皖北地區(qū)薄殼山核桃品種改良與組合優(yōu)化技術(shù)研究

摘要 本研究以7個(gè)薄殼山核桃品種為材料，從薄殼山核桃適宜品種選擇、授粉樹配置改良、低產(chǎn)林品種更新和品種組合優(yōu)化等方面進(jìn)行研究。結(jié)果表明，波尼品種在抗旱性、果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)方面表現(xiàn)良好，適宜在皖北地區(qū)栽植；采用“波尼+威奇塔+YLC29”3個(gè)品種組合配置的栽植方式，可改善主栽品種威奇塔的雌花授粉問題，同時(shí)采用高位嫁接授粉品種技術(shù)，在減少授粉樹栽植的同時(shí)，擴(kuò)大花粉傳播半徑，提高授粉率。皖北地區(qū)薄殼山核桃品種改良與組合優(yōu)化技術(shù)研究可為薄殼山核桃林地的科學(xué)管理提供參考，促進(jìn)該地區(qū)薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 薄殼山核桃；品種改良；組合優(yōu)化

中圖分類號 S794.4；S664.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）05-0026-06

Variety improvement and combination optimization technology

of Carya illinoinensis in northern Anhui

REN Yadong

（Fuyang Forestry Science and Technology Extension Station， Fuyang 236000， China）

Abstract Seven varieties of Carya illinoinensis were used to explore the selection of suitable varieties， improvement of pollinating tree configuration， renewal of low-yielding forest varieties and optimization of variety combination. The results showed that Poni variety was good in drought resistance and fruit yield and quality， and was suitable for planting in northern Anhui; the planting method of “Poni + Wichita + YLC29” combination solved the pollination of the main varieties， so as to reduce the tree planting and expand the pollen propagation radius and increase the pollination rate. Through the research on the variety improvement and combination optimization technology of the pecan in northern Anhui， it provided scientific reference for the scientific management of the woodland， and promoted the high quality and sustainable development of the industry in this region.

Keywords Carya illinoinensis; variety improvement; combination optimization

薄殼山核桃（Carya illinoinensis），又名美國山核桃、長山核桃，是胡桃科山核桃屬植物，是一種具有較高的社會效益和生態(tài)效益果材兼用型樹種。薄殼山核桃果大、殼薄且光滑，易取果仁，果仁肥厚味美，營養(yǎng)成分豐富，營養(yǎng)價(jià)值較高[1]。目前有關(guān)于薄殼山核桃品種改良、栽培管理等相關(guān)研究較多，而針對皖北地區(qū)薄殼山核桃實(shí)際生產(chǎn)中的品種選擇、授粉樹配置等問題的研究較少[1-3]。為提升薄殼山核桃產(chǎn)量和品質(zhì)，本研究采用對比試驗(yàn)的方法，對比不同品種的薄殼山核桃在皖北地區(qū)的適應(yīng)性、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)情況，篩選適宜皖北地區(qū)發(fā)展的薄殼山核桃品種，為薄殼山核桃林地的科學(xué)管理提供參考，促進(jìn)該地區(qū)薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)基本情況

項(xiàng)目研究區(qū)域位于安徽阜陽市潁泉區(qū)聞集鎮(zhèn)和潁州區(qū)九龍鎮(zhèn)，地處中緯度地帶，屬于暖溫帶南緣，兩處基地分別位于泉河南北兩岸，相距15 km，地形條件及自然狀況相似。該區(qū)域地勢平坦，為薄殼山核桃的集約化栽培、機(jī)械化采收等提供了良好的地勢條件。土壤以砂姜黑土為主，土質(zhì)疏松，土層深厚，土壤條件適宜薄殼山核桃生長。

1.2 研究方法

項(xiàng)目組對比了不同品種的薄殼山核桃在皖北地區(qū)的適應(yīng)性、果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)情況，綜合考量了不同品種的薄殼山核桃在該地區(qū)的表現(xiàn)，并進(jìn)一步揭示了不同品種薄殼山核桃的差異及其原因，篩選出適宜該地區(qū)栽植的薄殼山核桃品種。

使用薄殼山核桃授粉配置技術(shù)解決薄殼山核桃林地授粉問題，按比例對部分大樹高接，借助高位優(yōu)勢，使傳粉距離更遠(yuǎn)、效果更好，改善園區(qū)內(nèi)主栽品種的授粉問題，授粉品種與主栽品種嫁接按不同比例嫁接，減少園區(qū)植株授粉樹栽植，縮減用工成本，提高平均坐果率。采用“波尼+威奇塔+YLC29”3個(gè)品種組合配置的栽植方式，提升主栽品種波尼、威奇塔的雌花授粉質(zhì)量，提高波尼和威奇塔的坐果率[1]。

