不同立地类型对无患子生长及主要经济性状的影响

邵文豪，岳华峰，徐永勤，董汝湘，姜景民，沈凤强，张建忠(.中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 杭州 400； .国家林业局泡桐研究开发中心，河南 郑州 45000； .浙江省杭州市余杭区长乐林场，浙江 杭州 )



不同立地类型对无患子生长及主要经济性状的影响

邵文豪1，岳华峰2，徐永勤3，董汝湘1，姜景民1，沈凤强3，张建忠3
(1.中国林业科学研究院亚热带林业研究所，浙江 杭州 311400； 2.国家林业局泡桐研究开发中心，河南 郑州 450003； 3.浙江省杭州市余杭区长乐林场，浙江 杭州 311123)

对无患子原料林中4种立地类型进行样地调查，研究不同立地类型对无患子生长及主要经济性状的影响。结果表明，无患子多数性状在不同立地类型间差异显著，阳面田地和阳面坡地原料林无患子胸径、冠幅较大，果序结实数较多，单株产量亦较高，而阴面坡地和阴面田地较小。在3 m×3 m的种植密度下，阳面田地原料林结实植株百分率最高，达92.98%。在无患子果实成熟期，土壤中较高含量的氮素保证了原料林后期的营养生长，使得光合作用增强，可能是促成阳面田地无患子原料林单株产量最高的重要原因。

无患子；立地类型；种植密度；性状变异

无患子(SapindusmukorossiGaertn.)为无患子科(Sapindaceae)无患子属落叶大乔木,分布于中国东部、南部至西南部，为低山丘陵及石灰岩山地常见树种，适应性强，生长快，对二氧化硫等有害气体具较强抗性[1]。无患子果皮富含皂苷，具有良好的起泡性、去污性以及抗菌、止痒等生理功效，还可作为良好的农药乳化剂，为重要的工业原料；其种仁富含脂肪、蛋白质，含油率高，是极具开发前景的木本生物柴油原料[2]。较高的综合利用价值使得从事无患子规模种植、生产加工的企业不断增多。为规范无患子原料林的培育利用活动，国家林业局文件(林造发[2012]129号)明确提出了无患子原料林可持续培育指南。现有对无患子的研究绝大部分集中在皂苷类活性物质的提取、效用以及种苗繁殖等方面[3-10]，对无患子遗传改良及高效栽培技术研究尚处于起步阶段[11,12]。目前，各地种植的无患子原料林栽培管理技术仍较粗放，产量低、效益差，原料林应有的经济价值得不到充分体现。本研究在无患子原料林中选择典型样地，研究立地条件对无患子生长及主要经济性状的影响，旨在为探索无患子高效栽培技术提供基础材料，支撑无患子原料林基地建设，促进产业持续健康发展。

1 材料与方法

1.1 研究地概况及样地设置

试验地位于浙江省天台县满园春农林开发有限公司无患子原料林基地，面积约100 hm2，为2003年利用当地无患子种源实生繁育营建。基地海拔92 m，属中亚热带季风气候，年平均气温16.8 ℃，年平均无霜期230 d，年平均日照2 437 h，年平均降水量1 700 mm。

2011-10进行样地调查，共选择4个样地，分别为不同的立地类型。每块样地内无患子植株数在30棵以上，树龄8 a，种植密度为3 m×3 m。利用对角线法对各样地进行土壤采样并测定其养分状况及pH值(表1)。

表1 无患子样地及其土壤情况Table 1 Plot and soil situation of S.mukorossi

1.2 生长及经济性状调查方法

对样地内无患子进行每株调查，测量单株产量、树高、胸径、冠幅、枝下高、当年生结果母枝长度和结果母枝直径。在每株树冠中部不同方向采摘3个果序，分别测量果序长和果序宽；从每果序中随机选择10个果实，分别测量果实质量、果长、果径Ⅰ、果径Ⅱ、果皮厚度等果实形态指标，将果皮剥离后分别测量种子质量、种长、种径Ⅰ、种径Ⅱ等种子形态指标(注：果径Ⅰ和种径Ⅰ分别为果实和种子最宽处直径值，果径Ⅱ、种径Ⅱ分别为垂直于果径Ⅰ和种径Ⅰ处直径值)。为更好地反映果实、种子表型特征，分别计算果实大小指数、种子大小指数：果实大小指数=果长×果径Ⅰ×果径Ⅱ;种子大小指数=种长×种径Ⅰ×种径Ⅱ。

皂苷含量测定方法：分单株将用于形态测量的30个果皮混合，用80 ℃电热恒温鼓风干燥箱烘干至恒重，用微型粉碎机将其磨碎成粉末状；均匀称取0.3 g左右果皮粉末，装入20 mL带密封塞的试管中，使用甲醇定容至15 mL，立即盖上试管塞，浸泡20 h后，用漏斗过滤，滤液以0.4 g·L-1常春藤皂苷元甲醇溶液为对照进行HPLC检测。色谱条件为色谱柱SymmetryTMC18(3.9 mm×150 mm)、柱温40 ℃、流动相CH3CN:H2O(H2O:90%～20%，30 min)、流速1 mL·min-1、检测波长210 nm。

