文冠果品种引种筛选试验

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（1.鄂尔多斯市林业治沙科学研究院，内蒙古 鄂尔多斯 017010；2.鄂尔多斯市气象台，内蒙古 鄂尔多斯 017010）

文冠果Xanthoceras sorbifoliaBunge别名木瓜、文冠树，灌木或小乔木，属于无患子科文冠果属[1]，是我国北方特有的经济木本油料树种，有北方油茶之称，主要分布于我国内蒙古、山东、山西、陕西、河南、河北、甘肃、辽宁、吉林等16 省区。文冠果栽培历史悠久，引种选育作为研究热点之一始于20 世纪60年代，1968年陕西蒲城县开始了引种工作，1974年新疆奇台县开始引种文冠果，育苗面积2.33 hm2，1975年新疆建设兵团农一师引种文冠果并取得成功。这一时期对文冠果的研究仅停留在其引种试验的成功与否上，由于遗传基因分化严重，文冠果在引种栽培过程中暴露出一个重要问题，即引种成功的林分，丰产母树在群体所占比例非常低，挂果少甚至不挂果，单位面积产量和经济效益双低[2]，对于引种优良品种的选择没有进行深入的探讨。随着对文冠果研究的深入及其本身所体现出来特有的生态经济价值，2007年国家林业局实施“林油一体化”生物柴油项目，文冠果成为重点发展的4 个油料树种之一。2014年12月，国务院办公厅印发《关于加快木本油料产业发展的意见》，文冠果作为经济能源型树种被列入加强木本油料生产基地建设的主要任务中[3]，种植文冠果不仅具有生态防护作用，而且能够更多靠拢林沙产业，此时品种优选显得至关重要。因此，系统地开展文冠果新品种引种试验，可以为鄂尔多斯木本油料产业发展提供适生优质品种资源。

1 试验材料与研究方法

1.1 研究区概况

研究区域位于内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗碧源文冠果种植专业合作社的苗圃地，地处东经107°26′22.9″ ～107°27′36.7″，北纬38°16′01.8″～38°15′36.7″。属于典型的温带干旱、半干旱草原气候，干旱少雨、风大沙多，冬季寒冷漫长、夏季炎热短促。多年平均降雨量274 mm，降雨集中在7—9月。年平均气温7.2 ℃，无霜期短而多变，枯草期长，年蒸发量2 500 ～2 700 mm。土壤以风沙土为主，含沙量大、粒径粗、肥力不足。试验基地周边地区有天然分布的文冠果林木。

1.2 试验材料和方法

经调查了解，参试品种选取国家林业局审定的新品种中石4 号、中石9 号、蒙冠1 号、蒙冠2 号、蒙冠3 号5 个新品种和2 个本地品种（红花文冠果和普通种）。每个参试品种嫁接45 株，砧木选择3年生的文冠果（株行距均为3 m×3m），接穗采用1年生枝条，接穗长15cm 左右，保留3 ～4个芽，按随机区组试验布设，每品种每区组15 株，采取相同的抚育管护措施开展田间管理。各品种基本情况详见表1。

表1 文冠果品种基本情况Table 1 Basic situation of X.sorbifolia varieties

1.3 指标测定

嫁接当年秋季测定成活率、萌生枝条长度、茎粗，第2年测定枝条长度增量、茎粗增量，第3年测定单株果实产量、单株种子产量、单位面积产量、种子千粒质量、饱满种子所占比例、种子出油率。

