早实核桃优树种子品质及子代苗期生长比较
2020-10-09冷天凤孙建昌
冷天凤,陈 兰,孙建昌
(贵州省核桃研究所,贵阳 550005)
核桃(JugansregiaL)属胡桃科核桃属,位于世界四大干果之首,是我国重要的木本油料树种[1],也是贵州普遍种植和发展的经济林树种。贵州早期主栽品种为铁核桃(JuganssigillataDode),20世纪60年代后从新疆引种核桃[2],形成了很多天然早实杂交体,丰富了贵州早实核桃资源;国内对早实核桃的研究较多[3-6],但缺乏对贵州乡土早实核桃研究。不同区域优良单株在苗期生长有差异[7-9],选出适宜贵州不同生态区的早实核桃优株是发展核桃产业的关键,因此,本研究在息烽、威宁、水城、遵义等地采集8株早实核桃优树进行种子经济性状测定和播种苗试验观测,对不同早实核桃优树种子品质及子代苗期生长特性和生物学特性开展观测,比较不同早实核桃优树种子质量和子代苗期生长差异,为贵州早实核桃优树的选择提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验地位于贵州省林业科学研究院试验林场试验基地(26°49′N,106°73′E),海拔1 155 m,属于亚热带湿润温和型气候。年平均气温15.3 ℃,极端最低气温-7.3 ℃,极端最高温37.5 ℃;年平均降雨量1 129.5 mm,平均相对湿度77%,无霜期278 d。
1.2 试验材料
试验种子来源于贵州息烽、威宁、水城、遵义等地8株早实核桃优树,各优树的基本情况详见表1。2017年8—10月,待各优树的核桃果皮开裂2/3以上进行采集,采集后的种子去皮后阴干,放置在通风的室内干藏。
表1 优树的基本情况
1.3 试验方法
2018年3月2日用温水浸种,每天换水1次,待25%以上果壳缝合线开裂,于2018年3月10日播种。起垄宽1.2 m,高20 cm,长度依据试验地而定,步道50 cm,单行播种,种间距10 cm。试验采用完全随机区组设计,1株优树设置3个重复,每个重复播3行,每行10粒种子。苗木出土后,开展锄草、施肥、施农药等田间管理,每个重复均为一致水平。
1.4 测定指标
1.4.1种子质量指标测定
每株优树采集的种子随机选取30粒用游标卡尺测量横径、纵径、侧径和果壳厚度,用1/100电子天平称单果重和果仁重,核仁脂肪含量测定参照GB/T 14772粗脂肪测定方法,核仁蛋白含量参照GB 5009.5粗蛋白的测定方法。出仁率计算公式为:
出仁率(%)=(总仁重/总单果重)×100%。
1.4.2生长指标测定
每株优树每个重复随机挂牌标记10株幼苗,每个号共计30株,苗木生长结束,用游标卡尺测量地径,用钢卷尺测量苗高。
1.4.3生物量测定
采用标准株法,每个重复选择1株,每个号共3株,整株挖取后,用水将根系上的泥土洗净,用1/100电子天平分别称地上部分和地下部分的鲜重,再放置在105 ℃烘箱中烘干至恒重,称其干重。
1.4.4生殖特性观测
翌年4月,观察并统计一年生核桃子代苗开雌花的株树。
1.5 数据处理
试验数据采用Excel软件和SPSS 17.0统计分析软件处理,采用隶属函数法对不同早实核桃优树进行综合评价用,其公式为:
μ(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)
(1)
μ(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)
(2)
