山西太谷杂种榛抽条敏感期的研究*

2022-04-21张蓓蓓畅博奇石晓鑫史勇峰刘雅慧

中国果树 2022年4期

王帆，张蓓蓓，畅博奇，石晓鑫，史勇峰，刘雅慧，季兰

（1 山西农业大学园艺学院，太谷030800）（2 晋中市太谷区气象局）

榛子，又名榛树，属桦木科（Betulaceae）榛属（Corylus）植物[1]，是重要的木本粮油作物。平欧杂种榛是由平榛（Corylus heterophyllaFisch.）和欧榛（Corylus avellanaL.）种间杂交选育出的新品种（系），具有高产、抗寒、耐瘠薄、果仁风味佳等优良特性，是我国退耕还林的优选树种。截至2020年，我国大果榛子栽培面积在9.67 万hm2左右[2]，榛子产业具有良好的发展前景。

近几年，山西省大规模引进了平欧杂种榛树进行栽植，栽培面积已达1 333.3 hm2[3]。杂种榛树常会发生不同程度的抽条现象。抽条又称冻旱、生理干旱，表现为越冬期树体供水失衡，枝干失水皱缩，最终干枯死亡的现象[4]。苹果、核桃、杏、梨、樱桃、黑穗醋栗、扁桃、葡萄等果树都有发生，尤以幼树较为严重。平欧杂种榛在越冬期抗寒能力强，但抗低温干旱能力较弱，抽条较严重，发生范围较广。辽宁、北京、山西等地区的杂种榛树都存在不同程度的抽条现象。轻度抽条会导致部分1 年生枝抽干失活，重度抽条则使整株榛树抽干致死，严重影响了榛子产业的发展。

抽条常发生于冬春交际时期。平欧杂种榛为浅根性树种，根系集中分布在0～50 cm 土层[5]，杂种榛树开花期早，树液流动较早，因而在早春易发生抽条现象。抽条发生的直接原因是枝条过度失水，当平欧杂种榛枝条的含水量低于临界含水量（30%～35%）时，极易发生抽条[6]。

据研究，中国北方地区的果树在越冬期常常有一个枝条失水的敏感期。北京地区平欧杂种榛的枝条失水集中在2 月上旬至下旬，枝条含水量在2 月下旬降到最低[6]。赵擎宇[7]研究发现，悬铃木含水量呈现先下降后上升的趋势，2014 年4 个物种的悬铃木（美桐、英桐、法桐和速生法桐）枝条失水主要集中在2 月19 日至3 月1 日之间。汪海舰等[8]研究得出，2018—2019 年在保定地区，构树、锦带花、榆树和金钟花休眠期枝条失水主要集中在1 月30日至2 月19 日。刘长永等[9]也有相似的试验结果。梁志等[10]得出2 月上旬至中旬是吐鲁番地区甜樱桃枝条发生抽条的关键时期。

确定果树的失水关键期即抽条敏感期具有重要的实践意义。在失水关键期之前及时喷施抗抽条的试剂，将有效地降低果树的抽条指数。王鑫等[4]研究发现，在甘肃省河西地区，2 月上旬和3 月中旬喷施2 次液态地膜可以有效降低梨幼树的抽条指数。李春牛[11]在辽宁省彰武县对杂种榛抽条的防护剂进行筛选后发现，在2 月下旬喷施高脂膜并于3月上旬补喷的防治效果最佳。因此确定各地杂种榛的抽条敏感期极为重要。但目前对于平欧杂种榛抽条时期的确定尚不明确，尚未见到有关这个问题的系统研究。

我们在2020—2021 年的越冬期，对6 个平欧杂种榛品种（系）1 年生枝进行动态取样，2021 年4 月对样枝进行水培处理，并测定了这些枝条含水量等生理指标，以期初步确定6 个平欧杂种榛品种（系）1 年生枝抽条的生理敏感期，为适时地对榛树喷施抗抽条防护剂，以及实施树体适时补水等其他抗抽条措施提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