1.3 主要測定指標(biāo)與方法

主要測定指標(biāo)與方法如下。

（1）凈光合速率：利用便攜式光合速率測定儀測定光合指標(biāo)。

（2）葉綠素：利用分光光度計(jì)測定。

（3）丙二醛：采用硫代巴比妥酸比色法測定。

（4）游離脯氨酸：采用磺基水楊酸浸提法測定。

（5）可溶性糖：采用蒽酮比色法測定。

（6）相對電導(dǎo)率：利用便攜式電導(dǎo)率測定儀測定。

（7）可溶性蛋白：采用考馬斯亮藍(lán)染色法測定。

數(shù)據(jù)處理：采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用Excel 2019制作表格。

2 結(jié)果與分析

2.1 薄殼山核桃品種選擇

2.1.1 不同品種適應(yīng)性評價(jià)" 皖北地區(qū)6—8月多為晴熱天氣，干旱少雨。持續(xù)高溫對不同品種薄殼山核桃的長勢影響較為明顯，各品種表現(xiàn)出的適應(yīng)性存在差異。項(xiàng)目組選擇皖北地區(qū)栽植面積較大的7個(gè)薄殼山核桃品種作為觀測對象，分別為馬罕、波尼、威奇塔、YLC29、威斯頓、金華和紹興7個(gè)品種，測定了枝條的水力性狀和葉片的生理生化指標(biāo)。

從試驗(yàn)結(jié)果來看，不同品種的凈光合速率、葉綠素a含量、葉綠素b含量、相對含水率、相對電導(dǎo)率、游離脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和丙二醛含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[2]（表1）。7個(gè)品種葉片的凈光合速率為6.44～13.04 μmol/（m2·s）。金華、YLC29、紹興與其他4個(gè)品種的凈光合速率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，威奇塔與波尼、馬罕之間的凈光合速率也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

7個(gè)品種葉片葉綠素a含量為2.09～2.44 mg/g，波尼與威奇塔、威斯頓的葉綠素a含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；7個(gè)品種葉片葉綠素b含量為0.57～0.72 mg/g，波尼與威斯頓、YLC29的葉綠素b含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

7個(gè)品種葉片相對含水率為42.78%～48.48%，紹興與其他6個(gè)品種的葉片相對含水率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7個(gè)品種的相對電導(dǎo)率為32.59%～44.07%，威奇塔與波尼、威斯頓之間以及金華、紹興、馬罕與波尼之間的相對電導(dǎo)率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7個(gè)品種的游離脯氨酸含量為21.87～34.28 μg/g，馬罕與威奇塔、波尼、紹興、金華之間以及YLC29與威奇塔、紹興、馬罕之間的游離脯氨酸含量差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7個(gè)品種的可溶性糖含量為4.29～5.30 mg/g，金華與紹興、馬罕的可溶性糖含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7個(gè)品種的可溶性蛋白含量為2.26～2.92 mg/g，金華與威奇塔、YLC29、波尼、紹興之間可溶性蛋白含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，馬罕與威奇塔、YLC29、紹興之間以及威斯頓與YLC29、紹興的可溶性蛋白含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。7個(gè)品種的丙二醛含量為0.07～0.10 μmol/g，YLC29、紹興與除威奇塔的其他4個(gè)品種以及威奇塔與馬罕之間的丙二醛含量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

經(jīng)過不同品種適應(yīng)性評價(jià)可知（表2），薄殼山核桃各品種綜合評價(jià)后適應(yīng)性大小依次為波尼gt;馬罕gt;威斯頓gt;YLC29gt;威奇塔gt;金華gt;紹興。從生理適宜性來看，波尼馬罕和威斯頓在自然條件下具有較高的耐高溫能力，相對適宜栽植。

2.1.2 不同品種果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)比較" 3個(gè)薄殼山核桃（10年生）品種產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的測定結(jié)果見表3。產(chǎn)量最高的為波尼，約828.90 kg/hm2，較威斯頓、馬罕分別高13.68%和37.63%；波尼品種的出仁率最高；果實(shí)營養(yǎng)品質(zhì)除蛋白質(zhì)外，波尼可溶性糖和脂肪含量均高于威斯頓和馬罕。

