江西大岗山麻栎天然林种子产量与营养品质变异

2019-03-18郭和平吴喜昌

安徽农学通报 2019年3期

郭和平吴喜昌

摘要：为探明江西大岗山地区麻栎天然林分植株种子产量和品质的自然变异特征，对区域内麻栎天然林结种特性、表型性状和营养品质进行了调查分析。结果表明，麻栎天然林分植株单位面积接种量变异幅度在0.35～3.72kg/m2;麻栎天然林分5个种实表型性状种径长、种径宽、平均种径、种径长/种径宽和种子单粒重在植株间均呈极显著差异;麻栎种子的形状可分为大种径椭圆形、大种径锥形、大种径扁圆型，中种径椭圆、中种径锥形和中种径扁圆型以及小种径椭圆形、小种径锥形和小种径扁圆形9种类型，大、中和小种径类型植株在群体中所占的比例分别为37.50%、45.83%和16.67%。麻栎不同植株种子的单宁含量变异幅度最大，变异幅度在10.0g～99.9g/kg，变异系数达61%;而蛋白质含量和淀粉含量的变异幅度较小，变异幅度分别在354.90～596.00mg/kg和40.00～56.80mg/kg，变异系数分别为0.12和0.19。研究结果可以为大崗山区果用麻栎优良种质的选择提供科学依据。

关键词：麻栎;结实特征;营养品质;变异

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）（02-03）-0092-03

Abstract：The seed setting characteristics，phenotypic characteristics and nutritional quality of Quercus acutissima natural forest were investigated and analyzed，in order to find out the natural variation characteristics of seed yield and quality of Quercus acutissima natural forest in Dagangshan area，Jiangxi Province.Results show that the variation range of inoculation per unit area of Quercus acutissima natural stand is 0.35-3.72 kg/m2.Among five species of Quercus acutissima natural forest，the seed diameter length，seed diameter width，average seed diameter，seed diameter length，seed diameter width and seed weight of them were significant differences.It can be divided into 9 types according to the seed shape of Quercus acutissima，they are large-diameter ellipse，large-diameter cone，large-diameter flat-circular，medium-diameter ellipse，medium-diameter cone and medium-diameter flat-circular，and small-diameter ellipse，small-diameter cone and small-diameter flat-circular，and the proportion of large，medium and small-diameter plants in the population is 37.50%，45.83% and 16.67% respectively.The variation range of tannin content in different seeds of Quercus acutissima was the largest，ranging from 10g/kg to 99.9g/kg，with a coefficient of variation of 61%.While the variation range of protein content and starch content were 354.90-596.00mg/kg and 40.00-56.80mg/kg with small variation range，and the coefficients of variation were 0.12 and 0.19，respectively.

Key words：Quercus acutissima;Fruiting characteristics;Nutritional quality;Variation

麻栎（Quercus acutissima）为壳斗科栎属落叶乔木，属暖温带和亚热带树种，在我国20多个省份广泛分布，具有耐干旱瘠薄，抗旱、抗风、护坡等特点，是重要的生态防护树种。麻栎材质坚硬，是制作枕木、坑木、桥梁、地板等良好的用材树种;木材燃烧热值高，是十分优质的薪炭树种;枝、叶营养价值高，是食用菌培育的优质原料;冠形优美、抗逆性强，是良好的园林绿化树种。此外，麻栎果实富含淀粉，达50%以上，是优良的木本粮食树种[1]。

由于过去麻栎多用作生态防护、薪碳、菌材和用材林树种，对其研究主要集中在地理分布[2]、育苗和造林技术[3-6]、生长发育规律[7，8]、生理生态特征[9-11]等方面。近年来，随着对麻栎淀粉利用研究的重视，国内亦逐步开展了不同地理种源种子表型和营养品质的研究，但对麻栎天然林分种子的结实量、种子形状变化的研究仍相对较少。江西大岗山地区是我国中亚热带麻栎典型分布地区，具有丰富的麻栎天然种质资源，然而对该区域麻栎天然群体内结实特征和营养品质的研究尚未系统开展。为此，笔者开展了江西大岗山地区麻栎天然林分内种子结实特征、表型特征和营养品质的研究，旨在探明该区麻栎天然林分结实性状自然变异特征，为区域内麻栎优良种质的发掘利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 研究区概况研究区位于江西省新余市分宜县大岗山地区，地理坐标为27°57′N，114°35′E，区域属罗霄山脉北端武功山支脉大岗山地区，海拔314～376m。属亚热带季风湿润性气候，年均气温16.8℃，年均日照时数1650h，年均降水量1656mm，年均蒸发量1503mm。土壤类型为花岗岩风化的黄棕壤，土层厚度40～100cm。麻栎天然林分林龄30～40年，林分平均高度15～17m。伴生树种主要有杉木、毛竹、枫香、丝栎栲、木荷、马尾松和青冈等组成。

