文冠果結(jié)果與枝條主要性狀因子間的相關分析

蘇曼琳 ，吳 尚 ，馬履一 ，段 劼 ，榮貴純 ，蘇淑釵 ，敖 妍

（1.北京林業(yè)大學 省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室，北京 100083；2.國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心，北京 100083）

文冠果結(jié)果與枝條主要性狀因子間的相關分析

蘇曼琳1，2，吳 尚1，2，馬履一1，2，段 劼2，榮貴純1，2，蘇淑釵1，2，敖 妍1，2

（1.北京林業(yè)大學 省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室，北京 100083；2.國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心，北京 100083）

為了研究文冠果的結(jié)果習性，對其修剪提供理論依據(jù)，對文冠果結(jié)果母枝的長度、頂端直徑、基部直徑進行了測定，并統(tǒng)計了結(jié)果母枝上的枝條數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、結(jié)果枝的長度，頂端直徑、基部直徑、可孕花數(shù)、不孕花數(shù)、坐果數(shù)、單果重、果徑、結(jié)實量、種子重，進而對文冠果母枝主要性狀因子間的相關性進行了分析。結(jié)果表明：結(jié)果量與母枝相關性最大的性狀因子是結(jié)果枝數(shù)，相關系數(shù)達到0.567，說明文冠果母枝上的結(jié)果枝數(shù)與結(jié)果量關系密切。與結(jié)果枝相關性較大的性狀因子是可孕花數(shù)、結(jié)果枝頂端直徑和基部直徑，相關系數(shù)分別達到0.823、0.669、0.534，表明文冠果壯枝結(jié)果。通過研究產(chǎn)量和結(jié)果枝、結(jié)果母枝直徑之間的關系表明，頂端直徑達到4 mm以上、基部直徑達到5 mm以上的結(jié)果枝；頂端直徑達到7 mm以上、基部直徑達到9 mm以的結(jié)果母枝才能有效的坐果，這對制定合理的整形修剪方案有重要意義。

文冠果；結(jié)果母枝；結(jié)果枝；相關性分析；修剪

生物質(zhì)能源作為重要的可再生能源已經(jīng)引起了世界各國的廣泛關注，并已成為能源領域科學研究的熱點問題，生物質(zhì)能一直是人類賴以生存的重要能源，極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分[1-3]。預計到21世紀中葉，采用新技術生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占到了全球總能耗的40%以上[4]，而森林生產(chǎn)力是生物質(zhì)能源的重要組成部分[5]。

文冠果Xanthoceras sorbifolia Bunge屬無患子科，文冠果屬，原產(chǎn)我國，主要分布在遼寧、內(nèi)蒙古、山西、陜西、甘肅一帶，可栽培的面積大，果實采收容易，含油率高，可以作為生物質(zhì)能源的原料，緩解我國目前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的原料供給不足的關鍵性限制因素，而且具有水土保持、綠化荒山和防沙改造等生態(tài)功能[6-9]。

樹體的修剪管理是提高座果率和果實品質(zhì)的重要途徑，而培育最佳結(jié)果枝也是果樹整形修剪的主要任務之一[10]。結(jié)果枝對于結(jié)果的影響非常大，是果實生長發(fā)育所需要營養(yǎng)的來源[11]。有學者對開花結(jié)果與結(jié)果枝的關系做了研究，結(jié)果枝與開花密度，生產(chǎn)率和果實大小高度顯著，但不適用于果型，果型是品種的特征[12-13]。而目前國內(nèi)外對文冠果修剪的研究較少，采用疏枝或回縮，剪去文冠果下垂直、重疊枝、病蟲枝，夏修剪除條，冬剪選留各層主枝[14-16]。但文冠果結(jié)果枝和結(jié)果母枝各性狀與結(jié)果的相關關系的研究尚無。

本研究的研究目標是，通過研究文冠果產(chǎn)量與結(jié)果枝生長特性的相關性，為文冠果生產(chǎn)中合理整形與修剪提供理論依據(jù)，對提高文冠果產(chǎn)量、推動生物質(zhì)能源發(fā)展具有重要的理論及實踐意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗對象

