歐洲花楸生長(zhǎng)和果實(shí)性狀分析及優(yōu)樹選擇

佘 萍，余治家，馬 杰，賈寶光，楊治科

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏固原756000)

歐洲花楸(Sorbus aucuparia L.)是薔薇科(Rosaceae)花楸屬(Sorbus)中等落葉喬木，奇數(shù)羽狀復(fù)葉互生，小葉11～15枚，長(zhǎng)橢圓形;花為聚傘花序，白色;葉春夏季為綠色，秋季紅色;果實(shí)紅色或橘黃色。該樹種原產(chǎn)歐洲和亞洲西部，為世界上著名的名貴觀賞樹種，喜光、較耐陰、耐寒、抗風(fēng)、抗煙塵和污染，適應(yīng)性強(qiáng)［1］。歐洲花楸是典型的多用途樹種，兼具城市綠化、風(fēng)景園林綠化、荒山造林、果材兼用等多方面的特點(diǎn)［2］。近年來(lái)，歐洲花楸在國(guó)內(nèi)研究逐步受到重視?；菖d學(xué)等先后從俄羅斯季米里亞澤夫農(nóng)學(xué)院的試驗(yàn)站引進(jìn)歐洲紅果花楸苗木，經(jīng)過(guò)10年的研究，總結(jié)出了歐洲花楸在遼西地區(qū)引種、嫩枝扦插、組培繁殖的技術(shù)方法［3］。李長(zhǎng)海等利用實(shí)生選育方法，選育出具有獨(dú)特果色、果型、枝色、花期的歐洲花楸新品種［1］。張研研開展了哈爾濱市主栽歐洲花楸的優(yōu)樹選擇工作，并成功選擇出1株在年平均高生長(zhǎng)量、平均坐果率、種子千粒質(zhì)量、單果平均直徑、果實(shí)可溶性總糖、總黃酮和蘆丁含量均顯著高于其他單株的優(yōu)良單株［4］。

寧夏自2008年從捷克、奧地利、匈牙利和意大利引種繁育該樹種，生長(zhǎng)表現(xiàn)良好，但在歐洲花楸的選育及優(yōu)樹選擇方面還處于空白狀態(tài)。本研究通過(guò)對(duì)歐洲花楸生長(zhǎng)性狀(樹高、胸徑、胸徑斷面積、冠幅、材積、主枝數(shù))和果實(shí)性狀(主枝數(shù)、單株花序數(shù)、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、單果的橫徑、縱徑、含糖量等)進(jìn)行測(cè)算分析，最終選擇出5～10株歐洲花楸單株為該種源的優(yōu)樹，為后續(xù)?；?、工廠化生產(chǎn)花楸優(yōu)良品系提供基礎(chǔ)研究和科技支撐。

1 試驗(yàn)地概況

本研究的6年生歐洲花楸生長(zhǎng)性狀測(cè)定設(shè)在寧夏固原市彭陽(yáng)縣紅河鎮(zhèn)上王村，地處 106°39'04″E，35°46'08″N;8 年生歐洲花楸果實(shí)性狀測(cè)定設(shè)在寧夏固原市原州區(qū)頭營(yíng)鎮(zhèn)徐河村，地處 106°15'00″E，36°10'24″N。試驗(yàn)面積 0.5 hm2，2 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的氣象資料和試驗(yàn)地土壤概況如表1和表2所示。