1.2 供试材料 2017年从麻栎天然林分内随机选取30株成龄植株进行挂牌和每木调查，2018年复测。

1.3 研究方法

1.3.1 种子表型性状在麻栎种子成熟期，每株植株树冠外围中部分别取15～20粒发育健康完全的种子，利用烘箱先在105℃条件下杀青30min，然后在80℃条件烘干至恒质量，用于种子表型性状和营养品质的测定。其中，种长和种宽用游标卡尺测定，精确到0.01mm，单粒重用电子天平测定，精确到0.01g。分别依据麻栎天然林分样本平均种径（T）和其标准差值，按T±S/2的标准，以大于T+S/2为大种径型，小于T-S/2為小种径型，把不同林木归类为大种径型、中种径型和小种径型，其余为中种径型。种子出仁率为种仁与种子重量之比。种仁的单宁、淀粉和蛋白质含量测定：先将种实剥去种壳后，测定出仁率，然后进行种子淀粉、单宁和蛋白质含量测定。单宁含量采用GB/T27985-分光光度法进行测定;蛋白质含量采用GB5009.5-2016方法进行测定。淀粉含量方法采用GB/T5009.9—2003中酸解法进行测定。

1.3.2 林木结实特性用皮尺测量东西和南北2个方向的冠幅宽度，冠幅面积的计算方法为S=πab，ab分别为2个冠幅方向长度的1/2值，精确到0.1m2。单位面积结种量=总结种量/冠幅面积。

2 结果与分析

2.1 麻栎天然林分种子表型性状的变异从表1可见，麻栎种子纵径变化范围在15.51～23.09mm，极大值是极小值的1.49倍;种子纵径的变化范围在13.36～22.36mm，极大值是极小值的1.67倍;种子单粒重的变化范围在1.43g～5.52g，最大粒种子可达最小粒种子的3.86倍。麻栎种子的纵径、横径、平均种径和单粒重植株间的变异系数均大于植株，差异达到了极显著差异水平。说明蒙古栎天然林分种子的表型性状变化个体间高于个体内的变化。

2.2 麻栎天然林分种子形状的变异麻栎天然林分不同植株种子形状变化较大，但同一植株种子形状表现出较高的稳定性，年际间几乎无差异。依据对平均种径的划分方法，中种型比例最大，为45.83%;大种径型所占比例次之，为37.50%;小种径型比例最低，为16.67%（表2）。麻栎天然林分植株种子包括扁圆形、椭圆形和锥形3种形状。通过种径大小与形状组合可以划分为9种类型（图1），包括大种径椭圆形、大种径锥形、大种径扁圆型，中种径椭圆形中种径、中种径锥形和中种径扁圆型以及小种径椭圆形、小种径锥形和小种径扁圆形。

2.3 麻栎天然林分结实性状的变异从表2可见，麻栎单位面积结实量的变异幅度为3.06～38.46g/m2，最小值为最大值的9.40%。单种重的变异幅度为1.95～18.34g，最大值是最小值的9.41倍，出仁率变异幅度较小为65.99%～77.77%，其中最大值是最小值的1.18倍;3个指标的变异系数分别为0.66、0.82和0.04，单位面积结实量和单种重的变异系数最大。说明，麻栎天然林分中单位面积结实量、种子大小和均存在明显的变异，具有进一步选优的空间。

2.4 麻栎天然林分种子营养品质的变异从表3可以看出，不同种子营养品质的变异幅度不同，其中以单宁变异幅度最大，其变异幅度为10.0～9.99g/kg，最小值与最大值间相差9.9倍，而淀粉和蛋白质含量变异幅度较小为35.49%～59.60%和4.00%～5.68%，单宁含量的变异系数达60%以上，而淀粉和蛋白质的变异系数仅为10%左右。说明选择低单宁种质的选择具有巨大的潜力。

3 结论与讨论

江西大岗山地区麻栎天然林分内个体种实外观性状具有较大的变异幅度，各种实表型性状指标如种长、种宽、平均种径和单粒重等个体间变异均大于个体内变异，差异达到极显著水平。大种径和单粒重高的种质更有利于人工收集，今后麻栎优良种质选择和收集中应注意加以重视。

麻栎已在我国许多城乡森林景观建设中加以利用，种子性状的多样化有利于增加其观赏价值。本研究表明，同一植株麻栎种子大小和形状具有较高的稳定性，通过种子大小与性状的组合，麻栎种子可划分为包括大种径椭圆形、大种径锥形、大种径扁圆型，中种径椭圆、中种径锥形和中种径扁圆型以及小种径椭圆形、小种径锥形和小种径扁圆形9种类型，这为以后麻栎观赏麻栎种质的选择提供了依据。

麻栎单位面积结实量和单宁含量在不同植株间具有较大差异，这为今后大岗山地区高产、低单宁麻栎优良种质的选择提供了广阔的空间。但由于对这些性状指标的调查仅是2年内完成的，时间相对较短，多年调查和系统的遗传测定工作，有待于今后进一步开展。

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