种仁含油率测定方法：分单株将测量完形态性状的种子的种仁分别剥出、混合，用微型粉碎机磨碎，在80 ℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重。用电子天平称取10 g左右的种仁粉末(记作m)，立即装入折好的滤纸中，塞上棉花，用棉线捆好，放入索式提取仪中。将250 mL的磨口烧瓶称重(记作m1)，向其中加入200 mL的正己烷，于95 ℃水浴锅加热萃取10 h后，将烧瓶中的萃取液移入旋转蒸发仪上，控制温度50 ℃，缓慢将溶剂蒸发，待溶剂快蒸发完时加热至100 ℃，并保持20 min以利于溶剂正己烷完全蒸发出，擦干烧瓶称重(记作m2)，种仁含油率=[(m2-m1)/m]×100%。

2 结果与分析

2.1 不同立地下无患子生长性状的差异

从表2可知，除枝下高外，树高、胸径、冠幅、结果枝长、结果枝径等生长性状在不同的立地类型间差异均显著(P<0.05)。

阳面坡地的无患子树高5.38 m、冠幅17.53 m2、结果枝长31.26 cm、结果枝径0.74 cm等性状与其它3个立地间差异显著(P<0.05)，表现为树体更高、冠幅更大，当年生结果枝较长且粗壮。阳面坡地和阳面田地无患子的胸径均值分别为8.54 cm和8.18 cm，与其他2个立地差异也显著(P<0.05)。可见，在相同的种植密度下，无患子在阳面立地长势更好，为喜光性树种。

表2 不同立地间无患子生长性状变异Table 2 Variation of growth traits among different plots

注：同一行不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同。

Note: Different lowercase letters in the same raw mean significant difference at the 0.05 level. The same as below.

2.2 不同立地下无患子种实表型性状的差异

从表3可知，果序长、果序宽、果序结果数、果实质量、果皮厚性状在4个立地间差异显著(P<0.05)，而果实大小指数、种子大小指数和种子质量性状差异不显著(P>0.05)。

阴面田地的无患子果序长、果序宽、果序结果数性状与其它3个立地间差异显著 (P<0.05)，其均值分别为16.34 cm、11.81 cm、4.74个，明显低于其他3个立地均值，表现为果序较小、结实量少。阳面田地无患子的果皮厚度均值为2.18 mm，明显大于阴面田地的1.88 mm，阳面坡地的1.95 mm和阴面坡地的1.34 mm，差异显著(P<0.05)。阳面田地、阳面坡地无患子的果序结实数均值分别为11.24个和12.54个，也明显多于其他2种立地类型，差异显著(P<0.05)。

果实、种子大小指数及种子质量性状在不同立地间差异不显著(P>0.05)，表明同一立地内无患子种实形状、大小性状较为稳定。该原料林为利用当地种源实生繁育营建，因此，上述结果在一定程度上表明无患子相同种源的实生群体内种实形状、大小差异较小。

表3 不同立地间无患子种实性状变异Table 3 Variation of fruit and seed traits among different plots

2.3 不同立地下无患子单株产量、含油率及皂苷含量的差异

从表4可知，无患子单株产量、种仁含油率和果皮皂苷含量在不同立地间差异显著(P<0.05)。

阳面田地无患子的单株产量均值为3.68 kg，明显高于阳面坡地的2.21 kg，阴面坡地的0.71 kg和阴面田地的0.54 kg，差异显著(P<0.05)；阳面坡地与阴面坡地、阴面田地的株产差异也显著(P<0.05)。阴面田地和阳面田地的种仁含油率均值分别为36.28%和36.36%，高于阳面坡地(33.44%)和阴面坡地(32.93%)，差异显著(P<0.05)。阴面田地的果皮皂苷含量均值为6.30%，与其它3个立地间差异显著(P<0.05)，阳面田地、阳面坡地也具有相对较高的果皮皂苷含量，均值分别为5.25%、5.46%，阴面坡地无患子皂苷含量最低，均值为4.51%。

表4 不同立地间株产、含油率和皂苷含量的变异Table 4 Variation of yield per plant, oil and saponins content among different plots

3 结论与讨论

不同立地条件下，8 a生无患子原料林结实植株百分率差异较大，在种植密度为3 m×3 m的阳面田地，无患子原料林结实植株百分率最高，为92.98%，阴面田地和阳面坡地也相对较高，分别为86.54%和81.03，而阴面坡地最低，仅为62.50%。可见，立地条件对无患子开花结实具有重要影响。立地类型是影响林木生长发育、最终产量和质量的重要因子[13]，在适宜的种植密度下，林木能更充分利用营养空间，从而获得更高产量。因此，在相同的种植密度下，适宜的立地选择和调控对提高无患子产量意义重大。

无患子树高、胸径、冠幅、结果枝长、结果枝径、果序长、果序宽、果序结果数、果实质量、果皮厚、单株产量、种仁含油率和果皮皂苷含量等性状在不同立地间均差异显著(P<0.05)，变异相对较大。阳面田地和阳面坡地无患子胸径、冠幅大，果序结实数多，单株产量明显较高，而阴面坡地和阴面田地无患子单株产量较小。

