不同枸杞品種(系)需冷量及需熱量的初步研究

戴國禮，張 波，秦 墾， 焦恩寧，何昕孺

(國家枸杞工程技術(shù)研究中心， 寧夏 銀川 750001 )

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不同枸杞品種(系)需冷量及需熱量的初步研究

戴國禮，張 波，秦 墾， 焦恩寧，何昕孺

(國家枸杞工程技術(shù)研究中心， 寧夏 銀川 750001 )

用 3 種不同的需冷量估算模型 (≤7.2 ℃、0～7.2 ℃和猶他模型 )和 2 種不同的需熱量估算模型 (生長度小時和有效積溫模型)分別對19個枸杞品種(系)的需冷量和需熱量進行測定，同時分析兩者的相互關(guān)系。 結(jié)果表明，枸杞解除休眠的需冷量和萌芽展葉的需熱量因品種不同而異。需冷量值品種間差異較小，介于480～720 h(≤7.2 ℃模型)或 480～787 h(0～7.2 ℃模型)或 553～829 C·U(猶他模型)，且北方品種(系)的需冷量值普遍高于南方品種； 需熱量值品種間差異也較小，介于 3696～4704 GDH ℃(生長度小時模型)或143～182 D ℃(有效積溫模型)。無論以何種估算模型估算枸杞的需冷量和需熱量，我國枸杞品種(系)的需冷量和需熱量之間無明顯的相關(guān)性。

枸杞；需冷量；需熱量成雙

寧夏枸杞(LyciumbarbarumL.)是我國重要的“藥食同源”植物資源之一，具有顯著的經(jīng)濟、生態(tài)、社會三位一體的綜合效益[1]。隨著枸杞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，公眾對枸杞消費方式的也已發(fā)生轉(zhuǎn)變，枸杞干果已不是唯一的消費方式，鮮食枸杞已成為改變枸杞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動枸杞產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力。枸杞鮮果保留了枸杞中大量活性營養(yǎng)成分，避免了枸杞在制干中的二次污染，但是枸杞鮮果露地栽培僅產(chǎn)于夏秋兩季，儲藏保鮮期較短，無法全年供應(yīng)。要實現(xiàn)枸杞從干果到鮮果的轉(zhuǎn)變，就必須利用現(xiàn)有的成熟經(jīng)驗，開展對枸杞設(shè)施栽培關(guān)鍵技術(shù)和專用型枸杞鮮果品種的選育進行深入研究。

和其他落葉果樹一樣，枸杞進入自然休眠后，需要滿足的需冷量解除自然休眠方能正常萌芽展葉，否則會出現(xiàn)萌芽展不也整齊，成花困難，嚴(yán)重影響枸杞的產(chǎn)量和品質(zhì)，達(dá)不到設(shè)施枸杞促早栽培的目的。而需冷量滿足后，一定的熱量累積即需熱量同樣是枸杞萌芽展葉所必需的[2]，因此設(shè)施栽培條件下枸杞萌芽展葉早晚主要受其需冷量和需熱量控制，是兩者相互作用的結(jié)果，這里包含著枸杞對溫度要求不同的兩個重要時期 (休眠期和催芽期)，也是設(shè)施栽培枸杞提早萌芽展葉的兩個重要依據(jù)，因此有關(guān)不同設(shè)施枸杞品種的需冷量和需熱量研究是設(shè)施枸杞促早栽培的關(guān)鍵點[10]。

