接骨木良种选择
2019-10-19刘克武
刘克武
(黑龙江省林副特产研究所,黑龙江牡丹江157011)
接骨木(SambucuswilliamsiiHance)是忍冬科(Caprifoliaceae)接骨木属的一种草本植物,多为落叶灌木,广泛分布于中国,加拿大,西伯利亚等地区[1]。是集药用、食用、绿化等为一体的珍贵野生经济植物,具有重要开发利用价值。接骨木作为一种传统中药材其性味甘、平、苦,无毒,可以接骨续筋、活血止痛、祛风利湿[2],有着悠久的药用历史,药用价值极其广泛。其种子含油量很高,达35%~44%[3],且籽油中ɑ-亚麻酸含量较高,利于抗高血脂。且该油脂中n-3和n-6系列的脂肪酸配比比较合理,益于人体健康,故开发利用接骨木籽油资源具有重要的意义。
长期以来接骨木处于野生状态,一直未有得到有效的开发利用,人工栽培少有报道,野生种子产量普遍存在类型混杂、良莠不齐、产量低、品质差等问题。其在野生群落存有数量不同的品质表型性状较好的优良个体,定向选育优良品系品种是提高接骨木籽油产品质量与产量的一项重要措施。而选择优良个体进行无性繁殖是遗传改良主要途径,对所选优良个体进行无性系鉴定,找出各其的品质性状、丰产性能优异程度,为个体间作进一步筛选。所以从现有的接骨木群体中选择优良单株,经过无性系鉴定和良种繁育,培育出品质优良、丰产性好的品系品种乃是当前籽油接骨木育种工作的重要课题[4]。
1 选择方法
广泛收集接骨木优质种质资源,选育抗寒、抗病、籽实产量高、品质优良的系列品种。初步制定优良种源收集选择标准:野生种质资源以分布集中,植株生长健壮无病害,矮冠直立紧凑,分枝数量多,节间短,结实量大,大而整齐,单株种籽产量裸地2.5 kg,林下0.5 kg以上;4年生树高1.3 m,地径4.5 cm以上,单株产籽0.6 kg以上,单株结实量比平均值大20%~25%,分枝数不低于5个。
在江山娇林场9林班建立种质资源测定园1处,收集保存2014年~2018年在新疆及东北地区种质资源收集32份,其中新疆2份,辽宁1份,吉林1份,黑龙江海林6份、克东8份、牡丹江5份(包括江山娇3份、宁安1份、亚布力1份)、伊春5份(包括五营2份、带岭1份、朗乡1份、大青川1份)、大庆1份、加格达奇1份、塔河1份、集贤1份。
测定园的建立就是选用优良单株家系1年生实生优质苗栽植,以保持单株家系的优良品质性状,提高接骨木籽实单位面积产品质量与产量。由于繁育种苗有限,初建测定园28.8亩,其栽植行株距为3 m×2 m。分别挂牌标记实测生长发育、物候、品质变化情况,进行栽植试验及优树比较试验。经过近5年连续的物候观测、生长发育情况调查和产量记载,性状观察及品质分析,按优良种源收集选择标准初选丰产优质型优良品系2个。
表1 东北三省籽油接骨木优良单株收集登记表
注:采集方法为采集种子、一年生穗条。
2 人工栽培方法和田间设计
2.1 试验地基本情况
测定园设在黑龙江省林科院江山娇实验林场9林班,试验地为缓坡向阳,靠近镜泊湖南侧,西南坡向。沙质壤土,土层厚度45cm,表土25cm为壤土,局部稍有积水,肥力中,pH6.5左右。试验地总面积150余亩,其中建立接骨木种质资源收集测定园28.8亩,种植示范30余亩。
2.2 田间设计与试验方法
2.2.1 田间设计。不同种源试验自2014年开始进行,测定园土质、坡向、坡度、水肥等条件基本相似,因此各无性系排列沿坡向等距分布是随机的,也就是说横向是随机的,纵向顺坡向成行排列,这样各无性系间的生态条件接近一致。采用的是自育一年生苗为随机区组,每个小区15个株丛,3次重复,无对照,每个品系共栽植45个株丛;每行设3个小区,行两端设保护株,每行共栽51个株丛,株行距2 m×3 m,测定园两侧各设3行隔离保护行。
2.2.2 试验方法与品系
