薄殼山核桃品種“馬漢”的栽培適應性及其評價

張 瑞，李永榮，彭方仁

（1.南京林業(yè)大學 森林資源與環(huán)境學院，江蘇 南京 210037；2.南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司，江蘇 南京 210014）

薄殼山核桃Carya illinoinensis原產(chǎn)于北美，又名美國山核桃、長山核桃，為胡桃科Julandaceae山核桃屬Carya nutt植物，是世界著名的干果樹種之一，它在我國亞熱帶東部、長江流域和云南等地生長結實表現(xiàn)較好[1-2]。我國引種薄殼山核桃已有100多年的歷史，但仍未形成大規(guī)模商品化生產(chǎn)[3-4]。李永榮等[5]對南京地區(qū)引種的21個薄殼山核桃品種進行單果質量、出仁率、出油率、果形指數(shù)等綜合果質性狀變異分析，選出“Mahan（馬漢）”、“Wictita（威奇塔）”、“Sioux（西奧克斯）”、“Pawnee（波尼）”、“Elliot（埃利奧特）”、“Shawnee（肖肖尼）”等6個優(yōu)良品種，其中“馬漢”綜合性狀最優(yōu)，具有明顯的改良和推廣潛力?！榜R漢”作為大果型品種，在美國原產(chǎn)地早期豐產(chǎn)性好，但其后期穩(wěn)產(chǎn)性差，大小年指數(shù)高，因而其引種與栽培備受爭議[6]。近年來，“馬漢”已逐漸被美國農(nóng)業(yè)部其它優(yōu)選品種代替[4]。本文結合“馬漢”在美國本土及引種至我國的生長表現(xiàn)，探討了“馬漢”品種栽培存在的問題及發(fā)展策略，旨在為薄殼山核桃的雜交育種提供參考。

1 “馬漢”的特性及其在美國的栽培現(xiàn)狀

1.1 “馬漢”的起源及特性

“馬漢”起源于密西西比州、阿塔拉縣、科西阿斯科鎮(zhèn)，是由J.M. Chestnutt于1910年播種而得名。其親本未知，可能為“Schley”的后代[7]?！榜R漢”為雌先型品種；果型狹長，體積較大，單果質量9.28 g，果殼很薄，出仁率54%，大小年指數(shù)0.74?！榜R漢”樹勢健壯，且具有較好的早實性和抗瘡痂病性[8-9]。用0～10表示其抗性，0表示最低抗性，10表示最高抗性，其堅果抗病指數(shù)為5.5；葉片病害少，葉片抗病指數(shù)為6.7；枝干機械抗性指數(shù)8.2。自1930年起，“馬漢”成為美國農(nóng)業(yè)部薄殼山核桃育種計劃常用的親本之一，已有8個子代被作為美國農(nóng)業(yè)部推廣品種，分別是“Kiowa”、“Harper”、“Mahan-Stuart”、“Tejas”、“Choctaw”、“Mohawk”、“Wichita”、“Pawnee”[9-10]。“馬漢”的遺傳基因為顯性純合型（PP），因此其F1子代均表現(xiàn)為雌先型[11]。

在美國薄殼山核桃果園，昆蟲和螨蟲種類繁多，影響到植株的生長。因此，抗病選育成為薄殼山核桃育種計劃中必不可少的部分?！榜R漢”對較多蟲害表現(xiàn)出良好的抗性，目前已知 的有Gnomonia nerviseda[12]、Curculio caryae[13]、Melanocallis caryaefoliae[14]、Clastoptera achatina[15]、Boarmia selenaria[16]等。

1.2 “馬漢”在美國的栽培現(xiàn)狀

“馬漢”的大果型和薄果殼特征是其在美國廣泛栽培的主要原因[17]。自1930年起，它被認為是最好的北方品種，大部分種植于夏季炎熱漫長、冬季氣候溫和的6～9區(qū)域（見圖1）?！榜R漢”作為古老品種之一，在結果初期早實且豐產(chǎn)，但容易造成果樹負載量過大，加之在美國本土管理粗放，大小年指數(shù)高達0.74，穩(wěn)產(chǎn)性較差，且后期果實品質下降[18]。調查顯示，近幾十年，“馬漢”已逐漸被美國農(nóng)業(yè)部新推出的優(yōu)良品種代替。1990年，美國薄殼山核桃栽培面積為218 449 hm2，“Stuart（斯圖亞特）”、“Western Schley（威斯頓·施萊）”、“Wichita（威奇塔）”等為主栽品種，分別占21.8%、14.6%、10.1%，而“馬漢”栽培面積為2 856 hm2，僅占1.3%（見表1），已不再作為主栽品種推廣[19]。