式中μ(Xij)为i优树j指标的标准化值,Xij为i优树j指标测定值,Xjmax为8个核桃优树j指标的最大值,Xjmin为8个核桃优树j指标的最小值。测量指标与早实核桃优株种子质量呈正相关用(1)式计算;测量指标与早实核桃优株的种子质量呈负相关用(2)式计算。根据各指标的权重,计算出综合评价值,对各核桃优树进行排位。
2 结果与分析
2.1 不同早实优树的种子质量差异
对不同早实核桃优树种子质量指标进行单因素方差分析,结果(表2)表明,8个早实核桃优树横径、纵径、侧径、三径均值、壳厚、单果重、种仁重、出仁率、粗脂肪、粗蛋白均表现出显著差异(p<0.05)。横径平均值为30.28 mm,变幅为27.11~35.27 mm,纵径平均值为33.58 mm,变幅为30.45~41.48 mm,侧径均值为32.75 mm,变幅为29.99~38.88 mm,三径均值为32.21 mm,变幅为29.92~38.54 mm;核壳厚度均值为1.05 mm,变幅为0.76~1.46 mm;单果重均值为10.63 g,变幅为8.12~17.37 g;种仁重均值为5.45 g,变幅为4.54~8.12 g;出仁率均值为52.33 g,变幅为46.76%~57.93%;粗脂肪含量均值为68.54%,变幅为65.26%~75.04%;粗蛋白含量均值为20.52%,变幅为18.02%~23.21%。不同早实核桃优株种子各指标的变异系数在4.92%(粗脂肪)~30.2%(单果重)之间,单果重变异幅度相对较大,说明不同早实核桃种子的单果重差异较大;粗脂肪含量变异系数小,说明不同早实核桃优树种子粗脂肪含量差异不大。
表2 不同优株种子质量比较
2.2 不同早实核桃优树一年生子代苗的生长差异
对不同早实核桃优树一年生子代苗的生长指标进行单因素方差分析,结果(表3)表明:各优树一年生子代苗高、地径均有显著差异(p<0.05)。8个早实核桃优株的苗高变幅为21.34~47.7 cm,苗高表现为G 6号>G 4号>G 2号>G 7号>G 5号>G 8号>G 3号>G 1号,苗高最高的G 6号比最低的G 1号高55.26%;地径变幅为9.93~16.01 mm,地径表现为G 6号>G 4号>G 3号>G 2号>G 3号>G 7号>G 8号>G 1号,地径最高的G 6号比最低的G 1号高37.98%。苗高变异系数27.74%、地径的变异系数为15.89%,一年生子代苗高的变幅大于地径。在一年生早实核桃优株子代中,G 6号的苗高和地径的值均最大,而G 1号均最小,表明各核桃优树子代苗中G 6生长最优。
表3 不同优树子代苗期生长比较
2.3 不同早实核桃优树一年生子代苗的生物量差异
对不同早实核桃优树一年生子代苗的须根、主根和干含水率进行单因素方差分析,结果(表4)表明:8个早实核桃优树一年生子代苗的须根、主根和干含水率均无显著差异(p<0.05)。苗木须根含水率变幅为65.69%~72.88%,G 7号最大,G 3号最小,G 7号是G 3号的1.1倍,变异系数为5.09;主根含水率变幅为54.56%~63.21%,G 8号最大,G 3号最小,G 8号是G 3号的1.16倍,变异系数为6.82;干含水量变幅为54.55%~61.68%,G 5号是G 2号的1.13倍,变异系数为6.34。须根、主根和干的变异系数在5.09~6.82之间,说明同一部位的含水率差异不大,一年生早实核桃优树子代苗不同部位含水率表现为须根>主根>干。
表4 不同优树子代一年生苗不同部位含水率比较