綜上所述，波尼在適應(yīng)性和果實(shí)品質(zhì)方面表現(xiàn)良好，適宜在皖北地區(qū)栽植。

2.2 薄殼山核品種組合優(yōu)化

2.2.1 合理配置授粉品種" 薄殼山核桃大部分為雌雄同株異熟型樹種，風(fēng)媒異花授粉[3]。自花授粉會導(dǎo)致果仁重量和體積減少、坐果率降低，而異花授粉的果實(shí)，由于基因的雜合性高，在果實(shí)大小、品質(zhì)和產(chǎn)量等方面優(yōu)于自花授粉植物。在實(shí)際生產(chǎn)中授粉質(zhì)量對薄殼山核桃的產(chǎn)量具有重要的影響，授粉樹的樹高、授粉樹的栽植與授粉樹的品種配置直接影響授粉質(zhì)量。適宜的授粉樹樹高、授粉樹栽植比例與授粉樹品種配置比例可提高薄殼山核桃的授粉質(zhì)量，提高坐果率。為避免出現(xiàn)自花授粉，保證雄先型品種的散粉期與雌花可授期大部分重疊，雌花的可授期與雄花的散粉期大部分重疊，最大限度地提高果用林的坐果率與產(chǎn)量[4]，對雄花散粉盛期和雌花最佳授粉期進(jìn)行觀測，結(jié)果見表4。觀測結(jié)果表明，薄殼山核桃7個(gè)品種中，雄花散粉盛期持續(xù)的天數(shù)為4～9 d，大部分為4 d；雌花最佳授粉期天數(shù)為5～8 d，大部分為6 d。在所調(diào)查的57個(gè)品種中屬于雄先型的是波尼、YLC29；屬于雌先型的是威斯頓、威奇塔、馬罕、金華和紹興。雖然同一品種在不同年份雌雄花開花物候有變動，但總體上各品種開花順序比較穩(wěn)定。

7個(gè)品種的雌雄花期相遇期見圖1。在觀測的7個(gè)品種中，雄花散粉盛期和雌花最佳授粉期能相遇的品種僅3個(gè)，占42.86%，時(shí)間相差最長的是馬罕，相差10 d，差異比較明顯。大部分品種花期不遇，不能完成自花授粉，因此在種植園內(nèi)進(jìn)行品種配置就顯得尤為重要，不同品種間授粉可以提高坐果率，同時(shí)改善果實(shí)品質(zhì)[5]。由表3可見，波尼雄花散粉盛期分別與威斯頓、YLC29、馬罕和紹興雌花最佳授粉期相遇，YLC29雄花散粉盛期分別與波尼、威斯頓、威奇塔、馬罕、金華和紹興雌花最佳授粉期相遇，威奇塔雄花散粉盛期分別與波尼、威斯頓、YLC29、金華和紹興雌花最佳授粉期相遇，金華雄花散粉盛期分別與威斯頓、威奇塔雌花最佳授粉期相遇，紹興雄花散粉盛期分別與威斯頓、威奇塔和金華雌花最佳授粉期相遇。

在試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇波尼、威奇塔和YLC29作為主栽品種和授粉品種，后期發(fā)現(xiàn)不同園區(qū)授粉質(zhì)量仍存在差異。為了探究主栽品種與授粉品種配置比例對果實(shí)生長發(fā)育的影響，以園區(qū)內(nèi)3個(gè)不同品種波尼（雄先型）、威奇塔（雌先型）和YLC29（雄先型）的薄殼山核桃為試材，根據(jù)各品種雄花的散粉期和雌花的可授期設(shè)置不同品種配置模式（表5）。

薄殼山核桃的有效授粉距離為60～90 m，一般主栽品種與授粉品種成行配置，比例為（3～4）∶1。在每株薄殼山核桃樹上選定10個(gè)帶有頂芽的易測枝條，于末花期分別調(diào)查各樣株各樣枝的雌花數(shù)，觀察記錄授粉數(shù)，在果實(shí)成熟期再分別調(diào)查每一樣株各樣枝的坐果數(shù)，并計(jì)算坐果率[6]（坐果數(shù)占雌花數(shù)的百分比）。

主栽品種與授粉品種不同配置比例下薄殼山核桃在坐果數(shù)及坐果率表現(xiàn)出明顯差異。試驗(yàn)結(jié)果顯示，常規(guī)栽植下，威奇塔授粉數(shù)及坐果數(shù)表現(xiàn)最低，分別為10.7和3.7個(gè)，P2配置模式（波尼∶威奇塔∶YLC29=5∶4∶1）下，授粉數(shù)（12.7）、坐果數(shù)（6.7）均達(dá)到最大，高于常規(guī)栽植下波尼、威奇塔下的授粉數(shù)和坐果數(shù)。

