不同核桃砧木苗木质量综合评价
2019-02-10梁静刘丙花赵登超舒秀阁王静
梁静 刘丙花 赵登超 舒秀阁 王静
摘要:本研究以4个核桃砧木种子为试材,测定其种子发芽率、出苗率及一年生實生苗的主要形态、生长与生理指标,采用模糊数学隶属函数法对不同砧木苗木质量进行综合评价。结果表明,不同核桃砧木苗木质量存在较大的品种间差异;鸡爪绵和香玲核桃种苗质量优,且种子易获得,适合在山东省丘陵、山地核桃产区广泛应用,黑核桃和核桃楸种苗质量差,加之种子不易获得,不适宜应用。本研究结果可为核桃砧木苗木综合评价提供可靠方法,同时为鉴定、筛选和培育优良核桃种质资源提供科学依据。
关键词:核桃;砧木;苗木质量;隶属函数分析法
中图分类号:S664.101 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2019)12-0048-05
Abstract Seeds of four walnut rootstocks were selected as experimental materials to determine their seed germination rate, emergence rate and the main morphological, growth and physiological characteristics of one-year-old seedlings. Then the quality of the four walnut rootstock varieties were comprehensively evaluated by membership function analysis. The results showed that there were significant differences in seedling quality of walnut rootstocks. The seedling quality of Jizhuamian and Xiangling cultivars were better and the seeds were easy to obtain, so they were suitable to plant in the hilly and mountainous walnut production areas of Shandong Province. But black walnut and Hetaoqiu were not suitable for the areas because of poor quality of seedlings and difficult collection of seeds. The results could provide a reliable method for the comprehensive evaluation of the seedling quality of walnut rootstocks, meanwhile, provide scientific base for the identification, screening and cultivation of the excellent walnut germplasm.
Keywords Walnut; Rootstock; Seedling quality; Membership function analysis
核桃(Juglans L.)是重要的坚果和木本油料树种。中国是世界上最大的核桃生产国和消费国。核桃现已成为我国一些核桃产区的支柱产业,在调整农业种植结构、增加农民收入和出口创汇、保障国家粮油安全和生态安全方面发挥着越来越重要的作用[1]。嫁接是实现核桃品种化栽培、提高产质量和经济效益的重要途径[2]。大量研究表明核桃砧木对其嫁接品种的生长与发育、抗逆性、果实产量与品质等有重要影响[3-5]。我国核桃砧木培育研究起步较晚,与其它果树(葡萄、柑橘、苹果)砧木相比,在培育、评价及应用研究方面还有待加强。
近年来,在国家及地方政策的大力支持下,我国核桃种植面积迅速扩大,核桃良种苗木的需求量也随之增加。作为核桃良种的嫁接承载体,优良砧木是保障核桃良种嫁接苗成苗率和优质丰产的前提。以往研究多集中于核桃良种苗木繁育技术及质量评价[6-8],有关砧木苗木质量评价及等级分类的文献报道较少[9]。本研究以4个核桃砧木种子为试验材料,测定发芽率、出苗率和一年生实生苗主要形态、生长及生理指标,通过模糊数学隶属函数法对不同核桃砧木的苗木质量进行综合评价,以期为进一步完善核桃苗木质量评价体系,并为山东省核桃砧木品种的选择及培育提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2017年在济南市山东省林业科学研究院实验室和苗木生产繁育基地(36°40′N, 117°00′E)进行。苗圃地为褐土,pH值7.33,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别为53.87、20.12、168.00 mg/kg和12.91 g/kg。