表1 試驗(yàn)地氣象數(shù)據(jù)資料

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

生長(zhǎng)性狀測(cè)定試驗(yàn)材料來(lái)自2008年從捷克、奧地利、匈牙利和意大利4個(gè)國(guó)家引種的種子在寧夏首次播種繁育的第1批實(shí)生苗的扦插苗，樹齡為6年。果實(shí)性狀測(cè)定試驗(yàn)材料來(lái)自2008年從捷克、奧地利、匈牙利和意大利4個(gè)國(guó)家引種的種子在寧夏首次播種繁育的苗木，樹齡為8年。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 通過(guò)生長(zhǎng)性狀測(cè)定選擇優(yōu)樹的方法 (1)生長(zhǎng)差異性調(diào)查及抽樣。對(duì)試驗(yàn)材料隨機(jī)抽取長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)、中、劣的單株各20株，測(cè)算出形率。抽取的樣本要生長(zhǎng)正常、分布均勻、無(wú)病蟲害。(2)候選優(yōu)樹選擇及生長(zhǎng)量測(cè)定。從所有單株中選擇10株長(zhǎng)勢(shì)較好的作為候選優(yōu)樹，將候選優(yōu)樹分別進(jìn)行順序編號(hào)，并作好標(biāo)記，分別記為k1、k2、……、k10。測(cè)定樹高、胸徑、胸徑斷面積等，計(jì)算材積。入選的候選優(yōu)樹自然整枝良好，干形通直、圓滿，單一主干，樹冠勻稱，無(wú)病蟲害。(3)優(yōu)樹選擇及生長(zhǎng)量測(cè)定。從選出的10株候選優(yōu)樹中選出5株材積排名前5 名的單株作為優(yōu)樹，記為 K1、K2、K3、K4、K5。對(duì)優(yōu)樹的樹高、胸徑、材積、冠幅、枝下高、東西南北4個(gè)方向的新梢生長(zhǎng)量、新梢粗度、單位長(zhǎng)度葉片數(shù)、新梢中部2片復(fù)葉的小葉對(duì)數(shù)、新梢中部2片復(fù)葉的質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。(4)優(yōu)勢(shì)木選擇及生長(zhǎng)量測(cè)定。采用3株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法，在5株候選優(yōu)樹周圍10 m范圍內(nèi)選出3株優(yōu)勢(shì)木作為對(duì)照木，優(yōu)勢(shì)木應(yīng)具有無(wú)明顯病蟲害和機(jī)械損傷、樹干通直圓滿、樹冠勻稱開張、發(fā)枝力強(qiáng)、結(jié)果量大，但略遜于優(yōu)樹等特點(diǎn)。對(duì)優(yōu)勢(shì)木的樹高、胸徑、冠幅、枝下高、東西南北4個(gè)方向的新梢生長(zhǎng)量、新梢粗度、單位長(zhǎng)度葉片數(shù)、新梢中部2片復(fù)葉的小葉對(duì)數(shù)、新梢中部2片復(fù)葉的質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。

表2 試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分含量

材積計(jì)算公式:V=πr2HQ2，式中:V為材積，H為樹高，r為胸高半徑(胸高為樹高1.3 m處)，Q為形率。

2.2.2 通過(guò)果實(shí)性狀測(cè)定選擇優(yōu)樹的方法 (1)候選優(yōu)樹選擇及果實(shí)指標(biāo)測(cè)定。通過(guò)近3年對(duì)現(xiàn)有歐洲花楸的果實(shí)大小測(cè)定分析，其大小差異極顯著。在果實(shí)成熟期選擇結(jié)實(shí)量和果徑均大于所有單株平均值的樹木共20株(當(dāng)結(jié)實(shí)量相同時(shí)，選擇果徑大的樹木為優(yōu)樹)。(2)優(yōu)樹選擇及果實(shí)指標(biāo)測(cè)定。對(duì)選出的候選優(yōu)樹稱量每株樹的結(jié)實(shí)量和花序數(shù)量，對(duì)比選出排名前5名的樹木5株，作好標(biāo)記，記為G1、G2、G3、G4、G5。分別測(cè)量這些樹的主枝數(shù)、枝下高、冠幅、冠高、單株花序數(shù)、坐果數(shù)、單果質(zhì)量、單果的橫徑、縱徑、含糖量、每顆果實(shí)所含種子數(shù)、果實(shí)內(nèi)含物等指標(biāo)。

2.3 統(tǒng)計(jì)方法

用SASV8進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用WPS表格2012和SASV8制作圖表。