圖1 “馬漢”品種在美國的分布區(qū)域（6～9）Fig.1 Distribution areas of Mahan in USA (6-9)

表1 美國薄殼山核桃部分品種栽培面積及比例(1990年)Table 1 Planting areas and percentage of some cultivars in Carya illinoinensis in USA (1990)

2 “馬漢”在我國的引種及栽培現(xiàn)狀

“馬漢”是中國最早引進的嫁接品種之一，于1982年引入浙江，目前已擴繁推廣，主要分布于江浙兩省，約有5萬株嫁接苗[20]，安徽、云南等地亦有少量種植[21]。

筆者對“馬漢”在中國6個不同立地條件下的果實性狀進行了調查（見表2、表3）。新昌、六合、高郵、中山植物園等地為平原區(qū)，土壤條件較好。且六合配置完善的灌溉設備，管理標準；高郵的“馬漢”植株靠近水塘，水肥充足。建德、長樂等地為山地類型，土層較薄，土壤條件相對較差，但管理正常。由表3可看出，我國6個產(chǎn)區(qū)的“馬漢”果實總質量均顯著高于美國原產(chǎn)地（9.28 g），其中以中山植物園最高（11.47 g），其次分別為六合、長樂、高郵、建德、新昌。出仁率以高郵、六合、中山植物園的“馬漢”植株較高，分別達59.72%、 58.16%、57.72%，顯著高于美國原產(chǎn)地（54%），建德出仁率最低，僅為45.24%。果形指數(shù)以建德最高（2.58），其次為長樂、六合、新昌，在高郵、中山植物園、美國產(chǎn)地無顯著差異。果殼厚度以六合最?。?.73 mm），顯著低于其它產(chǎn)地，其次分別為中山植物園、六合、美國，果殼厚度分別為1.03、1.11、1.12 mm。高郵、建德、長樂、六合產(chǎn)地“馬漢”的含油率均顯著高于美國（67.7%），分別為70.34%、69.95%、69.87%、68.59%。利用綜合指數(shù)法[5]對不同立地條件下“馬漢”果實綜合性狀進行排序（見表3），各產(chǎn)地按照綜合指數(shù)由高到低排列依次為：高郵（96.31）、六合（95.10）、中山植物園（95.97）、新昌（92.45）、長樂（92.43）、美國（89.47）、建德（86.88）。

表2 “馬漢”不同栽培地點的立地條件Table 2 Site conditions of Mahan at different cultivation areas

表3 “馬漢”在不同立地條件下的果實性狀Table 3 Nut characters of Mahan at different cultivation areas

3 “馬漢”栽培中存在的問題

3.1 大小年現(xiàn)象

Sparks等認為大小年指數(shù)高于0.6的品種不易被行業(yè)接受，尤其對于“馬漢”這種大果型品種，早年豐產(chǎn)對果樹負載量過大，很難保證后期的穩(wěn)產(chǎn)性和果實填充度[22]，在美國本土大小年現(xiàn)象極為嚴重。眾多研究表明，大小年現(xiàn)象與水肥管理關系密切[22-27]。薄殼山核桃可以在無灌溉設施的地域生長，但在其生長期，必須保證充足的水分供應，即使輕微的干旱也會影響果實的品質。在生長季節(jié)初期缺水會導致果實變小，在8～9月份缺水則易降低果仁飽滿度，嚴重的干旱會造成大量落果，甚至影響翌年的產(chǎn)量[26]。“馬漢”為大果晚熟品種，果實成熟期長達192 d（均值為165 d）[25]，對水肥要求更高，充足的水肥供應是保證其果實品質和產(chǎn)量的關鍵。

Teveni等[27]將薄殼山核桃果實發(fā)育階段的水分脅迫分為3個時期：初期水分脅迫（ES），即授粉、坐果和果實膨大期（5月至7月中旬）；中期水分脅迫（MS），即胚乳液化、果殼硬化期（7月中旬至8月）；后期水分脅迫（LS），即果實灌漿期（9月至10月下旬）。研究表明，ES和MS對薄殼山核桃果實影響較大，產(chǎn)量分別比對照低17%和26%，后期水分脅迫對其果實影響較小，與對照無顯著差異。因此，5～8月充足的水分是薄殼山核桃豐產(chǎn)的重要因素之一，其中7～8月影響最大。