阿魯科爾沁旗位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，赤峰市東北部（43 °21 ′43 ″～ 45 °24 ′20 ″N，119 °02 ′ 15 ″～121 °01 ′E）。該地區(qū)為典型的大陸型氣候。年均氣溫5.5 ℃，年日照時數(shù)2 760～3 030 h，年日照率為68%，極端最高氣溫40.6 ℃，極端最低氣溫-32.7 ℃，年平均積溫2 900～3 400 ℃，年均降水量300～400 mm，夏季降水集中，濕潤度為0.32，冬春以西風、西北風為主，夏秋以南風、東南風為主，年可利用的風能176 d。土壤有機質(zhì)平均含量為2.9%，無霜期95～140 d。

研究對象為內(nèi)蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗北溝村生長的4年生文冠果樹，已進入結(jié)果期，2014年3月林分平均胸徑9.6 cm，平均樹高1.61 m，平均冠幅1.59 m實生苗栽植，整地方式為水平帶狀，林木采取均勻栽植模式，株行距為2 m×2 m，林下有稀疏草本植物。

1.2 試驗方法

試驗于2014年5月開展，在試驗地隨機挑選4年生文冠果10 株長勢相近健康植株，采用隨機區(qū)組設計，東南西北各方向分別隨機選5個二年生枝。2014年5月初至中旬是文冠果花期，期間分別測量每個枝的長度、基部直徑、頂端直徑，并統(tǒng)計每個二年生枝上所有一年生枝的長度、基部直徑、頂端直徑、可孕花、不孕花的數(shù)量；2014年7月底是文冠果結(jié)果期，期間統(tǒng)計每個二年生枝上的枝條總數(shù)及結(jié)果枝數(shù)，并對每個果實的單果質(zhì)量、橫徑、縱徑、結(jié)實量、種子質(zhì)量進行測量統(tǒng)計（見圖1）。

圖1 不同枝類示意Fig.1 Schematic diagram of different shoots

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS18.0進行相關性分析以及單因素方差分析，同一因素的不同水平之間的差異顯著性經(jīng)Lecene檢驗滿足方差齊性等方差分析的前提條件后，采用Duncan檢驗（檢驗水平為p＜0.05）。使用Excel 2010和Visio2007進行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié)果枝各性狀與結(jié)果的關系

2.1.1 各性狀因子之間的相關分析

采用雙變量分析法對文冠果結(jié)果枝枝長、頂端直徑、基部直徑、尖削度、可孕花數(shù)、不孕花數(shù)、頂生花序花數(shù)，頂生花序長、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、橫徑、總徑、結(jié)實量、種子質(zhì)量之間的相關性進行分析，結(jié)果如表1所示?？稍谢〝?shù)與結(jié)果枝的頂端直徑和基部直徑呈極顯著的相關關系，相關系數(shù)達到0.642、0.587。坐果數(shù)、單果質(zhì)量、果徑、結(jié)實量、種子質(zhì)量分別與結(jié)果枝頂端直徑、基部直徑、可孕花數(shù)都有極顯著的相關關系，和結(jié)果枝長、尖削度、不孕花數(shù)、頂生花序數(shù)及頂生花序長無相關關系。其中，單枝坐果數(shù)與可孕花數(shù)的相關性最大，達到0.823，其次是結(jié)果枝的基部直徑，達到0.669，與結(jié)果枝頂端直徑也呈顯著的相關關系，達到0.534；單果質(zhì)量量與結(jié)果枝基部直徑的相關性最大，達到0.589，與結(jié)果枝頂端直徑、可孕花數(shù)和頂生花序長也呈顯著的相關關系；單果橫徑、縱徑、單果內(nèi)結(jié)實量都與與結(jié)果枝的頂端直徑和基部直徑都呈顯著的相關關系；而單果內(nèi)種子質(zhì)量與結(jié)果枝頂端直徑、基部直徑和可孕花數(shù)都呈顯著的相關關系，相關系數(shù)分別達到0.601、0.688、0.540?？傊a(chǎn)量相關指標與結(jié)果枝頂端直徑和基部直徑都有顯著相關關系。

表1 文冠果結(jié)果枝各性狀因子間相關性分析?Table 1 Correlation analysis among bearing branch characters in Xanthocerassorbifolia Bunge