山西农业大学榛种质资源圃栽植有平欧杂种榛树58 个品种（系）。资源圃地处山西省晋中市太谷区，东经112°28′，北纬37°12′，海拔800 m。年平均气温9.8 ℃，2020 年极端最高气温37.7 ℃，极端最低气温-19.6 ℃，年降水量539.2 mm，无霜期176 d。土壤为沙壤土，土壤pH 值为7.54，灌溉条件良好。

试验材料取自山西农业大学榛种质资源圃，分别为82-7、达维、85-73、辽榛2 号、辽榛8 号、83-50。

1.2 试验设计

2020 年12 月31 日、2021 年1 月12 日、2021年2 月2 日、2021 年2 月23 日、2021 年3 月8 日、2021 年3 月23 日各取样1 次，每株树剪取外围中部长约15 cm 的健康1 年生枝20 个（东、南、西、北、中各4 个），其中10 个立即用湿锯末填充，塑料薄膜包裹，放入0 ℃冷库中保存，用于测定水培萌芽率；另10 个用自封袋封口后放入-20 ℃的冷库中保存，用于测定生理指标。单株小区，3 次重复。

1.3 测定的指标及其方法

（1）田间调查。2021 年4 月中旬调查资源圃取样的6 个品种（系）榛树抽条情况，1 年生枝抽条级别判定标准参考李春牛[11]的方法：0 级，1 年生枝全部萌发；1 级，1 年生枝3/4 以上萌发；2 级，1 年生枝1/2～3/4（含1/2）萌发；3 级，1 年生枝1/4～1/2（含1/4）萌发；4 级，1 年生枝1/4 以下萌发。

（2）枝条含水量。剪取1 年生枝放入干燥的培养皿中，称取枝条鲜重（M1）。称好的枝条放入烘箱中，在105 ℃杀青30 min，在90 ℃烘6 h 至恒重，冷却后称枝条干重（M2）。

（3）枝条水培萌芽率。参照李春牛等[6]的方法，4 月上旬从冷库中取出1 年生枝，小心除去外包裹薄膜及锯末，在23 ℃的温室里水培约25 d，每日分别于7：00、14：00、21：00 换水，水培结束后调查萌芽率。

（4）枝条可溶性糖含量、电导率和脯氨酸含量。参考薛俊宏[12]的方法，可溶性糖含量采用硫酸蒽酮比色法测定，电导率使用DDS-307 型电导率仪测定，脯氨酸含量采用磺基水杨酸比色法测定。

（5）气象数据的收集及处理。空气湿度、土壤湿度由试验地Watch Dog 2000 Series 小型气象站2900ET 记录，使用SpecWare 9.0 软件采集数据。空气温度、土壤温度、风速由山西省晋中市太谷区气象局提供。

1.4 数据分析

使用Excel 作折线图。使用SAS8e 对1 年生枝的生理指标与试验树的抽条指数作相关分析。

2 结果与分析

2.1 榛树田间抽条情况

6 个平欧杂种榛树体田间抽条情况为：82-7、达维、85-73 均未发生抽条，辽榛8 号、83-50、辽榛2 号抽条指数均较高，分别为65.39%、76.52%和64.91%，抗抽条能力较弱。

2.2 杂种榛越冬期1 年生枝生理指标的动态变化

2.2.1 枝条含水量

6 个杂种榛品种（系）不同取样时期1 年生枝含水量的变化趋势如图1。在2021 年1 月12 日至2 月2 日，6 个品种（系）1 年生枝的含水量都有明显下降。其中，83-50 和辽榛8 号下降幅度最大，分别从42.99%、41.70%降至37.52%、36.59%。2月2 日之后，83-50 的1 年生枝已不能复水，枝条含水量直线下降，直至抽条干枯；其余5 个品种（系）的枝条含水量有逐渐恢复的趋势，但辽榛8 号和辽榛2 号枝条的复水程度明显低于其他3 个抗抽条能力强的品种（系）。因此，在晋中市太谷区，杂种榛越冬期失水很可能主要集中在1 月12 日至2 月2日。

