早實核桃優(yōu)樹種子品質(zhì)及子代苗期生長比較

冷天鳳，陳 蘭，孫建昌

(貴州省核桃研究所，貴陽 550005)

核桃(JugansregiaL)屬胡桃科核桃屬,位于世界四大干果之首，是我國重要的木本油料樹種[1]，也是貴州普遍種植和發(fā)展的經(jīng)濟林樹種。貴州早期主栽品種為鐵核桃(JuganssigillataDode)，20世紀60年代后從新疆引種核桃[2]，形成了很多天然早實雜交體，豐富了貴州早實核桃資源；國內(nèi)對早實核桃的研究較多[3-6]，但缺乏對貴州鄉(xiāng)土早實核桃研究。不同區(qū)域優(yōu)良單株在苗期生長有差異[7-9]，選出適宜貴州不同生態(tài)區(qū)的早實核桃優(yōu)株是發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵，因此，本研究在息烽、威寧、水城、遵義等地采集8株早實核桃優(yōu)樹進行種子經(jīng)濟性狀測定和播種苗試驗觀測，對不同早實核桃優(yōu)樹種子品質(zhì)及子代苗期生長特性和生物學(xué)特性開展觀測，比較不同早實核桃優(yōu)樹種子質(zhì)量和子代苗期生長差異，為貴州早實核桃優(yōu)樹的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于貴州省林業(yè)科學(xué)研究院試驗林場試驗基地(26°49′N，106°73′E)，海拔1 155 m，屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候。年平均氣溫15.3 ℃，極端最低氣溫-7.3 ℃，極端最高溫37.5 ℃；年平均降雨量1 129.5 mm，平均相對濕度77%，無霜期278 d。

1.2 試驗材料

試驗種子來源于貴州息烽、威寧、水城、遵義等地8株早實核桃優(yōu)樹，各優(yōu)樹的基本情況詳見表1。2017年8—10月，待各優(yōu)樹的核桃果皮開裂2/3以上進行采集，采集后的種子去皮后陰干，放置在通風(fēng)的室內(nèi)干藏。

表1 優(yōu)樹的基本情況

1.3 試驗方法

2018年3月2日用溫水浸種，每天換水1次，待25%以上果殼縫合線開裂，于2018年3月10日播種。起壟寬1.2 m，高20 cm，長度依據(jù)試驗地而定，步道50 cm，單行播種，種間距10 cm。試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，1株優(yōu)樹設(shè)置3個重復(fù)，每個重復(fù)播3行，每行10粒種子。苗木出土后，開展鋤草、施肥、施農(nóng)藥等田間管理，每個重復(fù)均為一致水平。

1.4 測定指標

1.4.1種子質(zhì)量指標測定

每株優(yōu)樹采集的種子隨機選取30粒用游標卡尺測量橫徑、縱徑、側(cè)徑和果殼厚度，用1/100電子天平稱單果重和果仁重，核仁脂肪含量測定參照GB/T 14772粗脂肪測定方法，核仁蛋白含量參照GB 5009.5粗蛋白的測定方法。出仁率計算公式為：

出仁率(%)=(總?cè)手?總單果重)×100%。

1.4.2生長指標測定

每株優(yōu)樹每個重復(fù)隨機掛牌標記10株幼苗，每個號共計30株，苗木生長結(jié)束，用游標卡尺測量地徑，用鋼卷尺測量苗高。

1.4.3生物量測定

采用標準株法，每個重復(fù)選擇1株，每個號共3株，整株挖取后，用水將根系上的泥土洗凈，用1/100電子天平分別稱地上部分和地下部分的鮮重，再放置在105 ℃烘箱中烘干至恒重，稱其干重。

1.4.4生殖特性觀測

翌年4月，觀察并統(tǒng)計一年生核桃子代苗開雌花的株樹。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件和SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件處理，采用隸屬函數(shù)法對不同早實核桃優(yōu)樹進行綜合評價用，其公式為：

μ(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

μ(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(2)

式中μ(Xij)為i優(yōu)樹j指標的標準化值，Xij為i優(yōu)樹j指標測定值，Xjmax為8個核桃優(yōu)樹j指標的最大值，Xjmin為8個核桃優(yōu)樹j指標的最小值。測量指標與早實核桃優(yōu)株種子質(zhì)量呈正相關(guān)用(1)式計算；測量指標與早實核桃優(yōu)株的種子質(zhì)量呈負相關(guān)用(2)式計算。根據(jù)各指標的權(quán)重，計算出綜合評價值，對各核桃優(yōu)樹進行排位。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同早實優(yōu)樹的種子質(zhì)量差異