2.1.2 結(jié)果枝直徑與單枝坐果數(shù)的關系

由表1可知，結(jié)果枝單枝坐果數(shù)與結(jié)果枝的頂端直徑和基部直徑都極顯著的相關關系，所以對結(jié)果枝頂端直徑和基部直徑進行分組，對每組的單枝坐果數(shù)、單果質(zhì)量、橫徑、縱徑、單果結(jié)實量、種子質(zhì)量進行統(tǒng)計比較。由表2可知，頂端直徑在4.01 mm以上的結(jié)果枝上的單枝結(jié)果數(shù)達到2個、單果質(zhì)量達到73.04 g以上、果實橫徑達到57.08 mm以上，均顯著的大于4.00 mm以下的結(jié)果枝上的，頂端直徑在4.01 mm以上的結(jié)果枝的果實縱徑達到60.96 mm以上、單果種子質(zhì)量達到22.62 g以上，均顯著的大于3 mm以下的結(jié)果枝上的?；恐睆皆?.01 mm以上的結(jié)果枝上的單枝坐果數(shù)達到2個、單果質(zhì)量達到72.00 g以上，均顯著大于5 mm以下結(jié)果枝上的?；恐睆?.01 mm以上的結(jié)果枝果實橫徑達到52.27 mm以上、縱徑達到61.36 mm以上，均顯著大于5 mm以下的結(jié)果枝省的。綜合來說：頂部直徑在4.01 mm、基部直徑在5.01 mm以上的結(jié)果枝的果實各指標都優(yōu)于較細的結(jié)果枝。

2.2 結(jié)果母枝各性狀與結(jié)果的關系

2.2.1 各性狀因子之間的相關分析

采用雙變量分析法對文冠果結(jié)果母枝枝長、頂端直徑、基部直徑、尖削度、總枝條數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、結(jié)果枝率、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、果徑、結(jié)實量、種子質(zhì)量之間的相關性進行分析，結(jié)果如表3所示。結(jié)果枝數(shù)與結(jié)果母枝頂端直徑、基部直徑和母枝枝條總數(shù)都達到顯著的正相關關系，相關系數(shù)分別達到0.843、0.878、0.758。母枝單枝坐果數(shù)和母枝頂端直徑、基部直、母枝枝條總數(shù)和結(jié)果枝數(shù)都呈顯著的正相關關系，與母枝頂端和基徑相關性最大，達到0.649。結(jié)果母枝各性狀因子與單枝坐果數(shù)的相關性大小排序為：母枝頂端直徑=母枝基部直徑＞母枝枝條總數(shù)＞結(jié)果枝數(shù)。結(jié)果枝數(shù)、營養(yǎng)枝數(shù)、單枝坐果數(shù)與母枝長度、母枝尖削度都無明顯的相關性。

表2 結(jié)果枝直徑與結(jié)果的關系?Table 2 The relation of the fruit-setting and the diameter of bearing branch

表3 文冠果結(jié)果母枝各性狀因子間相關性分析Table 3 Correlation analysis among fruiting mother branch characters in Xanthoceras sorbifolia Bunge

2.2.2 結(jié)果母枝直徑與結(jié)果枝數(shù)及坐果數(shù)的關系

由表3可知，枝條總數(shù)和結(jié)果枝數(shù)與結(jié)果母枝頂端直徑和基部直徑均達到極顯著的相關關系。對結(jié)果母枝頂端直徑和基部直徑進行分組，對每組的平均結(jié)果枝數(shù)、枝條總數(shù)、母枝單枝坐果數(shù)進行統(tǒng)計比較。由表4可知，頂端直徑在9.01 mm以上的結(jié)果母枝枝條總數(shù)為3.0個，顯著大于7 mm以下的結(jié)果母枝上的，僅1.7個以下，頂端直徑在7.01 mm以上的范圍內(nèi)的結(jié)果母枝上的結(jié)果枝數(shù)達到1.9以上，顯著的大于7 mm以下的結(jié)果母枝，頂端直徑在9.01 mm以上的結(jié)果母枝上的坐果數(shù)達到3個以上，顯著大于6 mm以下的結(jié)果母枝上的坐果數(shù)?；恐睆皆?0.01～11.00 mm的結(jié)果母枝枝條總數(shù)達到3，顯著的大于9 mm以下的結(jié)果母枝上的枝條總數(shù)，基部直徑在9.01 mm以上的結(jié)果母枝上的結(jié)果枝數(shù)達到2.0以上，顯著高于9.00 mm以下的結(jié)果母枝上的結(jié)果枝數(shù)，基部直徑在10.01 mm以上的結(jié)果母枝的單枝坐果數(shù)高達2.3，顯著高于8.00 mm以下的結(jié)果母枝上的單枝坐果數(shù)。綜合來說，頂端直徑7 mm以上、基部直徑9 mm以上的結(jié)果母枝的產(chǎn)量優(yōu)于較細的結(jié)果母枝。

