高海拔地区澳洲坚果品种比较试验研究初报
2017-05-30文定青邹明宏曾辉陆超忠杨为海张汉周梁清志熊新祥
文定青 邹明宏 曾辉 陆超忠 杨为海 张汉周 梁清志 熊新祥
摘 要 为提高高海拔地区澳洲坚果的推广面积和产量,选育和推广澳洲坚果新品种,在云南省云县香香苗圃基地布置了澳洲坚果品种比较试验,参试品种5个:中国热带农业科学院南亚热带作物研究所自选品种‘SSCRI-C、SSCRI-D和‘SSCRI-E,以品种‘Kau(344)和‘Pahala(788)为对照。试验采用随机区组设计,5株小区,8次重复。结果表明:定植后2~3年树干直径年生长量为1.35~1.90 cm;定植后第5年植株高度在335.3~379.5 cm之间、冠幅在105.4~131.7 cm之间。品种‘SSCRI-C和‘SSCRI-E定植后第4年的单株产量分别为283、221 g/株,显著高于对照品种‘344和‘788的70.6 g/株和20.0 g/株,说明‘SSCRI-C和‘SSCRI-E初步表现出良好的早结特性;定植后第5年‘SSCRI-C和‘SSCRI-E的单株产量(带壳果)分别达到4.14、3.18 kg/株,与‘SSCRI-D和对照品种‘788间达到差异显著水平,明显高于对照品种‘344和‘788的1.99 kg/株和1.27 kg/株。說明,‘SSCRI-C和‘SSCRI-E表现出良好的早结和丰产特性,在高海拔地区是极有希望推广应用的候选品种。
关键词 澳洲坚果;育种;生长量;品种比较试验
中图分类号 S664.9 文献标识码 A
Abstract To adjust and optimize the plant area and the yield and screen suitable varieties for macadamia nuts in high elevation region in China, comparison experiments were carried out using‘SSCRI-C、‘SSCRI-Dand ‘SSCRI-E, meanwhile Kau(344)and Pahala(788)were used for the controls, the comparison experiments of variety with general field test method were performed in Xiangxiang nursery of Yunxian county, Yunnan Province. Results indicated that: The annual growth rate of trunk diameter was 1.35~1.90 cm in 2~3 years, the plant height was between 335.3 and 379.5 cm and the plant crown was between 105.4 and 131.7 cm in the fifth year after planting. Usually, production of macadamia has a statistical value in the fifth year after planting, however, the yield in the fourth year of SSCRI-C and SSCRI-E was 283 g per plant and 221 g per plant, respectively, which was significantly different from SSCRI-D and control varieties 344 and 788, SSCRI-C and SSCRI-E initially showed short juvenile period. The yield of SSCRI-C and SSCRI-E in the fifth year after planting was 4.14 kg/plant and 3.18 kg/plant, respectively, the results showed that SSCRI-C and SSCRI-E were significantly higher than those of the control cultivars 344 and 788, which was 1.99 kg/plant and 1.27 kg/plant, respectively. As a result, SSCRI-C and SSCRI-E showed good short juvenile period and high yield characteristics, those were extremely promising candidate varieties in high elevation region, and further field trials and promotion will be carried out.
Key words Macadamia; breeding; increment; varietal yield test
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.11.009