试验方法:栽培试验与产量比较试验全部采用所选优树一年生实生苗,产量比较试验采用所选优树一级优质实生苗。观测内容有物候期观察,植株分枝数,株高、地径生长量、产量测定,表型性状及品质分析,并对变异类型进行再选择。
试验品系:2014~2018年先后在新疆及东北地区收集的种质资源,经过近5年观测分析,全面地比较评选,初步筛选出植株生长势强、矮冠直立紧凑、结实性早、果穗大整齐美观、连年结实率高、出籽率高、抗逆性强的优良品系6个,既海林2014-02、克东2014-05、克东2014-07、江山娇2014-10、带岭2014-11、海林2015-17。其中海林2014-02单株产量最高达1.5 kg,平均0.77 kg;克东2014-05单株产量最高达1.5 kg,平均0.72 kg。
数理统计方法:选用Excel和DPS软件分析处理数据。
2.3 栽培与管理
按要求的株行距将选出的不同类型植株随机栽植,定植穴深30 cm、直径40 cm,每穴施入腐熟农家肥5 kg,并与表土拌匀做底肥填平,栽后随时记载了各株号所在的行、株位置。定植第一年注意保持土壤湿润并及时扩穴除草松土,当年成活率94.1%。第二年开始采用多主枝丛状自然整形,每株留3~8个主枝,自然授粉,同时人工辅助除萌蘖、疏除徒长枝及病弱枝,并及时进行刀扶除草、病虫害防治,田间管理水平一般。
3 结果与分析
经过多年对接骨木野生资源实地调查和实生苗繁育过程中观察到,接骨木种群间有多种类型,如植株冠形、节间长短、茎皮颜色、叶片多少、长短,结实量大小等差异明显,分析其原因除与不同生态环境有关外,其遗传基因是主导地位。为了适应市场对接骨木籽油开发对苗木类型的需求,项目组提出了对籽油接骨木选育研究的试验方案,旨在为籽油接骨木定向培育提供理论依据。
通过5年的选种和5年的栽培试验及产量比较试验,籽油接骨木的人工栽培适应性较好,各不同种源的优良单株保持其原有的优良特征,根据初选调查测定,种苗生长发育观测分析,对初选单株表型性状进行全面比较评选,多数品系优良性状稳定,并初步筛选出6个优良品系,其中丰产优质型品系2个,优质型品系3个,特殊类型品系1个,结果见表2。
表2 入选优良品系主要优良性状
3.1 生长表现情况
实生苗进入测定园的第一年生长缓慢,从基部生长出1~3个萌生枝,高度20~50 cm,个别单株开始形成少量的花芽,出现少量花序,开花坐果率2.1%。第二年径高生长加速,萌蘖增多,萌生新枝可达3~10个,最长新枝高达60 cm以上,植株开花结实率达到32.1%。第三年株丛生长旺盛,冠丛初步形成,测定园平均冠丛高度2.23 cm、地径4.63 cm、冠幅0.94 m2,植株开花坐果率达到69.4%以上,并表现出了不同生长发育特性(见表3)。
表3 优良品系生长调查表(平均值)
观察表明,不同优树的树高地径差异不大,冠幅大小,分枝数及新稍生长均有差别。海2014-02号品系新稍生长势强,冠幅大分枝多,4年生平均冠幅1.24 m2,株高2.77 m。克2014-05号品系新梢生长表现一般,冠幅较大,分枝多,冠丛紧凑直立,4年生平均冠幅1.2 m2,株高2.68 m。
在年生长发育方面,各优良品系在江山娇气候条件下,物候期大体一致。3月中旬树液流动芽苞萌动,3月下旬开始现蕾至4月中旬始花展叶,盛花期在5月上旬,至5月中旬幼果出现,7月中旬至8月上旬果实成熟,8月中下旬浆果干缩脱落,10月上旬叶落,全年生育期190天左右(表4)。果实发育是从5月初花谢子房膨大时开始,到7月下旬8月初果实完全变色成熟,果实发育期90~100天。
表4 优良品系主要物候期
3.2 产量分析