表4 結(jié)果母枝直徑與枝條總數(shù)、結(jié)果枝數(shù)和單枝坐果數(shù)的關系Table 4 The relation of the shoots, number of bearing branch and fruitlet with the diameter of mother branches

2.3 結(jié)果枝與營養(yǎng)枝的關系

由圖2可知，結(jié)果枝和營養(yǎng)枝的直徑分布較為明顯的分布在不同的區(qū)域，頂端直徑4 mm，基部直徑5 mm是結(jié)果枝和營養(yǎng)枝較為明顯的一個分界線，營養(yǎng)枝頂端直徑都在4 mm以下，基部直徑都在6 mm以下，而結(jié)果枝只有少部分分布在這個區(qū)域，大部分的結(jié)果枝頂端直徑都在4 mm以上，基部直徑在5 mm以上。

圖2 結(jié)果枝和營養(yǎng)枝直徑的分布Fig.2 Diameter distribution of vegetative shoot and bearing branch

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)果枝各性狀因子的相關關系

結(jié)果枝文冠果開花、結(jié)果與結(jié)果枝的性狀有關，這與其他學者的研究結(jié)論是一致的[15]。文冠果坐果與結(jié)果枝各性狀因子間相關性最大的是可孕花數(shù)，相關系數(shù)達到0.823，這與之前學者對文冠果產(chǎn)量低坐果少的原因是可孕花少的研究結(jié)果也是相似的[17]?；谶@個結(jié)果，在文冠果的花期可以適當噴灑硼、蔗糖等營養(yǎng)元素來提高可孕花的數(shù)量[18]。

文冠果產(chǎn)量與結(jié)果枝頂端直徑和基部直徑也都呈極顯著的相關關系，這與之前學者的研究結(jié)果相似[19]?？稍谢〝?shù)與結(jié)果枝的頂端直徑和基部直徑也是呈極顯著的相關關系的。這與之前學者關于結(jié)果枝的直徑與結(jié)果有密切的關系的結(jié)論是一致的[20]，說明文冠果壯枝結(jié)果多。這對文冠果的修剪提供了一定的理論依據(jù)，修剪中應把弱枝除去節(jié)約養(yǎng)分。通過分析結(jié)果枝頂端直徑和基部直徑的分組結(jié)果，綜合各指標，頂端直徑在4 mm以上，基部直徑在5 mm以上的結(jié)果枝，其各產(chǎn)量指標都顯著的優(yōu)于這個標準以下的結(jié)果枝，這個結(jié)論可以為樹體管理中對結(jié)果枝的修剪提供一定的理論依據(jù)，修剪時可將不達這個標準的結(jié)果枝去除。

3.2 結(jié)果母枝各性狀因子的相關關系

文冠果結(jié)果與結(jié)果母枝上結(jié)果枝數(shù)呈極顯著的相關關系，相關系數(shù)達到0.595，這與陳鳳等人研究結(jié)果是一致的，坐果是以一定的枝條數(shù)量為基礎[21-23]。結(jié)果母枝單枝平均坐果數(shù)和結(jié)果枝數(shù)與結(jié)果母枝的頂端直徑和基部直徑都呈顯著的相關關系，通過分析結(jié)果母枝頂端直徑和基部直徑的分組結(jié)果，綜合各指標，頂端直徑在7 mm以上，基部直徑在9 mm以上的結(jié)果母枝顯著優(yōu)于不達此標準的結(jié)果母枝?；谏a(chǎn)要求，在修剪中應留下頂端直徑7 mm以上，基部直徑9 mm以上的結(jié)果母枝。