澳洲坚果(Macadamia integrifolia & M. Tetraphylla)属山龙眼科(Proteaceae)澳洲坚果属(Macadamia)常绿乔木果树,原产澳大利亚昆士兰州东部沿海雨林[1-3]。澳洲坚果素有“坚果之王”之称,是一种极具前景的热带果树[4]。澳洲坚果口感极好,营养价值极高,富含不饱和脂肪酸[5],特别富含多种微量元素和多种维生素[6-7]以及各种矿质元素[8-10],可有效降低血小板粘度[11],减低心脑血管等疾病的发生[12-14]。尽管如此,澳洲坚果人工种植历史只有150多年,迄今世界澳洲坚果种植总面积仅约27万hm2,总产壳果约15.5万t;我国现有种植总面积超过11万hm2,年产壳果约12 000 t[15-16]。
中国澳洲坚果主要分布在云南和广西,仅云南种植面积就达10万hm2以上,其中绝大部分都种植在海拔800 m以上的山地。目前,生产上种植使用的品种,均引自美国夏威夷和澳大利亚。由于澳洲坚果在我国的种植历史还很短,几乎还没有大面积推广的自主选育的优良品种[17]。早期果园主栽品种主要是‘Hinde(H2)、‘Own Choice(OC)、‘Kau(344)和 ‘Pahala(788)等,其中344和788都是夏威夷农业试验站(HAES)选育的优良品种,在国内外广泛种植;344为直立型品种,788为半开张型品种,通常作为澳洲坚果品比试验的对照品种[18-19]。
南非Lee. P研究了海拔高度对澳洲坚果的影响,认为海拔高度严重影响澳洲坚果的品质和产量。海拔超过600 m,一级果仁的质量和总产量都将降低;海拔高于650 m,童期延长;果壳的厚度也随着海拔的升高而增厚;海拔高于700 m,果树将表现出类似缺铜的黄化症状[20]。
为提高高海拔地区澳洲坚果的推广面积和产量,选育和推广澳洲坚果新品种,本研究在云南云县布置的澳洲坚果自选品种比较试验研究,以期篩选出抗寒耐低温、适合高海拔地区种植的优良澳洲坚果新品种,为高海拔地区澳洲坚果新品种推广和应用,提供有意义的参考。
1 材料与方法
1.1 材料
云南省云县位于云南省的西南部,临沧市东部,介于东经99°43′~100°33′和北纬23°56′~24°46′之间,最高海拔3 429.6 m,最低海拔748 m。属低纬高原亚热带季风气候和暧温带季风气候,全年平均气温19.1 ℃,最高气温26.9 ℃,最低气温13.8 ℃[21-22]。本项目试验布置在云南省云县爱华镇延平街四队香香苗圃基地,海拔1 250 m。参试品种5个:中国热带农业科学院南亚热带作物研究所(简称“南亚所”)自选品种SSCRI-C、SSCRI-D和SSCRI-E,以品种Kau(344)和Pahala(788)为对照。
1.2 方法
品种比较试验采用随机区组设计,5株小区,8次重复。试验植株于2010年8月定植,逐株编号,每年11月中旬调查生长量,株高测量自地面至植株顶端的高度;冠幅分别测量东西和南北两个方向的宽度,计算平均值;树干直径测量嫁接口以上20 cm处的直径;收获期收获全株果实,随即脱去果皮后称量带壳果质量记为单株产量;果实品质测定,采用杨为海等的方法[23]。
1.3 数据处理
采用Excel和SAS 8.0统计软件进行数据统计处理。
2 结果与分析
2.1 植株生长情况
2.1.1 株高 2010~2015年5个参试品种株高总生长量见图1~3。从图1~3可见,株高除了定植当年(2010年)参试品种SSCRI-E与对照品种(344、788)差异显著外,其他年份各品种间差异均不显著;连年生长量除了定植后第4年(2014年)参试品种SSCRI-C 与对照品种344和对照品种788差异显著外,其他年份各品种间差异均不显著;平均生长量各年份各品种间差异均不显著。表明各品种株高生长在第4年无明显差异。第5年时株高以344最大,达到379.5 cm;788最小,为335.3 cm;其他品种介于二者之间。说明3个供试品种的生长势可能较为中庸。
定植后前5 a(2010~2015年)植株高度总生长量按指数增加,符合“S”型生长曲线的幼龄期阶段特征;第5年平均株高359.6 cm;连年生长量呈锯齿状递增,平均54.1 cm,表明各年份株高生长不均一,但总的趋势还是生长速度逐渐加快;平均生长量近于水平直线(图1~3),定植后前5 a平均生长量平均为58.5 cm。上述结果反映了植株在幼龄阶段的株高生长特征,即由慢逐渐加快,由于试验年限尚短,株高生长尚未达到峰值,从生长趋势看株高随后将进入更快生长阶段。
2.1.2 冠幅 定植后各年份冠幅生长情况见表1。植株冠幅除了定植当年(2010年)SSCRI-C与SSCRI-D、SSCRI-E和对照品种344差异显著外,其他年份各品种间差异均不显著。表明各品种冠幅生长无明显差异。
2.1.3 树干直径 树干直径是衡量植株生长好坏的重要指标。从2010~2012年的调查数据来看(表2),5个参试品种树干直径年增长量差异均不显著,表明各品种增粗生长无明显差异,5个品种直径年增长率平均为1.60 cm。
2.2 产量