表1 試材的名稱和來源

本試驗通過對國家枸杞工程技術(shù)研究中心種質(zhì)資源圃收集的10份枸杞屬種質(zhì)資源以及9個枸杞主栽品種(系)的需冷量及需熱量進行研究，利用≤7.2 ℃模型[4]、 0～7.2 ℃模型[5]和猶他模型[6]3種不同模型19個枸杞品種(系)的需冷量進行估算，同時利用生長度小時模型[3]和有效積溫模型[7]確定枸杞萌芽展葉的需熱量，進而研究枸杞需冷量和需熱量的關(guān)系，避免枸杞在設(shè)施栽培中， 由于缺乏對需冷量的認(rèn)識，在品種選擇上存在盲目性，達(dá)不到促成栽培的目的[2]。同時，本研究以期為專用型枸杞鮮果品種選育及短低溫枸杞新品種的親本的選擇提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗選取國家枸杞工程技術(shù)研究中心種質(zhì)資源圃收集的10份枸杞屬種質(zhì)資源以及9個枸杞主栽品種(系)見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 試材的采集與處理 于2013年秋季落葉后，自2013年11月25日起開始2014年2月25日，每 5 d取樣1次取樣，各品種選取長勢一致的5株健壯枸杞樹作為采樣植株，采集芽體飽滿充實的枝條，剪去兩端，枝條留約30～40 cm長，每個品種(系)取20根枝條，隨機分成 5捆，每捆 5 根用作插枝培養(yǎng)試驗。每3 d剪去枝條基部少許露出新茬，每2 d澆1次水，保持濕沙的含水量在80 % 左右，中轉(zhuǎn)箱放入培養(yǎng)室[晝/夜溫度:(25±1) ℃/(15±1) ℃;光/暗時數(shù):14/10 h;光照強度:1000～2000 mol·m-2·s-1,相對濕度:50 %～65 %]，連續(xù)培養(yǎng)2周后觀察統(tǒng)計芽的萌芽率。田間溫度應(yīng)用ZDR-20自動記錄儀(杭州澤大儀器公司生產(chǎn)) 記錄; 培養(yǎng)箱選用 RX2-250A 智能人工氣候箱(寧波江南公司生產(chǎn))。

1.2.2 測定方法 (1)生理休眠解除日期的確定。自采樣之日起培養(yǎng)20 d 后，若萌芽率(露綠芽占總芽數(shù)的百分?jǐn)?shù))介于50 %～60 %，則本次采樣培養(yǎng)之日即為生理休眠解除之日期；若萌芽率介于60 %～70 %，則本次采樣培養(yǎng)和上次采樣培養(yǎng)之間的中間日期即為生理休眠解除之日期；若萌芽率>70%，則上次采樣培養(yǎng)之日期即為生理休眠解除之日期。

(2)需冷量估算。枸杞解除生理休眠(又稱內(nèi)休眠，自然休眠)所需的有效低溫時數(shù)或單位數(shù)稱為枸杞的需冷量，即有效低溫累積起始之日始至生理休眠解除之日止時間段內(nèi)的有效低溫累積，常用有效積溫模型D ℃: 該模型對需熱量的估算用有效積溫進行，單位為 D ℃。有效積溫是根據(jù)落葉果樹的生物學(xué)零度進行統(tǒng)計。需熱量根據(jù)下式計算:需熱量(有效積溫)=∑(日平均氣溫-生物學(xué)零度)。 枸杞生物學(xué)零度為 7 ℃[1]。

表2 猶他模型中溫度與冷溫單位轉(zhuǎn)換

≤7.2 ℃模型、0～7.2 ℃模型和猶他模型3種模型進行計算。

(3)需熱量的估算。枸杞從生理休眠結(jié)束至50%芽展葉所需的有效熱量累積稱為需熱量， 常用生長度小時模型和有效積溫模型2種模型進行計算。

生長度小時模型(GDH ℃: 該模型對需熱量的估算用生長度小時(Growing degree hours ℃，記作GDH ℃)表示:每 1 h 給定的溫度(t， ℃)所相當(dāng)?shù)臒崃繂挝患瓷L度小時(GDH ℃)根據(jù)下式計算:

GDH ℃=0.0t≤4.5 ℃

GDH ℃=t-4.5 4.5 ℃

GDH ℃=20.5t≥25.0 ℃

(4)數(shù)據(jù)分析。試驗數(shù)據(jù)利用DPS 數(shù)據(jù)分析軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同枸杞品種(系)的需冷量