康树珍[14]研究表明，不同立地条件下能源林产量相差很大，为满足能源林高产多效，需选择水肥条件较好的立地，贫瘠的立地条件则需要进行改良。本研究表明，在相同种植密度下，阳面坡地无患子原料林树高、冠幅明显大于阳面田地，差异显著(P<0.05)，胸径也相对较大，可见，坡地条件更利于无患子树体的营养生长。研究还表明，阳面田地无患子原料林的单株产量明显高于阳面、阴面坡地，而阳面田地土壤含氮量(1.32 g·kg-1)高于阳面坡地(0.78 g·kg-1)和阴面坡地(0.95 g·kg-1)。一般来讲，树体在果实采收后需要大量氮素营养，以满足枝条抽长、树冠扩大的营养需求[15]，因此，在无患子果实成熟期，土壤中较高含量的氮素可以保证后期树体生长营养，使得光合作用增强，产量提高，这可能是阳面田地无患子原料林单株产量高于坡地的原因之一。

[1] 中国植物志编辑委员会.中国植物志,四十七卷(第一分册)[M].北京：科学出版社,1998.

[2] 黄素梅,王敬文,杜孟浩,等.无患子的研究现状及其开发利用[J].林业科技开发,2009,23(6):1-5.

[3] 孙洁如,陈孔常,周鸣方,等.无患子表面活性物及其复配体系的性质研究[J].日用化学工业,2002,32(4):16-18.

[4] HUANG H C, TSAI W J, LIAW C C, et al. Anti-platelet aggregation triterpene saponins from the galls ofSapindusmukorossi[J]. Chem Pharm Bull,2007,55(9):1412-1415.

[5] KUO Y H, HUANG H C, YANG L M, et al. New dammarane-type saponins from the galls ofSapindusmukorossi[J]. J Agri Food Chem, 2005,53:4722-4727.

[6] 王维胜,龙子江,张玲,等.无患子皂苷对肾性高血压大鼠血压及血管活性物质的影响[J].中国中药杂志,2007(2):20-26.

[7] 沈国军,金 阳,张国良,等.对无患子提取液洗涤性能的研究[J].中国园艺文摘,2009(1):47-48.

[8] 黄素梅,王敬文,杜孟浩,等.无患子总皂苷的提取工艺研究[J].安徽农业科学,2010,38(1):354-356.

[9] 饶厚曾,桑成涛.微波萃取法提取无患子皂苷工艺[J].辽宁石油化工大学学报,2006,26(4):70-72.

[10]魏凤玉,解 辉,余锦城,等.超滤法分离提纯无患子皂苷[J].膜科学与技术,2008,28(2):85-88.

[11]邵文豪,姜景民,董汝湘,等.不同产地无患子果皮皂苷含量的地理变异研究[J].植物研究,2012,32(5):627-631.

[12]邵文豪,岳华峰,姜景民,等.不同种源无患子苗期生长性状遗传变异研究[J].浙江林业科技,2012,32(1):21-25.

[13]刘青华，周志春，张开明，等.造林密度对不同马尾松种源生长和木材基本密度的影响[J].林业科学，2010，46(9):58-64.

[14]康树珍.不同立地几种主要能源树种种植密度的初步研究[D].北京林业大学，2007：6-7.

[15]何永群，龙淑珍，李 志，等.荔枝营养生长与生殖生长的营养特点及配方施肥研究[J].广西农业科学，2010，41(5):452-455.

(责任编辑：梁保松)

Effects of site type on the growth and main economic traits ofSapindusmukorossiGaertn.

SHAO Wenhao1， YUE Huafeng2， XU Yongqin3， DONG Ruxiang1， JIANG Jinming1， SHEN Fengqiang3， ZHANG Jianzhong3
(1.Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Hangzhou，311400，China; 2.Paulownia Research and Development Center, State Forestry Administration, Zhengzhou 450003, China; 3.Changle Forestry Farm, Hangzhou, 311123, China)

Sample plot surveys on four site types in raw material forest ofSapindusmukorossiwere made in order to study the effect of different site types on the growth and main economic traits. The results showed that the majority of those traits had significant differences among different site types. Diameter at breast height and canopy of the individuals in the sunny side were bigger than those in the shady side while fruits number per infructescence was larger and yield per individual in the sunny side was higher than those in the shady side. The highest percentage of individuals, which were planted with the density of 3 m×3 m and had fruits in the paddy field from the sunny side, was 92.98%. High content of nitrogen in soil contributed to the vegetative growth of the raw material forest in fruit mature period, which promoted the photosynthesis, therefore this might be the important reason why the individuals had the highest yield in the sunny paddy field.

Sapindusmukorossi；site type；planting density；trait variation

2015-06-15

林业公益性行业科研专项经费(201404104)；浙江省省院合作林业科技项目(2013SY03)

邵文豪(1981-)，男，山东泗水人，助理研究员，主要从事林木种质资源与遗传育种研究。

姜景民(1963-)，男，河南长葛人，研究员。

1000-2340(2015)06-0783-04

S725.6

A