3 結(jié)果與分析

3.1 通過(guò)生長(zhǎng)性狀測(cè)定選擇優(yōu)樹結(jié)果分析

3.1.1 優(yōu)樹與對(duì)照木對(duì)比分析 喬玉玲等在柳樹基因資源收集與優(yōu)樹選擇研究中采用3株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法，確定了適用于散生木、異齡木的選優(yōu)方法，制定了適合的選優(yōu)樹高和胸徑生長(zhǎng)量標(biāo)準(zhǔn)［5］。肖澤鑫等開展的廣東省臺(tái)灣相思優(yōu)樹選擇技術(shù)分析中采用5株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法，以胸徑、樹高、材積為生長(zhǎng)指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合枝下高、通直度、尖削度、枝葉濃密度和側(cè)枝粗等形質(zhì)指標(biāo)［6］。本研究中采用的是3株優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法選擇優(yōu)樹，以樹高、胸徑、南北冠幅、東西冠幅、材積、主枝數(shù)、枝下高，以及東西南北4個(gè)方向新稍生長(zhǎng)量、新稍粗度、新稍葉片數(shù)、單位長(zhǎng)度葉片數(shù)(1 m長(zhǎng)枝條上葉片數(shù))、新稍中部小葉數(shù)和新稍中部復(fù)葉質(zhì)量共13個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表3。5株優(yōu)樹各性狀平均值K－PJ跟15株對(duì)照木平均值K－CK－PJ相比，除了枝下高略小于對(duì)照木外，其余12項(xiàng)性狀平均值均大于對(duì)照木，說(shuō)明選擇出的優(yōu)樹符合優(yōu)樹選擇標(biāo)準(zhǔn)。而枝下高是人為修剪所致，跟樹木本身的特性關(guān)系不大。

表3 優(yōu)樹與對(duì)照木各性狀平均值對(duì)比分析

3.1.2 優(yōu)樹各性狀間相關(guān)性分析 將5株歐洲花楸優(yōu)樹的13個(gè)性狀兩兩之間進(jìn)行相關(guān)性分析。由表4可知，樹高與新梢中部復(fù)葉質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05)，這表明樹干越高，新梢中部復(fù)葉質(zhì)量越小;胸徑與東西冠幅呈顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05)，說(shuō)明胸徑越大，東西冠幅越小;新梢長(zhǎng)度與新梢上生長(zhǎng)的葉片數(shù)呈顯著正相關(guān)(p＜0.05)，與新梢中部小葉數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.01)，與新梢中部復(fù)葉質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05)，說(shuō)明新梢越長(zhǎng)，新梢上的葉片數(shù)越多，新梢中部小葉數(shù)量越少，新梢中部復(fù)葉質(zhì)量越小;新梢葉片數(shù)與新梢中部小葉數(shù)和新梢中部復(fù)葉質(zhì)量呈顯著負(fù)相關(guān)(p＜0.05)，即新梢葉片數(shù)越多，新梢中部小葉數(shù)越少，新梢中部復(fù)葉質(zhì)量越小;新梢中部小葉數(shù)與新梢中部復(fù)葉質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)(p＜0.01)，即新梢中部小葉數(shù)越多，新梢中部復(fù)葉質(zhì)量就越大。

3.1.3 5株優(yōu)樹主要性狀的方差分析 對(duì)選擇出的5株歐洲花楸的4個(gè)主要性狀進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明，這5株歐洲花楸優(yōu)樹的樹高和材積差異達(dá)到極顯著水平;胸徑和冠幅差異達(dá)到顯著水平。綜合比較4項(xiàng)指標(biāo)，可以得出優(yōu)樹K1生長(zhǎng)表現(xiàn)好于其他優(yōu)樹。由圖1可知，5株優(yōu)樹中以K3樹高最高，為588 cm，K1其次，為582 m，K2最小，為526 m，5株優(yōu)樹樹高 K1、K3、K5 之間無(wú)顯著差異，而 K1、K3、K5 與 K2、K4 之間差異達(dá)到極顯著水平(p＜0.01)。由圖2可知，5株優(yōu)樹中以K2胸徑最大，為4.21 cm，K1其次，為4.15 cm，K3最小，為 3.89 cm，5 株優(yōu)樹胸徑 K1、K2 之間無(wú)顯著差異，K3、K4、K5之間無(wú)顯著差異，而K1、K2與K3、K4、K5差異達(dá)到極顯著水平(p＜0.01)。由圖3可知，5株優(yōu)樹中以K3冠幅最大，為 146 cm，K5其次，為 136 cm，K2最小，為92 cm，5株優(yōu)樹冠幅K1、K3、K4、K5之間無(wú)顯著差異，K2、K4之間無(wú)顯著差異，而 K1、K3、K5與 K2之間差異達(dá)到極顯著水平(p＜0.01)。由圖4可知，5株優(yōu)樹中以K1材積最大，為42.5×102cm3，且與其他4株之間差異極顯著(p＜0.01)，其次K2，為39.46 ×102cm3，K4 最小，為 35.61 ×102cm3，K3 與 K2、K4、K5之間無(wú)顯著差異。綜上所述，可見(jiàn)優(yōu)樹K1是5株優(yōu)樹中最優(yōu)秀的1株。