在美國原產(chǎn)地，由于薄殼山核桃栽培面積廣泛，灌溉設施不完善，大多地區(qū)依靠自然降水。由薄殼山核桃不同產(chǎn)地的月平均降水量（見圖2）可看出，云南（1 100 mm）的年降水量低于佐治亞（1 262 mm），但其超過70%的降水集中在6～9月份，而佐治亞為典型的美國東部氣候，全年降雨較為均勻。德克薩斯和奧克拉荷馬降水主要集中于春季，夏季和冬季較為干燥[21]。從各地多年產(chǎn)量來看，在薄殼山核桃果實生長期，云南地區(qū)水量充沛，穩(wěn)產(chǎn)性較好。2006年起，美國農(nóng)業(yè)部連續(xù)6 a的調查數(shù)據(jù)表明，40%的州大年占4 a，27%的州大年占3 a，33%的州大年占2 a，大小年現(xiàn)象較為明顯。以美國薄殼山核桃三大主產(chǎn)區(qū)佐治亞州、新墨西哥州、德克薩斯州為例（見圖3），2007年雨量充足，3個地區(qū)均為豐產(chǎn)年，佐治亞年產(chǎn)量高達6.80萬t；2008年為旱年，3個地區(qū)均遭遇小年，佐治亞年產(chǎn)量跌至3.18萬t。由此可見，薄殼山核桃的豐產(chǎn)與降水量呈正相關。

圖2 薄殼山核桃不同產(chǎn)地的月平均降水量Fig.2 Monthly average rainfall at different pecan producing areas

圖3 美國薄殼山核桃生產(chǎn)地年產(chǎn)量（2006～2011）Fig.3 Yearly yield of pecan in America (2006～2011)

3.2 授粉品種的配置不合理

薄殼山核桃為雌性同株異花植物，大多品種表現(xiàn)為雌雄異熟。自花授粉會影響果實品質，甚至出現(xiàn)空果、落果現(xiàn)象[11,28]。“馬漢”的雌雄花期不遇（見圖4），因此配置適宜的授粉品種尤為重要[29]。在美國，薄殼山核桃品種資源豐富，“德西拉布（Desirable）”的雄花散粉期與“馬漢”的雌花可授期有6 d重疊，為“馬漢”的常用優(yōu)良授粉品種（見圖4）。此外，“卡多（Caddo）”、“開普·費爾（Cape Fear）”、“奧康納（Oconne）”、“波尼（Pawnee）”等諸多品種均可為“馬漢”授粉（見圖4）。但在我國，薄殼山核桃品種資源相對較少，且多數(shù)地區(qū)盲目擴繁，品種較為混亂，授粉品種配置不當將直接影響“馬漢”的結實[3]。

圖4 美國地區(qū)薄殼山核桃不同品種的可授期與散粉期Fig.4 Pollen dispersal period and pistil receptivity period of pecan cultivars in America

4 “馬漢”在我國的推廣前景及配套關鍵技術

我國薄殼山核桃優(yōu)良品種資源較為貧乏，盡管“馬漢”在目前的生產(chǎn)上存在一定的局限性，但只要科學建園，加強水肥管理，“馬漢”仍可作為我國主要推廣的優(yōu)良品種之一。

4.1 科學建園，合理配置授粉樹

合理的品種配置是薄殼山核桃建園的前提。應充分利用國內現(xiàn)有資源，必要時可從美國原產(chǎn)地引入適宜的品種，根據(jù)不同品種的花期特征，進行品種的綜合配置。若將“馬漢”作為主栽品種，還應適當?shù)嘏渲靡恍┢渌葡刃推贩N（見圖4），以充分利用花粉資源。筆者對主栽“馬漢”的果園進行了初步的品種配置（見圖4），從圖4可看出，“卡多（Caddo）”等5個雄先型品種的散粉期與“馬漢”等4個雌先型品種的可授期大部分重疊，且“馬漢”等4個雌先型品種也可為“卡多”等5個雄先型品種進行授粉，使不同品種的散粉期與可授期得以協(xié)調，既保障了“馬漢”的充分授粉，又能最大限度地提高果園產(chǎn)量。

4.2 加強水肥管理，提高管理水平

灌溉設施是薄殼山核桃建園的基礎。尤其是將大果型的“馬漢”作為主栽品種時，對水肥要求更為苛刻，純粹依靠降水很難保證果實的填充度及產(chǎn)量。5～10月為果實生長期，該時期充足的水分供應尤為重要，其中又以7～9月的灌溉最為關鍵。對于土壤貧瘠、水分難以保證的果園不推薦栽培“馬漢”。在建立完善的灌溉設施后，還可以進行適宜的灌溉施肥[30]，該方法在美國部分地區(qū)已取得較好成效，但施肥時機和劑量還有待于進一步研究。

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