采用“波尼+威奇塔+YLC29”3個(gè)品種精準(zhǔn)配置模式，有效解決了主栽品種波尼、威奇塔散粉授粉問題，該模式下薄殼山核桃坐果率最高達(dá)54.29%，相較于常規(guī)栽植模式，波尼坐果率提高了19.3%，威奇塔坐果率提高了20.1%，其他配置模式下坐果率在51%～55%浮動。

2.2.2 高接換冠，增加授粉品種" 薄殼山核桃幼齡期一般為8～12年。項(xiàng)目組前期以馬罕為主栽品種的果用林，當(dāng)時(shí)確定的授粉品種為威斯頓，5～6年后威斯頓的散粉期與馬罕雌花可授期大部分未重疊[7]。因此，當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，如不及時(shí)改良品種、更新果園，最終將造成只開花不結(jié)果的現(xiàn)象。薄殼山核桃大樹高接換冠技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，能夠有效節(jié)約成本，高接換冠1～2年后開始結(jié)果，盛果期為結(jié)果后15年左右開始，持續(xù)50～60年，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

高接換冠技術(shù)的應(yīng)用為薄殼山核桃低產(chǎn)林改造提供了重要的技術(shù)支撐，實(shí)踐中薄殼山核桃高接改良仍存在嫁接操作難度大、嫁接后易枯樁、嫁接后第1年生長緩慢，前2年除萌工作量大、成本高等關(guān)鍵技術(shù)問題[8]。針對早期建園盲目引種且品種單一，加之栽培密度過大，經(jīng)過多年生長已封行，透風(fēng)透光性差，導(dǎo)致坐果率低等問題，項(xiàng)目組為選擇適宜的改接品種，以品種的適應(yīng)性強(qiáng)、果實(shí)品質(zhì)高的波尼作為選擇目標(biāo)，對主栽品種馬罕進(jìn)行高接換種對比試驗(yàn)，探索種植園區(qū)主栽品種與高接授粉品種配置比例對薄殼山核桃改接換種的效果，以進(jìn)一步總結(jié)出配套的栽培技術(shù)，促進(jìn)薄殼山核桃品種的更新?lián)Q代和優(yōu)化配置組合。

3 結(jié)論與討論

本研究以7個(gè)薄殼山核桃品種為材料，從薄殼山核桃適宜品種選擇、授粉樹配置改良、低產(chǎn)林品種更新和品種組合優(yōu)化等方面進(jìn)行研究，探索出了薄殼山核桃適宜品種選擇和品種組合優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。為選擇適宜的改接品種，以品種的豐產(chǎn)性強(qiáng)、果實(shí)品質(zhì)高、適應(yīng)性強(qiáng)作為選擇目標(biāo)，通過測定波尼、馬罕和威斯頓等7個(gè)品種越夏期的生理生化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)波尼、馬罕和威斯頓在當(dāng)?shù)鼐哂辛己玫倪m應(yīng)性，相對適宜栽植。此外，皖北地區(qū)降水較少，為了選擇更加適應(yīng)該地區(qū)氣候的耐旱品種，以該地區(qū)較為抗高溫的波尼、馬罕和威斯頓為研究對象，從植物生理結(jié)構(gòu)的角度選擇出抗旱較強(qiáng)的薄殼山核桃品種，同時(shí)將3個(gè)品種的果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)進(jìn)行對比，最終發(fā)現(xiàn)波尼抗旱性及果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)方面表現(xiàn)良好[9]，適宜在該地區(qū)栽植。通過對皖北地區(qū)主栽品種的花期觀察，提出“波尼+威奇塔+YLC29”3個(gè)品種組合配置的栽植方式，更好地解決了主栽品種威奇塔的雌花授粉問題，采用高位嫁接授粉品種技術(shù)，在減少授粉樹栽植的同時(shí)，擴(kuò)大花粉傳播半徑，提高授粉率。

皖北地區(qū)薄殼山核桃品種改良與組合優(yōu)化的技術(shù)研究不僅可保障薄殼山核桃的授粉質(zhì)量，緩解因授粉問題導(dǎo)致的坐果率低的現(xiàn)狀[10]，同時(shí)可為薄殼山核桃林地的科學(xué)管理提供參考，促進(jìn)該地區(qū)薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。未來在進(jìn)行薄殼山核桃資源開發(fā)與利用時(shí)，應(yīng)規(guī)范薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的更高效、健康發(fā)展，注重環(huán)境保護(hù)，提高自然資源的利用率，有效提升該地區(qū)薄殼山核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。

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（責(zé)編：王 菁）

作者簡介 任亞東（1993—），男，安徽阜陽人，工程師，從事林業(yè)技術(shù)的研究與推廣工作。

收稿日期 2024-01-05