3.2.1 产量因素及产量情况。据观测,构成接骨木籽实产量的主要因素有:冠丛主枝数、分枝数、结果母枝密度(即每平方米冠幅结果母枝数量)、花芽数量、花序坐果率,果序内浆果数,出籽率。冠丛投影平方米产量是衡量一个品种单位面积上的产量高低的主要指标。从观察表明海2014-02、克2014-05二个品系从总穗数平均来看海2014-02、克2014-05二个品系均高于克2014-07、江2014-10、带2014-11、海2015-17号品系,这二个品系主要是结果枝挂果多,果穗荷实量大,其中海2014-02平均单株产籽0.77 kg,克2014-05平均单株产籽0.72 kg,较对照平均产量0.54 kg,产量分别提高42.59%、33.33%,品系的产量因素及产量情况列入表5。
表5 优树比较试验品系产量因素及产量情况
注:折合亩产按冠丛投影行距=2﹕1;对照为栽培园平均值
从表5看出:从连续3年平均株产和冠丛投影平方米产量来看海2014-02、克2014-05二个品系均高于克2014-07、江2014-10、带2014-11、海2015-17和对照。海2014-02品系4年生平均冠丛投影每平方米结实0.62 kg,折合亩产25.7.7 kg;克2014-05品系4年生平均冠丛投影每平方米结实0.60 kg,折合亩产266.8 kg,以上说明海2014-02、克2014-05品系结实具有丰产特性。
3.2.2 产量的比较分析。依供试品系树龄、冠幅的差异,采用树冠平方米投影产量数据,用Excel和DPS软件作如下统计分析。供试品系在江山娇测定园的试验统计结果,经过对连续3年的试验数据方差分析看出,海2014-02、克2014-05二个品系的产量与供试其它品系差异极显著见表6。
表6 优树比较品系树冠投影平方米产量的方差分析结果
表7 优树比较品系产量差异的比较结果
从表7可以看出,海2014-02品系树冠投影平方米产量在供试品系中,极显著的超过克2014-07、带2014-11、江2014-10、海2015-17品系;克2014-05品系极显著或显著的超过克2014-07、带2014-11、江2014-10、海2015-17品系;说明这二个品系丰产性强。克2014-07、带2014-11、江2014-10产籽量依次次之,特殊类型黄果海2015-17产籽量最差,其表现基本与原母树产量属性相符。
3.3 接骨木不同品系间相关因素的对比
对不同种源接骨木进行观察和优化栽培筛选;选择植株生长势强、矮冠直立紧凑、结实性早、果穗大整齐美观、连年结实率高、出籽率高、抗逆性强的接骨木优良单株,并对相关因素进行观察测定。从以上连续3年初步观察观测分析结果:优良品系平均亩产籽实223.1 kg,测定园平均亩籽实产量182.3 kg,籽实产量高22.4%,其中如去除特殊类型海2015-17果黄色,实际海2014-02、克2014-05、克2014-07、江2014-10、带2014-11五个品系平均亩产籽实242.8 kg,籽实产量高33.2%。因为接骨木选种测定及栽培园尚未进入达产期,没能达到郁闭状态,成龄接骨木树冠投影面积至少应在4~5 m2左右,其产量因素测定及分析仍处于探索阶段。对籽实产量和品质性状分析及营养成分的比较分析,变异类型的选择等,研究调查数据尚未完善,不同年份间虽稍有差别,在总体上入选优良品系接骨木生长发育、籽实产量性状稳定。
4 经济效益和社会效益的分析和预测
籽油用接骨木选育的研究仍处于探索阶段,尚未进行规模化栽培区试试验,从良种培育和产量比较试验看出,丰产优质型2个品系冠形紧凑直立,适于密植,机械作业;果穗大整齐美观,品质好,出籽率高,平均折合亩产分别为275.7 kg、266.8 kg。可以预测,如若采用优良品系营造接骨木籽油原料林,建园三四年即可获得一定产量,籽油原料林预计培育至达产期6年以上,平均亩产籽实300~350 kg/亩计,籽实原料价以8元/kg计,亩产值2400~2800元/年。其加工的籽油为富含α-亚麻酸等的高端食用油,其残渣籽粕富含人体必需氨基酸、蛋白质、钙等制成接骨食品,极其适用于糖尿病、心脑血管疾病和骨折初期愈合的患者辅食;其果肉可做果汁、果酒、果酱等食品。同时接骨木具有生长旺盛、发枝量大,嫩梢生长迅速、叶片肥厚、宽长、叶芽鲜嫩、风味良好、营养成分高等特点,适合于高档芽菜、芽茶等产品的开发利用,因此经济、社会、生态效益十分显著。