2.2.1 2014年结果情况 5个参试品种中,SSCRI-C和SSCRI-E定植后第2年就有零星开花结果,表现为早结特性,其他品种定植3 a后才有零星开花挂果,但坐果数量较少,没有统计价值。表3是5个参试品种定植4 a后的结果情况。从表3可见,5个参试品种中,SSCRI-C和SSCRI-E的单株产量与SSCRI-D和对照品种344、788均达到差异显著水平,SSCRI-C与SSCRI-D和对照品种788差异极显著,SSCRI-D和对照品种344、788间差异不显著。其中,SSCRI-C的单株产量达283.4 g,比对照品种344(70.6 g/株)高3.01倍,比对照品种788(20.0 g/株)高13.17倍;SSCRI-E的单株产量达227.7 g,比对照品种344高2.22倍,比对照品种788高10.38倍。SSCRI-C和SSCRI-E初步表现出良好的早结特性。
2.2.2 2015年结果情况 品种比较试验初投产期第5年结果见表4。由表4可知,5个参试品种中,SSCRI-C与SSCRI-D 和对照品种788间达到差异显著水平,其他品种间差异不显著。SSCRI-C平均单株产量达4.04 kg,比对照品种344高102.73%,比对照品种788高217.99%;SSCRI-E平均单株产量达3.18 kg,比对照品种344高59.66%,比对照品种788高150.43%;只有SSCRI-D比对照产量低。从单株产量来看,SSCRI-C和SSCRI-E达到了美国和澳大利亚的期望产量水平;从单位面积产量来看,则已经明显超过了美国和澳大利亚的期望产量水平,表现出良好的早结丰产特性,因此是极有希望推广应用的候选品种。
2.3 果實质量
5个参试品种的果实品质分析结果(表5)表明,品种SSCRI-C的果实最大,其单粒鲜重达22.69 g,其余4个参试品种的果实大小则基本相当;对带壳果而言,SSCRI-E与344的带壳果单粒干重均较高,788的带壳果单粒干重最小,SSCRI-C与SSCRI-D的带壳果单粒干重则居中;就果仁来说,788的果仁单粒干重也最小,仅为1.88 g,其余4个品种的果仁单粒干重均高于2.2 g,但四者之间差异不明显。出仁率、一级果仁率及含油率是衡量澳洲坚果品种果实品质的主要指标。5个参试品种的含油率都大于72%,达到优质果仁的标准,SSCRI-C、SSCRI-D和SSCRI-E均在77%以上,明显高于对照品种344和788;5个参试品种的出仁率都在30%以上,SSCRI-C和SSCRI-D超过35%,为高出仁率品种;5个参试品种的一级果仁率都超过或接近90%,其中SSCRI-C和SSCRI-E的一级果仁率均在100%,SSCRI-D也超过90%,高于对照品种344和788。总之,5个参试品种都达到优质果仁的标准。
3 讨论
本试验中,5个参试品种在定植后第5年的植株高度、冠幅和树干直径与澳洲坚果原产地澳大利亚的315.1~471.5 cm、179.5~349.8 cm和1.20~1.50 cm基本一致[18];表明了澳洲坚果在云南高海拔地区植株生长量均达到澳大利亚的同等水平,与我国低海拔地区各种植区的生长量也基本一致。因此从植株生长的角度来看,在云南云县海拔1 250 m的地区澳洲坚果植株能够正常生长。
5个参试品种表现为不同的类型,品种344为直立型品种,树势强;其他品种均为半开张型品种,由于品种特性不同,对树冠管理的要求也不同,直立型品种要求多短截以促进结果枝的发生,开张型品种则应少短截、适当疏枝以促进通风透光,以提高单株产量。
从单株产量来看,国外都是从定植后第5年才有产量统计价值,预期产量为1 kg/株[18,24-27]。在本试验中,SSCRI-C和SSCRI-E在第4年时产量已经表现出明显的产量优势,第5年时的产量也超过了国外对优良品种的产量预期,折算为单位面积产量时产量优势更加明显,因此在云南云县海拔1 250 m的地区种植澳洲坚果,产量也是有保证的。
从果实品质来看,南非Lee. P认为海拔高度严重影响澳洲坚果的品质和产量[20]。本试验中,高海拔地区除了果皮厚度有一定增加外,主要果实品质指标都没有明显下降,也没有观察到树体表现出类似缺铜的黄化症状。5个参试品种的出仁率、一级果仁率和含油率等重要指标都达到了优质果仁的标准。所以在云南云县海拔1 250 m的地区种植澳洲坚果,果实品质也是有保证的。
本试验中,SSCRI-C和SSCRI-E在试验区生长良好、早结高产、品质优良。目前,SSCRI-C和SSCRI-E两个品种已经通过广东省农作物品种登记,SSCRI-C已定名为南亚1号(登记编号:粤登果2010001)、SSCRI-E定名为南亚2号(登记编号:粤登果2010002)。
综上所述,SSCRI-C和SSCRI-E澳洲坚果新品种不仅在广东表现良好,也非常适宜在云南临沧高海拔地区推广种植。下一步,将进行生产试验并推广。
参考文献
[1] Nock C J, Baten A, King G J. Complete chloroplast genome of Macadamia integrifolia confirms the position of the Gondwanan early-diverging eudicot family Proteaceae[J]. BMC Genomics, 2014, 15(suppl 9): S13.
[2] 贺熙勇, 陶 亮, 刘 觐, 等. 世界澳洲坚果产业概况及发展趋势[J]. 中国南方果树, 2015, 44(4): 151-155.
[3] 刘 觐, 陈丽兰, 倪书邦, 等. 喷施乙烯利对 ‘HAES900 澳洲坚果果实脱落和品质的影响[J]. 热带作物学报, 2017, 38(2): 194-198.
