,与原产地农艺性状进行比较,结果见表3。大泡核桃在2个试验点的生长量均略小于原产地,特别是在试验点2,其树高、胸径、冠幅等指标均小于原产地,但在试验点1的坚果产量显著高于原产地,试验点2的坚果产量略低于原产地。圆菠萝核桃在2个试验点的单位面积核仁产量显著低于原产地。

表3 大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点与原产地的农艺性状比较

2.3 主要经济性状

大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点及原产地主要经济性状比较见表4。核桃坚果的表型性状主要反映核桃坚果大小、果壳厚度、出仁率等,内含物主要表现为粗脂肪和蛋白质。从表4可以看出,大泡核桃坚果大小、单果质量、出仁率、果壳厚度等指标与原产地无显著差异,核桃仁粗脂肪含量略低于原产地,而蛋白质含量略高于原产地。圆菠萝核桃坚果大小、单果质量、出仁率均低于原产地,果壳厚度略高于原产地,粗脂肪含量低于原产地。

表4 大泡核桃与圆菠萝核桃在试验点及原产地主要经济性状比较

将大泡核桃、圆菠萝核桃的干果质量、果仁质量、出仁率、壳厚及三径与本地主栽品种“盐源早”比较,结果见图1和表5。干果质量在试验点1(低海拔区域)无差异(p>0.05),但是在试验点2(高海拔区域)差异显著(p<0.05)。果仁质量方面,大泡核桃在低海拔区域引种表现更佳,与本地品种“盐源早”差异明显(p<0.05)。果仁质量和出仁率方面,大泡核桃和圆菠萝核桃对引种地不同海拔区段不敏感,单果质量均比本地核桃“盐源早”显著提高(p<0.05),且大泡核桃与圆菠萝核桃的壳厚比“盐源早”更薄(p<0.05)。从图1可知,引种核桃与本地核桃外形差异很大,能够填补本地核桃缺乏纺锤形核果形状的空白,同时不同引种试验点的气候立地条件对引种果形影响较小,大泡核桃的果形更加硕大,圆菠萝次之,引进核桃均比本地“盐源早”果形更加立体俊朗。在产量方面,引进核桃与本地“盐源早”相差不大。

图1 大泡核桃、圆菠萝核桃与本地核桃盐源早三径比较

表5 大泡核桃、圆菠萝核桃与本地“盐源早”核桃的干果质量、仁质量、出仁率、壳厚比较

3 结果与讨论

物种的迁移是研究全球气候变暖的影响热点之一,冬季低温是限制热带植物北移的主要因素[4-5],而处在交错带上且具有特殊立体气候的攀枝花地区就成为研究核桃迁移适应方式的理想地区[6]。清香核桃的引种培育报道表明核桃南向迁徙表现特别[7],引种地的云南核桃也是南方品系中的重要一支[2],探讨核桃的北向迁移也很令人期待。

根据从荷兰引种核桃品种[8]的报道,在云南漾濞的物候期与当地大泡核桃相比,萌芽期、展叶期、速生期、落叶期都晚15～20天,与本研究的物候期延迟的情况一致,可以推测同一品种核桃对于北向迁移的物候响应可能与气温变化最密切。根据敖芹等[9]从云南核桃引种到贵州正安的研究来看,出现了落果率达90%的严重落果现象,影响了正常的生产,属于核桃品种北向迁移过程中生理性异常的现象,可能存在栽培分布的最北限可能。根据秦洪波等[10]对核桃品种需冷量的研究表明,不同的品种的需冷量不同,南方品种多为600～700 h。本研究中的2个品种,在攀枝花的2个试验点上正常生长,但是试验点2的极低温高于4 ℃,需冷量不足,但仍能顺利完成生活史,且表现出良好的适应性,可能存在核桃品种引种后的某种“递弱代偿”现象,需要进一步研究。

大泡核桃和圆菠萝2个核桃品种在攀枝花地区2个试验点可正常进入盛果期,但物候期与原栽培地有较大不同,表现出较强的花粉集体效应和EPP错失现象。大泡核桃的坚果品质与原产地无显著差异,粗脂肪含量略低于原产地,蛋白质含量略高于原产地。在攀枝花地区,大泡核桃的综合性状表现海拔1 800 m段优于2 200 m段,可以作为低海拔区域的推荐品种。综合评定,大泡核桃更适应试验点1这一区域生长,圆菠萝核桃的综合性状较原产地差,有品质劣化的趋向。但大泡核桃与圆菠萝核桃多个农艺性状均优于本地品种 “盐源早”,推广潜力较大。