核桃資源的抗晚霜性能評價

常月梅，李永琛，高俊仙

(山西省林業(yè)和草原科學研究院，山西 太原 030012)

近幾年來，由于氣候變化異常，核桃受春季晚霜凍害的頻率越來越高。如2006年4月，山西全省、陜西渭北核桃遭受晚霜凍害，幾乎絕收；其后的2007年、2008年、2009年，山西、甘肅、陜西、河北等部分核桃栽培區(qū)也不同程度地受到晚霜凍害，造成產(chǎn)量降低；2010年，山西省又遭受一次大規(guī)模的晚霜凍害，受凍面積80%以上，減產(chǎn)2/3；2018年山西、河北、陜西等北方核桃產(chǎn)區(qū)又再次遭受歷史最大規(guī)模凍害，山西核桃栽培區(qū)域再次顆粒無收。凍害的連續(xù)、連年發(fā)生直接影響了北方核桃主產(chǎn)區(qū)農民的經(jīng)濟收入，嚴重挫傷了農民積極性，給核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來不利影響[1-3]。目前，生產(chǎn)上應對晚霜危害的栽培措施主要有：園內熏煙、樹干涂白、地面灌水、園內覆蓋等，但這些技術對預防晚霜凍害效果甚微。尤其是當晚霜發(fā)生時氣溫降到-4 ℃以下時，這些防霜凍措施幾乎全部失去效果[4-7]。因此，挖掘研究現(xiàn)有資源特征，從遺傳特性方面篩選更多抗晚霜資源類型和品種，為核桃抗晚霜品種選育提供基礎材料和資源信息顯得尤為重要?；诖朔N目的，本文主要從幾個現(xiàn)有的核桃栽培品種入手，從多個方面闡述品種與晚霜抗性的關系，以期為核桃抗晚霜品種選育提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于翼城縣樊店村，屬于干旱丘陵地。海拔600 m，年平均氣溫10～12 ℃，年均日照時數(shù)為2 400 h，降雨量 500 mm左右，無霜期190 d，為核桃栽培的適宜區(qū)。

1.2 試驗材料

盛果期的元林、香玲、清香、中林1號、魯光、遼寧1號、強特勒、京861、西扶1號、禮品2號、FD06和47號共12個品種。

1.3 試驗方法

1.3.1 芽的排列方式

對供試品種選擇10個樹冠外圍長度和粗度大體一致的1 a生枝，調查不同類型芽在枝條上的排列方式。核桃屬于雌雄異花同株植物，芽分為混合芽(雌花芽)、雄花芽、葉芽，各類芽以單生或疊生方式著生于葉腋間[8]。其排列方式可分為：雌花芽與雌花芽型(♀♀型)、單雌花芽型(單♀型)、雌花芽與雄花芽型(♀♂型)、雄花芽與雄花芽型(♂♂型)、單雄花芽型(單♂型)、其他型(葉芽)。

1.3.2 芽在枝條上分布位置

調查多品種1 a生枝上各類芽的分離情況，以枝條長度三等分，芽在枝條上的生長位置以上部、中部和下部進行記載。

1.3.3 物候期觀察

調查各品種的芽萌動期、雄花盛期、雌花盛期。各時期均以全樹有25%為準。

2 結果分析

2.1 品種間芽排列方式的差異

核桃品種不同，雌雄花芽排列類型比例不同，見表1。元林、遼寧1號、京861品種♀♀型芽比例顯著高于禮品2號、香玲、清香、FD06、47號、強特勒、中林1號、西扶1號和魯光品種，F(xiàn)D06和清香品種♀♀型比例最低，其中元林♀♀型芽比例最高達29.27%，F(xiàn)D06♀♀型芽比例最低僅2.17%。

表1 不同排列方式芽的比例

從♀型芽占各類型芽比例分析，強特勒和47號品種比例最高，分別為55.88%和57.50%，顯著高于其他品種，魯光和清香比例最低，分別為16.00%和12.12%。

從♀♂型芽占各類型芽比例分析，中林1號和魯光品種比例最高，元林和西扶1號比例最低。

2.2 核桃雌花芽數(shù)量、萌發(fā)率與抗晚霜性

核桃芽的排列方式不同，其萌芽率不同?！帷嵝?、單♂型、♀♂型中的雄花芽一般均能萌發(fā)。單♀型、♀♂型、♀♀型中的雌花芽依品種不同萌芽不同。有些品種的♀♀型一般是其中一個雌花芽萌發(fā)，另一個雌花芽休眠不萌發(fā)，有些品種的♀♀型兩個雌花芽均會同期萌發(fā)。