基部直徑及頂端直徑與枝長的相關性也是極顯著的，文冠果結(jié)果枝長度、頂端直徑、基部直徑代表了結(jié)果枝的營養(yǎng)生長水平，而可孕花數(shù)量和結(jié)果量代表了結(jié)果枝的生殖生長水平，所以研究文冠果結(jié)果母枝各形狀因子間的相關性，對我們之后的修剪工作提供了一定的理論依據(jù)，對制定合理的整形修剪方案有十分重要的意義。

3.3 生產(chǎn)實踐的應用

綜上所述，在文冠果的生產(chǎn)實踐中，花期應該適當噴灑硼、蔗糖等營養(yǎng)元素以促進可孕花的形成，提高可孕花比例；修剪時應剪去直徑不達標準的弱枝以節(jié)約養(yǎng)分。通過這些措施可以有效的提高文冠果的產(chǎn)量，為生物質(zhì)能源的制備提供更多的原料。

3.4 展 望

目前國內(nèi)有大量文冠果實生林由于長期缺乏管理，產(chǎn)量極低，急需通過整形修剪提高產(chǎn)量。但是若想解決生物質(zhì)能源的原料瓶頸問題，必須選育優(yōu)良品種，進行無性繁殖穩(wěn)定優(yōu)良性狀。由于目前文冠果尚未選育新品種，試驗材料均為實生苗，由于實生苗的性狀不穩(wěn)定，試驗結(jié)果推廣時可能會出現(xiàn)偏差。下一步的研究應該針對不同立地條件，不同林齡的多種文冠果林進行結(jié)果枝組調(diào)查，建立一套綜合的修剪標準，使投入生產(chǎn)時產(chǎn)生的偏差盡量減小。并且文冠果選育出優(yōu)良品種后，需在文冠果優(yōu)良品種無性系上做驗證試驗。

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Correlation analysis among main branch characters in Xanthoceras sorbifolia

SU Manlin1,2, WU Shang1,2, MA Lvyi1,2, DUAN Jie2, RONG Guichun1,2, SU Suchai1,2, AO Yan1,2
(1.Key Laboratory of Silviculture and Conversation, Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083,China; 2.National Energy R&D Center for Non-food Biomass, Beijing 100083, China)

In order to study bearing habit of Xanthoceras sorbifolia Bunge and provide theory basis for its pruning, length, basal diameter and tip diameter of mother branch were measured, and number of shoots, fertile fl oret, infertile fl oret, and fruitlet, single fruit weight, fruit width, burliness quantity and seed weight were counted.The results showed that the correlation coef fi cient of the number of bearing shoots is the largest among all mother branch characters, up to 0.567,so fruit quantity was closely related with number of bearing shoots.The fertile fl oret, tip diameter and basal diameter of bearing branch had signi fi cant correlation with the number of fruitlet, up to 0.823,0.669,0.534,showing that vigorous branch can set more fruit.The relationship between yield and diameter of bearing shoots and mother branches showed that bearing shoots with top diameter over 4mm,basal diameter over 5 mm and mother branches with top diameter over 7 mm,basal diameter over 9 mm could set fruit effectively, These results had great signi fi cance for developing a reasonable program for pruning.

Xanthoceras sorbifolia Bunge; mother bearing branch; bearing branch; correlation analysis; pruning

S759.3+3

A

1673-923X(2017)04-0059-05

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.04.010

2015-12-01

國家國際科技合作專項項目“高能效先進生物質(zhì)原料林可持續(xù)經(jīng)營技術合作研究”（S2014ZI0400）

蘇曼琳，碩士研究生 通訊作者：馬履一，教授； E-mail：maluyi@bjfu.edu.cn

蘇曼琳，吳 尚，馬履一，等.文冠果結(jié)果與枝條主要性狀因子間的相關分析[J].中南林業(yè)科技大學學報，2017, 37(4):59-63, 74.

[本文編校：文鳳鳴]