[4] 静 玮, 苏子鹏, 林丽静. 澳洲坚果焙烤过程中挥发性成分的特征分析[J]. 热带作物学报, 2016, 37(6): 1 224-1 231
[5] Maguire L S, O'Sulllivan S M, Galvin K, et al. Fatty acid profile, tocopherol, squalene and phytoaterol content of walnuts, alnonds, peanuts, hazelnuts and Macadamia nut[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 2004, 5(3): 171-178.
[6] Moodley R, Kindness A, Jonnalagadda S B. Elemental composition and chemical characteristics of five edible nuts (almond, Brazil, pecan, macadamia and walnut) consumed in Southern African[J]. Journal of Environmental Science and Health Part B, 2007, 42(5): 585-591.
[7] John B, Kim Y, Patrick S. Compositional analysis and roasting behavior of gevuina and Macadamia nuts[J]. International Journal of Food Science and Technology, 2010, 45(1): 81-86.
[8] 杜麗清, 邹明宏, 曾 辉, 等. 澳洲坚果果仁营养成分分析[J]. 营养学报, 2010, 32(1): 95-96
[9] 敖茂宏, 宋智琴, 罗晓青, 等. 澳洲坚果中微量元素的测定[J]. 贵州农业科学, 2009, 37(7): 162-163
[10] 杨为海, 张明楷, 邹明宏, 等. 澳洲坚果不同种质果仁矿质元素含量分析[J]. 中国粮油学报, 2016, 31(12): 158-162
[11] Curb J D, Wergowske G, Dobbs J C, et al. Serum lipid effects of high monounsaturated fat diet based on macadamia nuts[J]. Archives of Internal Medicine, 2000, 160(8): 1 154-1 158.
[12] 郜海燕, 华 颖, 陶 菲, 等.富含不饱和脂肪酸食品加工过程中的组分变化研究与展望[J].中国食品学报, 2011, 11(9): 134-143.
[13] 刘建福, 黄 莉. 澳洲坚果的营养价值及其开发利用[J]. 中国食物与营养, 2005(2): 25-26
[14] Grag M L, Rudra P, Blake R, et al. Macadamia nut consumption lowers plasma cholesterol levels in hypercholesterolemic men[J]. Journal of Nutrition, 2003, 133: 1 060-1 063.
[15] 中国热带农业科学院. 中国热带作物产业可持续发展研究[M]. 北京: 科学出版社, 2014: 147-152.
[16] 黄 艳. 澳大利亚澳洲坚果产业改变商业模式以满足中国顾客的特别需求[J]. 世界热带农业信息, 2014(5): 10-1l.
[17] 李国华, 岳 海, 庞育文, 等. 西双版纳地区引种的澳洲坚果抗寒性[J]. 热带作物学报, 30(6): 730-734.
[18] R A Stephenson, D L Lagadec, L Mc Fayden. Horticulture Australia Ltd Final Report (31 December 2006) MC 00014 Regional Macadamia Variety Trials-Series 2[M], Sydney: Horticultural Australia Ltd, 2006.
[19] 曾 辉, 陆超忠, 邹明宏, 等.澳洲坚果新品种 ‘南亚3号 的选育及其特性研究[J]. 热带作物学报, 2013, 34(2): 207-210.
[20] LEE P. Macadamia grower's handbook[M]. SAMAC-The Southern African Macadamia Growers Association, Tzaneen and Africa do Soul, 1998, 6.
[21] 云南澳洲坚果产业调研组. 云南省澳洲坚果产业发展现状 存在问题及建议[J]. 热带农业科技, 2007, 30(1): 10-14
[22] 贺熙勇, 陶 亮, 柳 觐, 等. 我国澳洲坚果产业概况及发展趋势[J]. 热带农业科技, 2015, 38(3): 12-19
[23] 杨为海, 王 维, 曾 辉, 等. 澳洲坚果不同种质果实数量性状的研究[J]. 热带作物学报, 2011, (08): 1 434-1 438.
[24] Gordon T Shigeura, Hiroshi Ooka. Macadamia Nuts in Hawaii: History and Production[J]. Hawaii Institute of Tropical Agriculture and Human Resources, 1984: 23-43
[25] Richarde A, Hamilton P J Ito, C L Chia. Macadamia: Hawaii's Desert Nut[M]. College of Tropical Agriculture & Human Resources, University of Hawaii, 1983.
[26] K Quinlan, P Wilk. Macadamia culture in NSW. http: //www.agric.nsw.gov.au/reader/nuts-berries/macadamia-primefact-5.pdf? MIvalObj=26023& doctype=document&MItypeObj
[27] Farmer's Bookshelf. Department of Tropical Plant & Soil Sciences, University of Hawaii at Manoa. http: //www.ctahr.hawaii.edu/fb/macadami/macadami.html.