核桃芽的萌發(fā)率除受芽排列方式影響，也受頂端優(yōu)勢的影響，位于枝條上部的芽較位于枝條中下部的芽優(yōu)先萌發(fā)。核桃芽的萌發(fā)率高低決定了抗晚霜程度，萌發(fā)的芽遇到-2 ℃的低溫會致使芽細胞組織凍傷，進而芽凍干脫落；而未萌發(fā)的芽處于休眠狀態(tài)能耐-15～-20 ℃低溫，在霜凍發(fā)生之后隨著氣溫的回升萌發(fā)，形成二次萌芽開花。所以每根枝條上具有的雌花芽的數(shù)量和雌花芽的萌芽率直接決定霜凍后能否具有二次開花能力(見表2)。

表2 雌花芽數(shù)量與萌芽率

從雌花芽占總芽數(shù)比例分析，元林、強特勒、47號和京861品種顯著高于其他品種，清香、禮品2號和魯光品種最低。

從側雌花芽萌芽率分析，中林1號、西扶1號、魯光和禮品2號側雌花芽萌芽率顯著高于其他品種，元林和香玲最低。元林、香玲、強特勒和47號品種的雌花芽萌芽率較低，即休眠的雌花芽比例高，但香玲和47號品種每根枝條上雌花芽數(shù)量相對較少，所以元林、強特勒品種抗晚霜性與其他品種比較相對較強。

2.3 芽的著生位置與抗晚霜性關系

側生的雌花芽萌發(fā)一般較頂生雌花芽萌發(fā)晚，因此側生的♀♀型、♀型、♀♂型的芽越多的品種，抗晚霜能力越強。由表3看出，元林、強特勒、北京861、西扶1號、中林3號枝條下部都有♀♀型、♀型、♀♂型的芽，抗晚霜能力均較強。而魯光、遼寧1號、中林1號品種枝條下部沒有混合芽分布，主要為雙雄芽或單雄芽，抗晚霜能力差。

表3 各類型芽在枝條上的著生位置

2.4 芽萌動時間與晚霜抗性關系

晚霜發(fā)生多在3—4月份，芽萌動越早，越易受到晚霜危害。從各品種芽萌動時間看，香玲、北京861、魯光、遼寧1號、禮品2號品種萌芽最早，清香、中林1號、西扶1號次之，F(xiàn)D06、元林、47號、強特勒芽萌動最遲，約比早萌芽品種晚10～13 d。從雄花萌動時間看，清香、香玲、北京861、魯光、遼寧1號、西扶1號、禮品2號較早，F(xiàn)D06、元林、中林1號、47號、強特勒品種較晚，較雄花芽早萌動品種晚7～8 d。中林1號、北京861、禮品2號、FD06較早進入雌花盛期，元林、清香、香玲、魯光、遼寧1號、西扶1號次之，47號、強特勒雌花開花最晚，較其他品種晚4～10 d。

在山西晉南地區(qū)，每年的晚霜凍基本發(fā)生在3月上旬至3月底。但偶爾4月初也會發(fā)生晚霜凍，如2018年4月5日晚霜凍，氣溫直降到零下6 ℃左右，所有品種全部受凍，幼梢或幼果凍黑凍干，但晚萌芽的品種，如元林、47號、FD06、強特勒由于具有較多的休眠雌花芽，霜凍過后，當氣溫回升后，約10～15 d左右休眠的雌花芽二次開花[9-10]，通過凍后噴營養(yǎng)液等措施，二次花正常坐果膨大至成熟，降低了霜凍造成的損失[12]。

表4 核桃不同品種萌芽開花時間比較

從雄花芽生長發(fā)育來看，元林、強特勒、FD06、中林1號雄花萌動期較晚約在3月28日，盛花期也較晚，基本在4月10日—13日。選育晚萌芽的雄花品種，有利于為受晚霜凍害的品種配置授粉樹。