成活率：调查全部参试品种，成活株数/嫁接株数×100%；

枝条长度：每品种每区组抽查5 株，用卷尺量定枝条基部至枝稍的总长度；

茎粗：每品种每区组抽查5 株，游标卡尺，测定基部直径；

单株结实数：每品种每区组抽查5 株，数结实量；

单株种子产量：每品种每区组抽查5 株，天平称重；

单位面积产量：全部测定每区组种子产量，换算成单位面积产量，单位（kg/hm2）；

种子千粒质量：每品种每区组随机选取1 000粒，天平称重，每区组3 次重复；

饱满种子所占比例：结合种子千粒质量测定，数出饱满种子数占比；

种子出油率：委托西安国联质量检测技术股份有限公司检测，每个品种3 次重复。

1.4 数据分析

采用指标直观数据进行差异显著性分析和主成分分析相结合的数据分析处理[4]。

2 结果分析

2.1 不同品种文冠果植株生长情况比较

7 个文冠果品种嫁接后生长情况如表2所示。从表2中可以看出，各品种成活率与枝条生长变异系数均在19.70%～21.99%之间，茎粗生长变异系数也超过了10%，说明不同文冠果品种间生长情况有很大的差异。成活率最高的是本地普通种文冠果，其次是本地红花文冠果和引进的中石4号、中石9 号，蒙冠1 号、蒙冠2 号、蒙冠3 号的成活率相对较低。当年枝条生长长度本地红花文冠果最大，其次是中石9 号和本地普通种文冠果，中石4 号、蒙冠1 号、蒙冠2 号、蒙冠3 号4 个品种文冠果当年枝条生长长度无大的差异。翌年枝条长度增量由大到小依次为中石9 号、中石4 号、本地红花文冠果、本地普通种文冠果、蒙冠1 号、蒙冠2 号、蒙冠3 号。当年茎粗生长7 个品种间无明显差异，翌年茎粗增量红花文冠果最大，其次是中石4 号，蒙冠2 号和蒙冠3 号茎粗增量相对较小。分析其原因，这一现象与嫁接当年选择接穗规格有关，嫁接试验时，为有效观测文冠果品种间茎粗生长，选择接穗时各品种粗度基本一致，嫁接当年从嫁接到成活、生长，相对翌年生长时间较短，而茎粗生长较慢，所以当年茎粗生长无明显差异，翌年供给各文冠果生长的时间相对较长，各品种间的茎粗生长差异就体现出来了。综合各项生长指标来看，本地文冠果和红花文冠果生长情况最好，其次是引进的中石系列，蒙冠系列生长情况最差。

表2 不同品种文冠果生长情况Table 2 Growth of X.sorbifolia Bunge

2.2 不同品种文冠果果实产量及品质比较

选择单株结实量、单株种子产量、单果种子粒数、种子千粒质量、单位面积产量、饱满种子所占比例、种子出油率7 项指标来评价不同品种文冠果果实产量及品质之间的差异，结果详见表3。从表3可以看出，变异系数小于10%的指标有饱满种子所占比例和种子出油率，说明各品种间这两项指标没有明显差异。除了饱满种子所占比例和种子出油率两项指标外，其他各项指标不同品种间有很大差异，变异系数均为16.14%～53.29%。单株种子产量和单株结实量变异最大，这两项指标是衡量文冠果产量最重要的指标，中石4 号的单株结实量和种子产量最大，其次是中石9 号，蒙冠系列居中，红花文冠果和本地普通种的单株结实量和种子产量最低；单果种子粒数和种子千粒质量蒙冠1 号最高，其次是中石9 号，红花文冠果最低。综合各项指标来看，文冠果果实和种子品质最好的是中石4 号、中石9 号、蒙冠1 号，而生长较好的红花文冠果和本地普通种果实、种子产量是最低的，这一现象表明，文冠果植株生长健壮，并不代表文冠果种子产量高，或者说并不代表文冠果综合品质好。

表3 不同品种文冠果果实产量及品质Table 3 Fruit yield and quality of X.sorbifolia Bunge

2.3 适生品种综合评价与筛选

文冠果作为能源型经济树种，不仅要考虑其生态防护效益，还要考虑其能源价值、经济价值等综合性状。

采用主成分分析法对文冠果各品种进行综合评价筛选适生品种，根据7 个文冠果品种性状实测值，通过主成分分析法得到原始数据相关的特征向量、特征值、方差贡献率和累计方差贡献率，结果如表4所示。

