桑巴葉 王秀梅 陳啟民
摘 要 以當(dāng)?shù)夭墒盏暮颂曳N子為對(duì)照,對(duì)3種美國(guó)長(zhǎng)山核桃(紹興、埃利奧特和亞林21號(hào))進(jìn)行引種試驗(yàn),對(duì)其成活率、生長(zhǎng)和不同年齡幼苗耐寒等情況進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:4個(gè)品種出苗率最高為本地采收的種子(60%),其次為紹興(50%)。埃利奧特苗期生長(zhǎng)量最大,紹興次之,亞林21號(hào)最差。1~3年生幼苗均遭受不同程度凍害,2年生幼苗在-15 ℃以下低溫受凍害明顯,3年生幼苗在-20 ℃以下低溫遭受凍害,隨年齡增長(zhǎng),受害程度逐漸減輕;至4齡苗時(shí)凍害已較弱,可抵御-35 ℃低溫;成年樹可抵御-40 ℃低溫,-35 ℃依然可以萌發(fā)。
關(guān)鍵詞 長(zhǎng)山核桃;引種;出苗率;生長(zhǎng)量;凍害
中圖分類號(hào):S 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.001
美國(guó)山核桃(Carya illinoensis),又稱碧根果、長(zhǎng)壽果、長(zhǎng)山核桃,是胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(Carya)落葉喬木,原產(chǎn)于美國(guó)密西西比河地區(qū)、墨西哥北部。其堅(jiān)果殼薄,表面光滑,出仁率高(50%~70%),是世界著名的干果之一[1,2]。山核桃實(shí)生苗種植一般11~13 a開始結(jié)果,品種嫁接苗種植2~4 a后即可開花結(jié)果,8~10 a后進(jìn)入盛果期。在立地條件好的地方,結(jié)果期可維持50 a以上。盛果期可產(chǎn)果1 500~2 000 kg hm-2,市場(chǎng)價(jià)格70~80元 kg-1,經(jīng)濟(jì)效益高出我國(guó)核桃5~6倍。同時(shí),美國(guó)山核桃是僅次于美國(guó)黑核桃和黑櫻桃的第三優(yōu)質(zhì)硬闊葉林用材樹種。其樹干通直,木材堅(jiān)固強(qiáng)韌,紋理致密,富有彈性,不易翹裂,容重大,適于制作運(yùn)動(dòng)器械、家具、地板等。美國(guó)山核桃生長(zhǎng)迅速,樹體高大,枝葉茂密,樹姿優(yōu)美,又是很好的城鄉(xiāng)綠化樹種。因此,該樹種既可用于堅(jiān)果經(jīng)濟(jì)林,又可用于用材林,還可用于綠化,是一種難得的優(yōu)良樹種,是值得大力推廣發(fā)展的果材兼用經(jīng)濟(jì)林樹種之一[3-5]。
美國(guó)山核桃在我國(guó)已有百余年的引種栽培歷史,據(jù)文獻(xiàn)[6]記載,江西是全國(guó)最早引種種植該樹種的省份,始于1890年。我國(guó)對(duì)該樹種引種范圍比較廣泛,南到海南島,北到北京的廣闊區(qū)域內(nèi)都有種植。目前在北京、河南、甘肅、山西、山東等地已有小面積種植,并獲得成功[7-10]。新疆光、熱、土資源豐富,具有規(guī)模化發(fā)展林果業(yè)的地域優(yōu)勢(shì),新疆生產(chǎn)的水果、干果品質(zhì)享譽(yù)國(guó)內(nèi)外。20世紀(jì)90年代開始,新疆林科院陸續(xù)引進(jìn)長(zhǎng)山核桃品種,在林科院瑪納斯試驗(yàn)站和伊犁地區(qū)察布察爾縣進(jìn)行移植保存,生長(zhǎng)良好?,敿{斯試驗(yàn)站保存的長(zhǎng)山核桃已開花結(jié)實(shí),并進(jìn)入盛果期,表明長(zhǎng)山核桃能在新疆北疆地區(qū)正常生長(zhǎng),安全越冬,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的適應(yīng)性。因此,為豐富新疆長(zhǎng)山核桃種植品種,本研究從內(nèi)地引進(jìn)3個(gè)長(zhǎng)山核桃品種在北疆2個(gè)地方進(jìn)行引種試驗(yàn),通過1~3年生幼苗的耐寒性試驗(yàn)、低溫處理試驗(yàn)、新疆本地種子和內(nèi)地種子所育幼苗的抗寒性比較等,摸清了長(zhǎng)山核桃幼齡階段自身的抗寒性變化情況,為長(zhǎng)山核桃在新疆北疆地區(qū)規(guī)?;茝V提供了科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