3.1.4 5株優(yōu)樹的聚類分析 通過(guò)對(duì)5株歐洲花楸優(yōu)樹13個(gè)相關(guān)性狀用SAS軟件進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，在遺傳距離0.50處，5株優(yōu)樹聚為4類，K2、K4和K5分別單獨(dú)聚為一類，K1和K3聚為一類。說(shuō)明K1和K3屬于近緣關(guān)系，K2、K4、K5三者之間以及與K1、K3屬于遠(yuǎn)緣關(guān)系。

表4 5株優(yōu)樹任意2個(gè)性狀之間相關(guān)性分析

3.2 通過(guò)果實(shí)性狀測(cè)定選擇優(yōu)樹結(jié)果分析

3.2.1 2種類型果實(shí)性狀生長(zhǎng)量分析 通過(guò)觀察頭營(yíng)徐河試驗(yàn)點(diǎn)345株8年生歐洲花楸的果實(shí)顏色，可明顯分為2種類型，一種是玫瑰色，一種是琥珀色。將這2個(gè)類型果實(shí)分別隨機(jī)抽樣20株單株，測(cè)量樹高、胸徑、主枝數(shù)、冠幅、冠高、單株花序數(shù)、花序坐果數(shù)、單果質(zhì)量、單果的橫徑和縱徑、糖度和每顆果實(shí)所含種子數(shù)。通過(guò)測(cè)定，針對(duì)不同顏色分別選出花序數(shù)量排名前5名的單株各5株。所選出的單株玫瑰果分別命名為 M1、M2、M3、M4、M5，玫瑰果平均值為 M － PJ;琥珀果分別命名為 H1、H2、H3、H4、H5，琥珀果平均值為 H － PJ。由表5可知，玫瑰果和琥珀果相比，玫瑰果單株平均值(M－PJ)在生長(zhǎng)性狀方面樹高330.60 cm、胸徑2.55 cm、主枝數(shù)16.20個(gè)、東西冠幅86.80 cm、南北冠幅82.40 cm均比琥珀果單株平均值(H－PJ)高。雖然玫瑰果的冠高178 cm比琥珀果196.80 cm小，但是單株花序數(shù)量19.80個(gè)和坐果數(shù)53.28個(gè)均大于琥珀果?？傮w說(shuō)明玫瑰果比琥珀果的花果量大，結(jié)實(shí)率高。玫瑰果的糖度為21.24%，而琥珀果為18.08%，說(shuō)明玫瑰果比琥珀果更甜一些。而玫瑰果的單果質(zhì)量、單果橫徑、單果縱徑與琥珀果相差不大。

表5 歐洲花楸果實(shí)性狀生長(zhǎng)量統(tǒng)計(jì)

3.2.2 2種類型果實(shí)性狀聚類分析 將2種類型果實(shí)的12個(gè)性狀用SASV8軟件進(jìn)行聚類分析(圖6)。得出在遺傳距離0.5處聚為7類，在遺傳距離0.75處聚為4類，在遺傳距離1.0處聚為3類和在遺傳距離1.5處聚為2類?？梢缘贸觯旯鸋4和其他琥珀果及玫瑰果的親緣關(guān)系要遠(yuǎn)一些，單獨(dú)聚為一類。

4 討論

歐洲花楸材質(zhì)優(yōu)良，培育目標(biāo)可以以培養(yǎng)高價(jià)值大徑材為主，也可以以園林觀賞價(jià)值為主，所以在選優(yōu)時(shí)可以根據(jù)不同的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)選擇不同的指標(biāo)。本研究是結(jié)合生長(zhǎng)指標(biāo)和果實(shí)指標(biāo)2個(gè)指標(biāo)從2個(gè)方向選擇優(yōu)樹的，歐洲花楸的花均為白色，花期20～30 d，葉色春夏季為綠色，秋季為橘紅或紅色，沒(méi)有明顯的區(qū)分點(diǎn)。所以要論觀賞性，主要還是以果實(shí)為主，另外歐洲花楸在寧夏境內(nèi)自6月份掛果至第2年開花的時(shí)候果實(shí)依然掛在樹上，具有很長(zhǎng)的觀果期，以果實(shí)為選優(yōu)指標(biāo)是無(wú)可厚非的。當(dāng)然，還有很多選優(yōu)的方向還需在今后的工作中繼續(xù)探討，對(duì)各表型性狀還需進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)分析，才能保證歐洲花楸種群的遺傳多樣性和多功能性，才能更好地利用該優(yōu)良樹種。