從表3 可以看出，所用試材主要涉及10份枸杞屬種質(zhì)資源以及寧夏枸杞9份枸杞主栽品種(系)2 大種類。我國枸杞不同品種(系)的需冷量值差異較小。若以0～7.2 ℃模型作為需冷量估算模型，則主要集中在 480～720 h，跨度240 h；若以≤7.2 ℃模型作為需冷量估算模型，則主要集中在480～787 h，跨度307 h；若以猶他模型作為需冷量估算模型，則主要集中在553～829 C·U，跨度達(dá)276 C·U。

從表3還可以看出，10份枸杞屬種質(zhì)資源的需冷量值存在一定的差異?？蓪⑵浞譃楸狈椒N和南方種。 通過3種需冷量估算模型的比較，南方種的需冷普遍低于北方品種，黑果枸杞的需冷量為北方種中最高。從表3還可看出，設(shè)枸杞品種的果實成熟期和其需冷量沒有必然聯(lián)系。 如寧夏枸杞、中國枸杞、云南枸杞的果實成熟期基本相同，但其需冷量值卻差別很大。寧夏枸杞主栽品種(系)的需冷量值基本相同，若以0～7.2 ℃模型作為需冷量估算模型，則主要集中在 480～540 h，跨度60 h；若以≤7.2 ℃模型作為需冷量估算模型，則主要集中在480～633 h，跨度153 h；若以猶他模型作為需冷量估算模型，則主要集中在624～787C·U，跨度163C·U。

2.2 不同枸杞品種(系)的需熱量

從表4可以看出，我國枸杞品種(系)的需熱量值品種間差異較小。 若以生長度小時模型作為需熱量估算模型，主要集中在3696～4704 GDH ℃。 若以有效積溫模型作為需熱量估算模型，主要集中在143～182 D ℃。

表3 不同需冷量估算模型估算的不同枸杞品種(系)的需冷量

表4 不同需熱量估算模型估算的不同枸杞品種(系)的需熱量

從表4可以看出，10份枸杞屬種質(zhì)資源的需冷量值存在一定的差異?？蓪⑵浞譃楸狈椒N和南方種。 通過3種需熱量估算模型的比較，南方種的需熱量普遍高于北方品種，中國枸杞的需熱量為南方種中最高。從表4 還可看出,枸杞品種的果實成熟期和其需熱量沒有必然聯(lián)系。 如寧夏枸杞、中國枸杞、云南枸杞的果實成熟期基本相同，但其需熱量值卻差別很大。寧夏枸杞主栽品種(系)的需熱量值基本相同，若以生長度小時模型作為需熱量估算模型，主要集中在3696～4368 GDH ℃。 若以有效積溫模型作為需熱量估算模型，主要集中在143～169 D ℃。

2.3 不同枸杞品種(系)需冷量和需熱量關(guān)系

統(tǒng)計分析表明， 解除休眠所需的有效低溫累積(需冷量)和萌芽展葉所需的有效熱量累積(需熱量)二者之間無相關(guān)性。從表5中的相關(guān)方程和相關(guān)系數(shù)可以看出，通過3種有效低溫累積模型(≤7.2 ℃模型、0～7.2 ℃模型和猶他模型)和2種不同的需熱量估算模型 (生長度小時模型和有效積溫模型)計算枸杞的需冷量與需熱量， 枸杞需冷量和需熱量二者之間相關(guān)系數(shù)均趨近于零，無明顯的相關(guān)性。