對不同早實核桃優(yōu)樹種子質(zhì)量指標進行單因素方差分析，結(jié)果(表2)表明，8個早實核桃優(yōu)樹橫徑、縱徑、側(cè)徑、三徑均值、殼厚、單果重、種仁重、出仁率、粗脂肪、粗蛋白均表現(xiàn)出顯著差異(p<0.05)。橫徑平均值為30.28 mm，變幅為27.11～35.27 mm，縱徑平均值為33.58 mm，變幅為30.45～41.48 mm，側(cè)徑均值為32.75 mm，變幅為29.99～38.88 mm，三徑均值為32.21 mm，變幅為29.92～38.54 mm；核殼厚度均值為1.05 mm，變幅為0.76～1.46 mm；單果重均值為10.63 g，變幅為8.12～17.37 g；種仁重均值為5.45 g，變幅為4.54～8.12 g；出仁率均值為52.33 g，變幅為46.76%～57.93%；粗脂肪含量均值為68.54%，變幅為65.26%～75.04%；粗蛋白含量均值為20.52%，變幅為18.02%～23.21%。不同早實核桃優(yōu)株種子各指標的變異系數(shù)在4.92%(粗脂肪)～30.2%(單果重)之間，單果重變異幅度相對較大，說明不同早實核桃種子的單果重差異較大；粗脂肪含量變異系數(shù)小，說明不同早實核桃優(yōu)樹種子粗脂肪含量差異不大。

表2 不同優(yōu)株種子質(zhì)量比較

2.2 不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗的生長差異

對不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗的生長指標進行單因素方差分析，結(jié)果(表3)表明：各優(yōu)樹一年生子代苗高、地徑均有顯著差異(p<0.05)。8個早實核桃優(yōu)株的苗高變幅為21.34～47.7 cm，苗高表現(xiàn)為G 6號>G 4號>G 2號>G 7號>G 5號>G 8號>G 3號>G 1號，苗高最高的G 6號比最低的G 1號高55.26%；地徑變幅為9.93～16.01 mm，地徑表現(xiàn)為G 6號>G 4號>G 3號>G 2號>G 3號>G 7號>G 8號>G 1號，地徑最高的G 6號比最低的G 1號高37.98%。苗高變異系數(shù)27.74%、地徑的變異系數(shù)為15.89%，一年生子代苗高的變幅大于地徑。在一年生早實核桃優(yōu)株子代中，G 6號的苗高和地徑的值均最大，而G 1號均最小，表明各核桃優(yōu)樹子代苗中G 6生長最優(yōu)。

表3 不同優(yōu)樹子代苗期生長比較

2.3 不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗的生物量差異

對不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗的須根、主根和干含水率進行單因素方差分析，結(jié)果(表4)表明：8個早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗的須根、主根和干含水率均無顯著差異(p<0.05)。苗木須根含水率變幅為65.69%～72.88%，G 7號最大，G 3號最小，G 7號是G 3號的1.1倍，變異系數(shù)為5.09；主根含水率變幅為54.56%～63.21%，G 8號最大，G 3號最小，G 8號是G 3號的1.16倍，變異系數(shù)為6.82；干含水量變幅為54.55%～61.68%，G 5號是G 2號的1.13倍，變異系數(shù)為6.34。須根、主根和干的變異系數(shù)在5.09～6.82之間，說明同一部位的含水率差異不大，一年生早實核桃優(yōu)樹子代苗不同部位含水率表現(xiàn)為須根>主根>干。

表4 不同優(yōu)樹子代一年生苗不同部位含水率比較

對不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗木地下部分、地上部分和整株生物量進行單因素方差分析，結(jié)果(表5)表明：8個早實核桃優(yōu)樹地下部分、地上部分和整株生物量表現(xiàn)出顯著差異(p<0.05)。其中早實核桃優(yōu)樹子代一年生苗木總生物量G 6號最大，為94.36 g，最小的G 2號為54.55 g，最大的是最小的1.73倍，變異系數(shù)為38.15%；在生物量分配上，地上部分生物量最大的為G 6號(33.19 g)，生物量最小的為G 1號(5.94 g)，G 6號是G 1號的5.58倍，變異系數(shù)為55.29%；地下部分生物量最大的為G 6號(61.16 g)，最小的為G 1(17.41 g)，G 6是G 1的3.51倍，變異系數(shù)為42.5%。地下部分、地上部分和整株生物量的變異系數(shù)在38.15%～55.29%之間，說明不同優(yōu)樹各部位的生物量差異較大。不同早實核桃優(yōu)樹子代一年生苗整株生物量比較為G 6號>G 4號>G 8號>G 3號>G 7號>G 5號>G 2號>G 1號。