2018年從江蘇省農(nóng)科院引種長(zhǎng)山核桃3個(gè)品種的種子,即紹興、埃利奧特、亞林21號(hào),以及由新疆林科院瑪納斯實(shí)驗(yàn)站采收的種子(臨時(shí)命名為4#),于烏魯木齊市五一農(nóng)場(chǎng)和瑪納斯實(shí)驗(yàn)站播種育苗。
1.2 試驗(yàn)區(qū)概況
烏魯木齊市五一農(nóng)場(chǎng)位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣、天山北坡經(jīng)濟(jì)帶,地處烏昌城市之間,地理坐標(biāo)為87°19′52″—87°27′23″ E,43°55′52″—44°03′11″ N。年均日照時(shí)數(shù)2 700 h,年均溫6.6 ℃,極端最高溫42 ℃,極端最低溫-38.5 ℃,年均降水量180 mm,有效積溫3 450 ℃,無霜期160~190 d。
瑪納斯實(shí)驗(yàn)站位于天山山系北坡中段,準(zhǔn)噶爾盆地西南緣,地理坐標(biāo)為85°41′16″—86°43′09″ E,43°28′29″—45°38′52″ N?,敿{斯縣年均日照時(shí)數(shù)2 866 h,年均溫7.2 ℃,極端最高溫39.6 ℃,極端最低溫-37.4 ℃,年均降水量173 mm,有效積溫3 584 ℃,無霜期165~172 d。
1.3 研究方法
1.3.1 種子特征測(cè)定及播種前種子處理
引種的3個(gè)品種和本地種子在五一農(nóng)場(chǎng)和瑪納斯實(shí)驗(yàn)站播種。播種前對(duì)試驗(yàn)種子進(jìn)行種子千粒質(zhì)量、長(zhǎng)度、橫徑等指標(biāo)測(cè)定,并在播種前進(jìn)行浸泡處理,浸泡48 h,曬10 h,再浸泡72 h,曬8 h,最后再浸泡24 h,曬10 h,共浸泡處理7 d左右,測(cè)量開口率。
1.3.2 播種及生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定
播種時(shí)開5~8 cm淺溝,行距40 cm,株距6~8 cm。五一農(nóng)場(chǎng)于4月6日播種,品種為紹興、埃利奧特和亞林21號(hào),播種后立即噴灌,未覆膜;瑪納斯實(shí)驗(yàn)站于4月13日播種,品種為紹興和4#,播種后立即漫灌,灌水后覆膜提高地溫。調(diào)查出苗率,定期測(cè)量幼苗生長(zhǎng)量,觀測(cè)1齡幼苗的生物學(xué)特性,越冬后調(diào)查幼苗越冬受害情況。
1.3.3 低溫枝條的恢復(fù)生長(zhǎng)試驗(yàn)
在試驗(yàn)點(diǎn)采集1年生苗、2年生苗、3年生苗、4年生苗和成年樹枝條,枝條長(zhǎng)15~20 cm,每個(gè)年齡枝條27根,用干凈紗布包好放入塑料袋中,置于超低溫冰箱中人工冷凍處理。共設(shè)置-5、-10、-15、-20、-25、-30、-35和-40 ℃等8個(gè)溫度梯度處理,常溫為對(duì)照。以4 ℃ h-1的速率降溫,到達(dá)設(shè)定溫度后保持6 h,取出置于4 ℃下保持12 h,重復(fù)3次。低溫處理后,對(duì)枝條進(jìn)行水培,在恒溫(20 ℃左右)溫室內(nèi)觀測(cè)發(fā)芽和形成愈傷組織情況,1個(gè)月后統(tǒng)計(jì)萌芽率,判定恢復(fù)生長(zhǎng)情況。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理 用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 播種試驗(yàn)
2.1.1 試驗(yàn)種子的基本特征及播種前處理
由表1、表2、表3可見:4個(gè)品種的種子千粒質(zhì)量最大的為埃利奧特(6 277.5 g),最小的為瑪納斯實(shí)驗(yàn)站自產(chǎn)的種子4#(4 298.8 g),每個(gè)品種種子質(zhì)量比較均勻,變異系數(shù)?。ú怀^5%);亞林21號(hào)縱徑最大,平均達(dá)41.88 mm;埃利奧特橫徑最大,平均達(dá)22.45 mm。每個(gè)品種種皮厚度差異較大,相同的處理開口率差異較大,埃利奧特最易開口,開口率達(dá)68.9%;紹興開口率最低,僅17.8%。
2.1.2 播種出苗情況
由表4可見,4個(gè)品種的種子出苗率差異較大,出苗率最高的為4#(60%),其次為紹興(50%),埃利奧特最低。
2.1.3 幼苗生長(zhǎng)情況