3 討論與結論

春季當平均氣溫超過8 ℃時，核桃芽開始萌動[8]。但是在我國北方核桃栽培區(qū)，核桃芽萌動后常常有低于0 ℃以下的寒流來臨，即晚霜凍。萌發(fā)的芽遇到-2 ℃的低溫會致使芽細胞組織凍傷，進而芽凍干脫落，核桃當年產(chǎn)量受到影響[13]。由于全球氣候變化異常，近幾年的晚霜凍發(fā)生越來越頻繁，幾乎每年發(fā)生1～3次，所以核桃栽培時我們除不要在易發(fā)生晚霜凍的低洼地建園外，還應注意選擇抗晚霜品種。核桃品種的抗晚霜性一方面表現(xiàn)在晚萌芽，即能避過晚霜危害，另一方面表現(xiàn)在側花芽多、萌芽率低。

晚萌芽的品種，避過晚霜危害的概率較早萌芽的品種顯著增高，同時晚萌芽的品種即使萌芽后遇到晚霜凍，但由于枝葉生長、開花、結果消耗的樹體貯存養(yǎng)分也較早萌芽的品種枝葉生長、開花、結果消耗的養(yǎng)分較少，這樣樹體貯存養(yǎng)分消耗的少，有利于處于休眠的芽萌發(fā)、開花，同時有利于減少病蟲害的發(fā)生。萌芽晚的品種有元林、強特勒、FD06等[9-11]。

僅僅選擇萌芽晚的品種不能完全解決核桃霜凍問題，從歷史氣象資料分析，晚霜凍也會在核桃最晚萌芽品種萌芽之后發(fā)生，近幾年這種發(fā)生的概率有增加趨勢，所以選擇抗晚霜品種時，還應該考慮側花芽多、側花芽萌芽率低的品種。晚實核桃品種萌芽一般較晚，但晚實核桃品種并不是避晚霜品種，因為晚實核桃品種花芽主要位于枝條頂端1～3芽處，側芽幾乎全部為葉芽，春季萌芽首先是枝條頂端的花芽先萌發(fā)，如果霜凍發(fā)生時間在核桃萌芽之后，頂端萌發(fā)的1～3芽受凍，側芽沒有萌動不受凍，氣溫回升后，側芽萌發(fā)僅長枝葉，不會開花結果，同樣絕產(chǎn)。

萌芽率高，抗晚霜性差，萌芽率低，抗晚霜性強。核桃側花芽萌芽率低的品種表現(xiàn)為一部分芽萌發(fā)(或稱第1次開花)，另一部分芽不萌發(fā)。萌發(fā)芽長枝葉開花結果，不萌發(fā)芽在生長后期(約20 d左右)干枯自然脫落。但是，第1批芽萌動后如果遇到外界傷害，尤其遇到霜凍而死亡，那么第2批芽會萌發(fā)，形成核桃的二次開花特性。因此核桃這種低萌芽率特性可有效保存?zhèn)然ㄑ康牧?，為抗晚霜品種選擇提供了有利特征。試驗中京861品種側花芽比例高達70.27%，在核桃品種中屬于側花芽較多類型，但京861品種抗晚霜性能不太高，因為京861品種的側花芽無論是♀♀型，還是單♀型，雌花芽幾乎同時萌動。而元林、強特勒品種即具備側花芽多的特點，又具備側花芽萌芽率低的特點。

每根枝條上具有的側生雌花芽的數(shù)量越多，抗晚霜性越高。側花芽萌芽率高低反映核桃是否具備二次開花特性，雌花芽的數(shù)量反映二次開花后的產(chǎn)量，所以抗晚霜品種應具備側生的雌花芽數(shù)量多特點。香玲和47號品種的雌花芽萌芽率較低，且每根枝條上雌花芽數(shù)量相對較少，所以其抗晚霜性差于元林和強特勒。

核桃的花為雌雄異花，雌花是混合花芽，混合芽萌動后只要遇到-2 ℃的低溫，就會受凍變黑干枯，也就意味著不會再開花，所以雌花開花晚的品種不一定是避晚霜品種，只有雌花芽萌芽晚的品種才能稱為避晚霜品種。但是，雄花開花晚的品種從授粉的角度考慮，也屬于避晚霜品種，如元林、強特勒、FD06、中林1號等。

通過上述分析，得出抗晚霜品種應具有萌芽晚、側花芽多且萌芽率低的特性?？顾獌龅钠贩N有元林、強特勒，較抗霜凍的品種有FD06、京861、香玲等品種。