表5 不同優(yōu)株子代一年生苗生物量比較

2.4 不同早實核桃優(yōu)樹一年生子代苗早實性比較

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，一年生早實核桃子代苗部分植株出現(xiàn)雌花，結(jié)果(表6)表明：早實率G 3號最高，為29.55%，G 8號最低，為1.72%，不同早實優(yōu)株一年生子代苗早實性比較為G 3號>G 4號>G 5號>G 2號>G 7號>G 1號>G 6號>G 8號，說明早實核桃優(yōu)株一年生子代實生苗早實性存在分化現(xiàn)象。

2.5 種子質(zhì)量與苗木生長相關(guān)性分析

在表1中選擇變異系數(shù)(>10%)相對較大的幾個指標，與苗木生長進行相關(guān)性分析，結(jié)果(表7)表明，生物量與苗木生長地徑、苗高呈極顯著正相關(guān)(p<0.01)，生物量與單果重呈正相關(guān)，生物量與核殼厚度、種仁重、粗蛋白含量呈負相關(guān)。地徑與苗高呈極顯著正相關(guān)，地徑和苗高均與核殼厚度、粗蛋白含量呈負相關(guān)，地徑和苗高均與單果重、種仁重呈正相關(guān)。

2.6 不同早實核桃優(yōu)樹子代苗期生長綜合評價

對不同早實核桃子代苗的地徑、苗高和生物量指標進行綜合評價，結(jié)果(表8)顯示：8個核桃優(yōu)樹子代苗期生長優(yōu)劣為G 4號>G 2號>G 6號>G 3號>G 6號>G 7號>G 8號>G 1號。綜合評價G 4號苗期表現(xiàn)最優(yōu)，G 4的平均苗高42.3 cm、平均地徑14.36 mm，比其它優(yōu)樹平均苗高37.60 cm高12.5%、平均地徑12.84 mm高11.8%。最差的為G 1號，平均苗高21.34 cm、平均地徑9.93 mm，比各優(yōu)樹子代苗平均苗高低98.21%、平均地徑低44.6%。

表8 不同優(yōu)樹子代一年生苗苗期綜合評價

3 結(jié)論與討論

貴州不同區(qū)域的8個早實核桃優(yōu)樹的橫徑、縱徑、側(cè)徑、三徑均值、殼厚、單果重、種仁重、出仁率、粗脂肪、粗蛋白均差異顯著，各指標的變異系數(shù)在4.92%(粗脂肪)～30.2%(單果重)之間，種子質(zhì)量與苗期生長情況的相關(guān)性進行分析，地徑和苗高均與單果重、種仁重呈不顯著的正相關(guān)，與其他指標均呈不顯著的負相關(guān)，說明子代苗木生長優(yōu)劣主要受到外界的影響，與種子質(zhì)量關(guān)系不大。

8個早實核桃優(yōu)樹子代一年生苗苗高、地徑、生物量均有顯著差異，苗高變幅為21.34～47.7 cm，變異系數(shù)27.74%，地徑變幅為9.93～16.01 mm，變異系數(shù)15.89%，生物量變幅為23.35～94.36 g，變異系數(shù)42.5%。生物量與苗木高和地徑呈極顯著正相關(guān)，說明苗木越高，地徑越大，生物量越大。通過對8個優(yōu)株子代苗高、地徑、生物量生長情況進行綜合評價，G 4號生長表現(xiàn)最好。

8個優(yōu)株一年生子代苗須根、主根和干含水率存在顯著差異，但子代苗植株同一部位的含水率差異不大，不同部位含水率表現(xiàn)為須根>主根>干。

優(yōu)樹篩選注重生長性狀，作為早實核桃選擇，早實性是一個重要指標，8個早實核桃優(yōu)株一年生子代實生苗早實性存在分化現(xiàn)象，早實率范圍為1.72%～29.55%。綜合考慮苗期早實性和生長情況，G 4號為苗期最優(yōu)早實核桃。

試驗將繼續(xù)開展各優(yōu)株子代苗試驗示范林的建設(shè)，觀察生長結(jié)實情況，綜合評選出早實核桃優(yōu)樹，以便開展推廣應(yīng)用。