我国的接骨木一直处于野生状态,籽油接骨木的定向选育,可为接骨木籽油原料林种植提供良种资源,大大缩短人工规模化栽培进程。选育的丰产优质类型、特殊类型为接骨木的选择育种提供良好的原始材料,推动接骨木产业开发利用。
5 小结
5.1 通过接骨木不同种源单株的优选和栽培试验,产量测定及茎、叶、浆果性状的观察,初步筛选出6个优良品系。6个品系的共同特点是丰产,浆果性状稳定,品质优,果粒多、结实量大。籽实单株平均产量0.61 kg,折合产籽实为223.1 kg/亩,测定园平均亩籽实产量182.3 kg,籽实产量高22.4%;如去除特殊类型果黄海2015-17品系,实际平均亩产籽实242.8 kg,籽实产量高33.2%。
5.1.1 丰产优质型2个品系的共同特点是结实量多,树姿紧凑直立,分枝多,新梢生长量大,结实性状稳定,品质好。平均单株产量0.745 kg,折合亩产271.25 kg,比一般植株产量高48.8%。
5.1.2 优质型3个品系的共同特点是结实量较多,树姿紧凑半开张,分枝较多,新梢生长量中,结实性状稳定,品质好,果鲜红或紫红色,果穗整齐美观。四年生平均单株产量0.6 kg,折合亩产223.8 kg, 比一般植株产量高22.7%。
5.1.3 特殊类型海2015-17的特点是结实量较少,矮冠半开张,分枝较多,新梢生长量小,果穗较小,结实量少,品质一般,鲜果黄色,整齐美观。3年生平均单株产量0.38 kg,折合亩产124.5 kg,比一般植株产量低31.7%。
5.2 丰产优质型海2014-02,主要优良性状:树姿直立,冠紧凑、分枝多、结果量大,果紫红色,果穗整齐美观,连年丰产性强。4年生植株平均株高2.77 m、冠幅1.24 m2,平均产籽0.77 kg,折合亩产275.7 kg,较栽培园平均产量0.54 kg,产量提高42.59%,适于密植。
5.3 丰产优质型克2014-05,主要优良性状:冠丛主枝、分枝多,冠幅较大,冠丛紧凑直立,新梢生长表现一般,果穗整齐美观,4年生植株平均株高2.68 m、冠幅1.2 m2,平均产籽0.72 kg,亩产可达266.8 kg,较栽培园平均产量0.54 kg,产量提高33.33%,适于密植。
5.4 上述优良类型尚未进入达产期,而且试验地土质水肥较差,每年采用多主枝丛状自然整形、自然授粉,同时人工辅助除萌蘖、疏除徒长枝及病弱枝,并及时进行刀扶除草、病虫害防治,田间管理水平一般,由此说明其具有增产潜力。另外尚有一些较为优良无性系因选育时间短、材料和数据等缺少,有待进一步完善补充整理。
5.5 通过栽培试验,说明接骨木可供筛选的性状类型较多,具有栽培适应性良好,茎叶果实生长性状稳定的特点。如果给予适宜的土壤条件和营养条件,栽培接骨木增产潜力是很大的。
5.6 观察表明,接骨木不同优树的树高地径差异不大,冠幅大小,分枝数及新梢生长均有差别,说明接骨木可供筛选的优良类型较多,具有栽培适应性广,茎叶果实品质、产量遗传性状稳定。如果给予适宜的光照、水肥营养条件,培育籽油接骨木原料林极具发展潜力。
5.7 应充分挖掘接骨木栽培和育种技术的巨大潜力,特别是运用现代AFLP分子标记技术,参照世界卫生组织“安全、有效、稳定、可控”的八字方针,研究探讨不同品系接骨木的品质差异,探讨品质形成与遗传结构、生态环境间的相关性,为接骨木良种资源评价、优化再生和可持续利用提供科学依据。