1.2 试验材料
供试核桃种子分别来源于香玲、核桃楸、鸡爪绵和黑核桃4个品种。
1.3 试验方法
2017年2月选择大小均匀且无虫害的种子,分别置于50 L水桶中,注入清水浸种处理7~10天,每天换水1次。选择晴天将种子取出,平摊于室外水泥地面暴晒3 h,将开裂种子与河沙按体积比1∶5混匀,置于室温进行催芽,每天喷水保持空气湿度65%~75%。待种子长出白色嫩根计算发芽率。将发芽种子点播于开沟育苗圃,播种深度8~10 cm、种间距15~20 cm,播后用细土覆盖10~15 cm,浇透水,覆盖塑料薄膜,30天后进行出苗率统计。种子出苗前,若出现苗床缺水,应及时揭膜浇透水,再覆膜。待幼苗长出2~3片真叶时揭膜,常规水肥管理。
3 讨论
核桃砧木的种子发芽率和出苗率是核桃产业链条的一个重要环节,直接影响核桃的嫁接和品种繁育[9,12]。本研究中,香玲、鸡爪绵核桃的种子发芽率和出苗率均较高,分别达到96.00%和81.25%、94.00%和92.02%,表明2个砧木的种子萌芽力强。苗木的生长状况受遗传因子和环境因子的共同影响,在相同培育条件下,不同实生苗木的质量不同,一般把株高、根径、叶面积和生物量的积累作为评价苗木质量的重要指标[12,13]。本研究中,香玲的株高和根径最大,但总生物量和叶面积均较小,而鸡爪绵的株高和根径均较小,但总生物量和叶面积均为最大,这在一定程度上说明香玲苗木不壮,而鸡爪绵苗木粗壮。因此,鸡爪绵是较理想的核桃砧木良种,加之其实生群体资源丰富,可以从中进一步比较研究,选育出优良核桃砧木。
根系是植物吸收、运输水分及营养物质的主要器官,对植物的生长发育起着至关重要的“大粮仓”作用。主根长和一级侧根数是反映植物根系吸收能力的重要指标。本研究中鸡爪绵的主根最长,一级侧根数最多,表明其具有强大的根系吸收系统。当土壤水分亏缺时,鸡爪绵具有吸收和利用有限水分的巨大潜力,可以作为抗旱砧木在干旱地区使用。
叶片是植物进行光合作用的主要器官,绿色植物通过光合作用将水和二氧化碳转化为碳水化合物,促进植物生长发育。叶绿素是叶片的主要光合色素,是绿色植物进行光合作用的物质基础,叶绿素含量的高低是反映植物叶片光合能力及植株健康状态的主要指标之一[14]。Fv/Fm反映PSⅡ反应中心的最大光化学效率,是PSⅡ光能转换效率的度量值,反映PSⅡ利用光能的能力,数值越高,说明PSⅡ反应中心的能量捕获与转化效率越高,叶片的光合能力越强[15,16]。本研究中鸡爪绵的叶片相对含水量和净光合速率均最大,表明其植株健康状况最优,且具有最高的叶片光合同化能力,有利于生物量的积累、叶面积的扩大和根径的加粗。
砧木苗木质量的好坏直接影响核桃嫁接成活率及建园后的经济效益。苗木质量受自身遗传特性和环境因子的影响,单一指标无法准确反映苗木质量[2,9,17]。基于多指标的模糊数学隶属函数评价法可较准确反映不同植物资源的特性,结果客观可靠,已在山药[18]、苜蓿[19]、馬铃薯[20]、玉米[21]、油菜[22]等作物上得到广泛应用。本研究对反映苗木质量的15个指标进行综合分析,采用模糊数学隶属函数法对4个核桃砧木苗木质量进行了综合评价,由好到差的顺序为:鸡爪绵、香玲、核桃楸、黑核桃。鸡爪绵和香玲是当地栽培种(品种),种植广泛,种子易获得,发芽率和出苗率高,且苗木质量优,适合选做砧木。评价结果与各个砧木植株形态表现基本一致,说明基于多指标的模糊数学隶属函数评价法可较准确反映不同核桃砧木的苗木质量,可为核桃砧木苗木筛选提供理论依据。
4 结论
本研究采用模糊数学隶属函数法对4个核桃砧木种子实生苗的苗木质量进行综合评价,结果表明,鸡爪绵和香玲核桃种苗质量优,且种子易获得,适合在山东省丘陵、山地核桃产区广泛应用。本研究结果可为核桃砧木苗木质量综合评价提供可靠方法,同时为鉴定、筛选和培育优良核桃种质资源提供科学依据。但是,本研究仅对核桃砧木实生苗的苗木质量进行评价,下一步工作应考虑实际生产中砧木与接穗间的互作效应,从而对核桃砧木嫁接苗的苗木质量和抗逆性进行综合评价,进而为核桃砧穗的正确选择、抗逆栽培及优良抗旱砧木品种的选育提供参考。
参 考 文 献:
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