图1 6 个平欧杂种榛品种（系）越冬期不同时间取样的1年生枝含水量的变化

2.2.2 枝条水培萌芽率

6 个杂种榛品种（系）不同取样时期1 年生枝水培萌芽率变化趋势如图2。12 月31 日取样的1年生枝萌芽率均较高，达维和82-7 分别高达98.23%、93.88%。1 月12 日取样的枝萌芽率有所降低。2 月2 日，辽榛8 号、83-50、辽榛2 号的萌芽率急剧下降，分别从83.57%、85.16%、86.21%骤降至46.39%、46.41%、52.76%；82-7、85-73 和达维的1 年生枝萌芽率变化幅度较小，且3 个品种（系）的萌芽率在整个越冬期均保持在80%以上。由此可知，枝条萌芽率剧烈降低的时期是1 月12日至2 月2 日。

图2 6 个平欧杂种榛品种（系）越冬期不同时间取样的1年生枝水培萌芽率的变化

2.2.3 枝条可溶性糖含量

从图3 可以看出，6 个杂种榛品种（系）1 年生枝越冬期可溶性糖含量变化波动较大。1 月12 日85-73 和达维可溶性糖含量相对较高，分别达2.42%和2.11%；83-50 在3 月的变化波动较大，3 月8日可溶性糖含量高达2.74%，又在3 月下旬迅速下降至1.53%。辽榛8 号前期除1 月12 日明显下降外，其他时期变化不大，但在3 月下旬迅速下降至最低。

图3 6 个平欧杂种榛品种（系）越冬期不同时间取样的1年生枝可溶性糖含量的变化

2.2.4 枝条电导率

从图4 可以看出，6 个杂种榛品种（系）1 年生枝的电导率在越冬期具有一定的变化特点。2020年12 月下旬电导率较低，从2020 年12 月31 日至2021 年1 月12 日，电导率迅速升高，随后又逐渐下降。在2 月2 日以后，杂种榛各品种（系）1 年生枝电导率均有不同程度的升高，其中，83-50、辽榛2 号和辽榛8 号升高最为明显，辽榛2 号在2月23 日的电导率高达77.58%；83-50 在2 月23 日的电导率为71.52%；而82-7、85-73 和达维在越冬期的电导率相对较低。

图4 6 个平欧杂种榛品种（系）越冬期不同时间取样的1年生枝电导率的变化

2.2.5 枝条脯氨酸含量

从图5 可得，在整个越冬期，82-7 的1 年生枝脯氨酸含量均为最高，82-7 在6 个品种（系）中表现出较强的抗抽条能力。其他5 个品种（系）脯氨酸含量相差不大。

图5 6 个平欧杂种榛品种（系）越冬期不同时间取样的1年生枝脯氨酸含量的变化

2.3 杂种榛越冬期1 年生枝生理指标与抽条指数的相关性

从表1 可以看出，杂种榛1 年生枝水培萌芽率与抽条指数在2 月2 日、2 月23 日均达极显著负相关。这表明，2 月2 日和2 月23 日的萌芽率越低，抽条指数越高，抽条越严重。萌芽率是衡量平欧杂种榛1 年生枝抽条严重程度的直接指标。

表1 6 个平欧杂种榛品种（系）生理指标与抽条指数的相关系数

2021 年1 月12 日和2021 年2 月2 日枝条含水量与榛树抽条指数均呈显著负相关，即枝条含水量越低，抽条指数越高，说明这2 个时期的枝条含水量显著影响榛树的抽条程度。含水量是确定敏感期的重要参考指标（表1）。

2020 年12 月31 日和2021 年1 月12 日枝条电导率与抽条指数的相关性均达显著水平，2021 年2月2 日枝条电导率与抽条指数的相关性达极显著水平。说明1 年生枝电导率越高，抽条指数越高。电导率也是确定敏感期的重要参考指标（表1）。