由表5可見,長(zhǎng)山核桃播種育苗幼苗的高生長(zhǎng)主要集中在種子萌發(fā)后的前2個(gè)月,后期高生長(zhǎng)緩慢;隨著時(shí)間的延續(xù),標(biāo)準(zhǔn)差逐漸增大,說明種子萌發(fā)后,隨著時(shí)間的延續(xù),幼苗生長(zhǎng)個(gè)體差異逐漸顯現(xiàn)。4#幼苗高生長(zhǎng)至9月出現(xiàn)回縮,說明4#在夏季對(duì)高溫的抵御能力弱于紹興,高溫對(duì)幼苗的嫩梢造成損傷。
由表6可見,3個(gè)品種的種子播種育苗,高生長(zhǎng)同樣集中在前2個(gè)月,之后隨著時(shí)間的推移,高生長(zhǎng)緩慢增加,幼苗個(gè)體差異逐漸顯現(xiàn)。
比較表5和表6的紹興發(fā)育情況,瑪納斯實(shí)驗(yàn)站由于鋪膜提高地溫較早,雖然播種較晚,但種子萌發(fā)較早,生長(zhǎng)較快,年生長(zhǎng)量也大于五一農(nóng)場(chǎng)。在4個(gè)品種的種子播種育苗高生長(zhǎng)的比較中,埃利奧特生長(zhǎng)量最大,紹興次之,亞林21號(hào)最差。
2.2 1~3齡幼苗耐寒性
1~3齡幼苗耐寒性試驗(yàn)初步研究結(jié)果見表7。
由表7可知,隨著年齡的增長(zhǎng),實(shí)生苗地徑和株高增大,地徑由1年生平均0.5 cm增大到2年生的0.78 cm,平均地徑增長(zhǎng)55.30%,到3年生平均地徑增長(zhǎng)到1.40 cm,比2年生增長(zhǎng)80.30%;平均株高隨著年齡的增長(zhǎng),分異也越來越明顯,變異系數(shù)增大;凍害主要發(fā)生在1年生和2年生苗期,到3年生苗時(shí),受害率大幅下降,受害植株已不足3成;
第一年平均抽梢率為16.00%,2年生苗不降反升,為21.46%,這可能是由于1年生苗株高較小,僅為15.80 cm,冬季可能被積雪覆蓋保溫,反而受害程度較輕,2年生苗還較為細(xì)弱,直立越冬時(shí)植株一半暴露在空氣中,較冷的氣溫和大風(fēng),造成植株遭受凍害,到3年生苗時(shí),由于根系發(fā)達(dá),幼苗生物量迅速增大,生長(zhǎng)旺盛,抵御寒冷的能力加強(qiáng),受害率和抽梢程度均大幅下降,抽梢率降為10.85%。
2.3 不同低溫處理枝條萌芽變化
由表8可見,長(zhǎng)山核桃在1~3齡苗期對(duì)嚴(yán)寒的抵抗力較弱,1~3年生幼苗皆會(huì)遭受凍害,2年生幼苗在-15 ℃以下低溫受凍害明顯,3年生幼苗在-20 ℃以下低溫遭受凍害。但隨年齡的增長(zhǎng),受害程度逐漸減輕,至4齡苗時(shí)凍害已較弱,可抵御-35 ℃低溫;而成年樹可抵御-40 ℃低溫,-35 ℃依然可以萌發(fā)。1~3齡幼苗當(dāng)年生枝在常溫處理下依然沒有愈傷組織形成,可能是由于樣品采集前經(jīng)歷過2次降溫,幼枝已經(jīng)遭受凍害所致。
3 小結(jié)與討論
本試驗(yàn)的4個(gè)核桃品種的種子出苗率差異較大,出苗率最高的為瑪納斯實(shí)驗(yàn)站自產(chǎn)的種子,為60%;其次為紹興;埃利奧特最低,僅15%。4個(gè)品種種子中,瑪納斯實(shí)驗(yàn)站自產(chǎn)的種子和紹興適合在新疆北疆區(qū)域種植,生產(chǎn)實(shí)生苗。育苗過程中,早期覆蓋地膜有提高地溫和保濕的作用,對(duì)育苗生產(chǎn)十分有利。埃利奧特年生長(zhǎng)量最大,但由于出苗率較低,不適合在新疆北疆地區(qū)發(fā)展。
對(duì)幼苗越冬情況調(diào)查發(fā)現(xiàn),1~3齡幼苗受害植株的抽梢程度不同,1年生苗株高較小,冬季可能被積雪覆蓋保溫,受害程度較輕,2年生苗還較為細(xì)弱,直立越冬時(shí)遭受凍害程度最大,到3年生苗時(shí),抵御寒冷的能力加強(qiáng),受害率和抽梢程度均大幅下降。通過低溫枝條的恢復(fù)生長(zhǎng)試驗(yàn)得知,長(zhǎng)山核桃在1~3齡苗期對(duì)嚴(yán)寒的抵抗力較弱,1~3年生幼苗皆會(huì)遭受凍害,2年生幼苗在-15 ℃以下低溫受凍害明顯,3年生幼苗在-20 ℃以下低溫遭受凍害。但隨年齡的增長(zhǎng),受害程度逐漸減輕,至4齡苗時(shí)凍害已較輕,可抵御-35 ℃低溫,而成年樹可抵御-40 ℃低溫,-35 ℃依然可以萌發(fā)。因此,在人工輔助越冬時(shí),應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)幼苗的越冬技術(shù)措施:1年生苗可以采用埋土或覆蓋保溫材料處理;2年生苗要對(duì)植株進(jìn)行包裹保溫;3年生苗時(shí)僅需對(duì)生長(zhǎng)較弱的個(gè)別幼苗進(jìn)行包裹處理即可;成年樹不做任何處理。
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