表5 不同模型不同枸杞品種(系)的需冷量與需熱量的相關(guān)性分析

3 討 論

關(guān)于落葉果樹的需冷量和需熱量二者之間的關(guān)系因樹種而異，且針對同一樹種不同研究者的結(jié)論也不盡相同。 沈元月等[8]以生長度小時模型計算桃樹的需熱量，以0～7.2 ℃模型計算桃樹的需冷量，研究表明桃樹的需冷量和需熱量二者之間無內(nèi)在的直接關(guān)系。但胡瑞蘭等[7]以有效積溫模型計算需熱量，以0～7.2 ℃模型計算需冷量， 研究結(jié)果表明桃樹品種需冷量與需熱量之間呈極顯著正相關(guān)，二者的相關(guān)系數(shù)為0.8144， 達(dá)極顯著相關(guān)水平， 這可能與 2者采用的需熱量估算模型不同有關(guān)。王海波等[10]研究表明葡萄的需冷量和需熱量與其果實成熟期沒有必然聯(lián)系。無論以何種估算模型估算葡萄的需冷量和需熱量，我國設(shè)施葡萄常用品種的需冷量和需熱量之間均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。Ruiz 等[9]以生長度小時模型計算杏樹的需熱量， 以猶他模型、動態(tài)模型和低于7 ℃模型計算杏樹的需冷量， 研究發(fā)現(xiàn)杏樹的需冷量和需熱量之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。Nuria等[2]以生長度小時模型計算甜櫻桃的需熱量，以猶他模型、動態(tài)模型和低于 7 ℃模型計算甜櫻桃的需冷量，研究認(rèn)為甜櫻桃需冷量和需冷量之間沒有相關(guān)性。

關(guān)于枸杞需冷量和需熱量之間的關(guān)系，本研究以≤7.2 ℃模型、0～7.2 ℃模型和猶他模型計算枸杞的需冷量，以生長度小時模型和有效積溫模型計算枸杞的需熱量， 經(jīng)相關(guān)分析表明枸杞的需冷量和需熱量之間沒有相關(guān)性。

4 結(jié) 論

(1)我國枸杞品種(系)的需冷量、需熱量值品種間差異較小?？蓪?0份枸杞屬種質(zhì)資源分為北方種和南方種，北方種的需冷量高于南方種，南方種的需熱量普遍高于北方種。

(2)我國枸杞品種(系)的需冷量和需熱量值與其果實成熟期沒有必然聯(lián)系。

(3)無論以何種估算模型估算枸杞的需冷量和需熱量，我國枸杞品種(系)的需冷量和需熱量之間沒有相關(guān)性。

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(責(zé)任編輯 李山云)

Preliminary Study on Chilling and Heat Requirements of Major Wolfberry Cultivars

DAI Guo-li, ZHANG Bo, QIN Ken, JIAO En-ning, HE Xin-ru

(National Wolfberry Engineering and Technology Research Center，Ningxia Yinchuan 750001, China)

Three different models(≤7.2 ℃, 0-7.2 ℃ and Utah Model)for estimating chilling requirements and two different models(Growing Degree Hours and Effective Temperature Model)were used to estimate the heat requirements of wolfberry cultivars, the chilling and heat requirements of 19 wolfberry cultivars under protected culture were studied, and their correlations between chilling requirement and heat requirement were established. The result showed that the different chilling and heat requirements of tested cultivars were observed. Their chilling requirements had slight difference, ranging between 480 h and 720 h(≤7.2 ℃ Model)or between 480 h and 787 h(0-7.2 ℃Model)or between 553C·U and 829 C·U(Utah Model),the chilling requirement of the north cultivars was more than that of the southern cultivars. The heat requirements also had slight difference, ranging between3696 and 4704 growing degree hours(GDH)or between143 ℃and 182 ℃(Effective Temperature Model). No matter how to estimate the chilling or heat requirement under different models, both chilling and heat requirements of different varieties had no significant correlation.

Wolfberry; Chilling requirement; Heat requirement

1001-4829(2016)08-1962-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.08.038

2015-09-10

寧夏自然科學(xué)基金項目(NZ14200)；寧夏回族自治區(qū)枸杞育種專項(2013NYYZ0102)；國家自然科學(xué)基金(31260190)；枸杞鮮果長季節(jié)栽培技術(shù)的研究(NKYG-15-07)

戴國禮(1984-)，男，青海人，助理研究員，主要從事枸杞遺傳育種及分子生物學(xué)研究，E-mail :dgl2006swfc@163.com。

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