从表4可以看出，主成分分析结果选取了特征根大于1 的前3 个主成分，其累计方差贡献率达到94.851%，表明前3 个主成分基本涵盖了7 个文冠果品种的全部性状信息，因此可用前3 个主成分对文冠果品种综合性状进行评价。主成分1主要反映了文冠果种子品质方面的综合指标，主成分2 主要反映了文冠果产量方面的综合指标，主成分3 主要反映了文冠果生长方面的综合指标。

用F1、F2、F3分别代表3个主成分，X1、X2……X11、X12分别代表12个性状指标，根据主成分分析原理，得出3 个主成分线性组合如下：

同时以前3 个主成分对应的方差贡献率作为权数，构建综合评价模型：Z=a1F1+a2F2+a3F3，将7 个文冠果品种12 个性状数据代入表达式中，计算得到每个品种的综合指标得分值（Z 值）及其排序，结果如表5所示。

表4 3 个主成分的特征向量、特征值、方差贡献率及累计贡献率Table 4 Characteristic vector, eigenvalue, variance contribution rate and cumulative contribution rate of three principal components

综合得分值的高低反映了试验品种综合品质的优劣，综合得分值越高，其品质综合性状表现越好，说明品种越优良[5-7]，由表5可知，7 个文冠果试验品种中，中石9 号、中石4 号、蒙冠1 号在主成分综合评价中分别排名第一、第二、第三，说明这3 个品种综合品质较好，在鄂尔多斯地区作为能源经济树种引种比较适宜。

表5 不同品种文冠果主成分得分及综合评价Table 5 Principal component values and comprehensive evaluation of different X.sorbifolium Bunge cultivars

3 结论与讨论

3.1 结 论

1）通过试验与分析表明，文冠果不同品种之间存在不同程度的性状差异，生长性状等方面，本地文冠果所占优势较大，植株生长较好；果实及种子产量方面，中石9 号、中石4 号表现较为优越；种子品质方面，中石9 号、蒙冠1 号表现最好。

2）通过主成分分析，将7 个文冠果品种的12个指标简化成3 个综合品质性状，筛选出3 个适宜在鄂尔多斯引种的文冠果品种——中石9 号、中石4 号、蒙冠1 号。作为能源经济树种，中石9号、中石4 号、蒙冠1 号3 个品种可在鄂尔多斯地区适度发展。

3.2 讨 论

引种新品种，从原产地到引种地，环境会有一定的差异，物种为了适应环境的差异，会产生与之相适应的性状变异[8]，对于树种，主要体现在生长性状、果实性状和种子品质性状3 个方面。许多研究报道，新品种引种不论作为生态防护树种、还是经济树种，或者是园林观赏树种，其引种成功与否，生长性状都是最重要的衡量指标[9-15]，尤其作为生态防护树种，引种到某一地区能否成活是关键性指标，引种成活后，能否在此地区良好生长，则是引种成功与否的重要标志，因此本文选取生长性状方面的指标作为评价依据之一。然而，如果引种品种作为经济能源型树种，考虑延申产业发展、生态经济效益兼顾，那么引种成功与否就不能单看其生长性状指标，而是要对其进行综合评价决定其是否适宜引种到此地区。因此本文还选取了果实产量指标和种子品质指标作为引种评价依据，通过对不同文冠果品种指标间显著性差异进行分析，采用主成分分析法对各指标进行综合和简化，同时避免了原始数据丢失和主观因素干扰，尽量使综合评价结果客观、合理。

本研究属于苗圃地引种试验，研究结论也是依据试验结果得出。然而由于试验区域尺度相对较小，因此具有一定的地域局限性。同时，苗圃地引种成功只是新品种在鄂尔多斯地区安家落户的第一步，接下来，将进一步加强对引种表现良好品种的推广种植，检验新品种适应环境的稳定性，为文冠果产业发展提供优质原料林。