对不同早实核桃优树一年生子代苗木地下部分、地上部分和整株生物量进行单因素方差分析,结果(表5)表明:8个早实核桃优树地下部分、地上部分和整株生物量表现出显著差异(p<0.05)。其中早实核桃优树子代一年生苗木总生物量G 6号最大,为94.36 g,最小的G 2号为54.55 g,最大的是最小的1.73倍,变异系数为38.15%;在生物量分配上,地上部分生物量最大的为G 6号(33.19 g),生物量最小的为G 1号(5.94 g),G 6号是G 1号的5.58倍,变异系数为55.29%;地下部分生物量最大的为G 6号(61.16 g),最小的为G 1(17.41 g),G 6是G 1的3.51倍,变异系数为42.5%。地下部分、地上部分和整株生物量的变异系数在38.15%~55.29%之间,说明不同优树各部位的生物量差异较大。不同早实核桃优树子代一年生苗整株生物量比较为G 6号>G 4号>G 8号>G 3号>G 7号>G 5号>G 2号>G 1号。
表5 不同优株子代一年生苗生物量比较
2.4 不同早实核桃优树一年生子代苗早实性比较
根据调查统计,一年生早实核桃子代苗部分植株出现雌花,结果(表6)表明:早实率G 3号最高,为29.55%,G 8号最低,为1.72%,不同早实优株一年生子代苗早实性比较为G 3号>G 4号>G 5号>G 2号>G 7号>G 1号>G 6号>G 8号,说明早实核桃优株一年生子代实生苗早实性存在分化现象。
2.5 种子质量与苗木生长相关性分析
在表1中选择变异系数(>10%)相对较大的几个指标,与苗木生长进行相关性分析,结果(表7)表明,生物量与苗木生长地径、苗高呈极显著正相关(p<0.01),生物量与单果重呈正相关,生物量与核壳厚度、种仁重、粗蛋白含量呈负相关。地径与苗高呈极显著正相关,地径和苗高均与核壳厚度、粗蛋白含量呈负相关,地径和苗高均与单果重、种仁重呈正相关。
2.6 不同早实核桃优树子代苗期生长综合评价
对不同早实核桃子代苗的地径、苗高和生物量指标进行综合评价,结果(表8)显示:8个核桃优树子代苗期生长优劣为G 4号>G 2号>G 6号>G 3号>G 6号>G 7号>G 8号>G 1号。综合评价G 4号苗期表现最优,G 4的平均苗高42.3 cm、平均地径14.36 mm,比其它优树平均苗高37.60 cm高12.5%、平均地径12.84 mm高11.8%。最差的为G 1号,平均苗高21.34 cm、平均地径9.93 mm,比各优树子代苗平均苗高低98.21%、平均地径低44.6%。
表8 不同优树子代一年生苗苗期综合评价
3 结论与讨论
贵州不同区域的8个早实核桃优树的横径、纵径、侧径、三径均值、壳厚、单果重、种仁重、出仁率、粗脂肪、粗蛋白均差异显著,各指标的变异系数在4.92%(粗脂肪)~30.2%(单果重)之间,种子质量与苗期生长情况的相关性进行分析,地径和苗高均与单果重、种仁重呈不显著的正相关,与其他指标均呈不显著的负相关,说明子代苗木生长优劣主要受到外界的影响,与种子质量关系不大。
8个早实核桃优树子代一年生苗苗高、地径、生物量均有显著差异,苗高变幅为21.34~47.7 cm,变异系数27.74%,地径变幅为9.93~16.01 mm,变异系数15.89%,生物量变幅为23.35~94.36 g,变异系数42.5%。生物量与苗木高和地径呈极显著正相关,说明苗木越高,地径越大,生物量越大。通过对8个优株子代苗高、地径、生物量生长情况进行综合评价,G 4号生长表现最好。
8个优株一年生子代苗须根、主根和干含水率存在显著差异,但子代苗植株同一部位的含水率差异不大,不同部位含水率表现为须根>主根>干。
优树筛选注重生长性状,作为早实核桃选择,早实性是一个重要指标,8个早实核桃优株一年生子代实生苗早实性存在分化现象,早实率范围为1.72%~29.55%。综合考虑苗期早实性和生长情况,G 4号为苗期最优早实核桃。
试验将继续开展各优株子代苗试验示范林的建设,观察生长结实情况,综合评选出早实核桃优树,以便开展推广应用。