2.4 榛种质资源圃生态因子的动态变化

2.4.1 气温和地温

从图6-A 可以看出，榛种质资源圃所在地太谷2021 年1 月7 日气温最低，为-19.6 ℃。1 月12 日至2 月2 日期间，日最高气温在0 ℃以上，日最高气温与日最低气温的温差逐渐增大，1 月29 日温差高达21.4 ℃。较大的温差使榛树地上部的蒸腾量加大，枝条水分散失较多。

图6 试验地2021 年1—3 月气温和地温的变化

1 月8 日整个榛种质资源圃0～40 cm 土层处于冻结状态，圃地土壤深20 cm 处温度最低，为-2.8 ℃（图6-B），根系吸水困难，难以向地上部运输水分，导致枝条失水。从2 月19 日开始，土壤温度逐渐上升，榛树根系恢复吸水活力，枝条含水量上升，出现复水现象。上述结果表明，枝条失水时间在1 月12 日至2 月2 日，与圃地气温和地温关系较密切，较大的日温差和较低的土壤温度是导致枝条急剧失水的主要原因之一。

2.4.2 湿度和风速

从图7-A 可以看出，太谷1 月12 日至2 月2日有27 d 日空气相对湿度在50%以下，1 月28 日至2 月6 日空气相对湿度连续低于30%，2 月2 日的日最低空气相对湿度仅8.6%，仅有3 d 的日空气相对湿度超过了50%。空气湿度的持续降低，使枝条中的水分极易通过皮孔扩散到空气中。

图7 试验地2021 年1—3 月空气相对湿度、土壤湿度和风速的变化

从图7-B 可以看出，1 月12 日至2 月2 日资源圃深20 cm 处平均土壤湿度仅0～2%，土壤中的低含水量使得根系吸水困难，无法传输水分至地上部，故枝条容易干枯抽条。

从图7-C 可以看出，1 月5 日至2 月6 日大风天数较多，有13 d 在4 级以上（4 级风力最大为7.9 m/s），1 月27 日最大风速已达6 级强风，为11.9 m/s。持续的大风天气，圃地空气湿度和土壤湿度较低，枝条含水量下降，造成抽条。

3 讨论

3.1 榛1 年生枝失水关键期与抽条的关系

枝条的水分含量与果树越冬抽条有密切关系。李春牛等[6]指出，平欧杂种榛的抽条是由于冬春时期枝条含水量降低至临界含水量以下，枝条不能复水造成的结果。梁锁兴等[13]表示，抗抽条能力强的品种枝条含水量高，且在早春（2 月下旬至3 月上旬）表现出“下降-上升”的趋势，而不抗抽条的品种含水量则呈现一直下降的趋势。由此推断：榛树抽条敏感期往往就是榛树枝条的失水关键期。

3.2 晋中市太谷区平欧杂种榛抽条敏感期的初步确定

李春牛[11]于2010 年发现北京市昌平区的平欧杂种榛的抽条敏感期为2 月7—23 日，张颀[14]和薛俊宏[12]分别于2012 年和2014 年初步测定山西省晋中市太谷区杂种榛的抽条敏感期在1 月下旬。该测定结果与同一试验地张颀[14]、薛俊宏[12]的测定结果接近。同一试验地3 个年份的试验结果表明，杂种榛抽条的敏感期基本上都是集中在1 月下旬至2 月上旬，因此，初步认为晋中市太谷区杂种榛的抽条敏感期在1 月12 日至2 月2 日之间。

3.3 气象因子对杂种榛抽条的影响

越冬期试验地的气候条件对杂种榛抽条有着重要影响，如果能够找到显著影响抽条的气象因子，就可及时采取相关的防护措施，从而有效地降低杂种榛的抽条现象。徐国良等[15]指出，苹果幼树抽条是由于地温和气温的变化导致树体内部水分失调所造成的。吴正保等[16]指出，在高海拔地区，早春大风频繁，初春温度回升快，气温不稳定而导致榛子抽条。赵常胜[17]研究表明，早春风大且空气干燥导致自由水快速蒸发，使得枝条失水，并提出生长季适当摘心、适时喷施叶面肥等措施提高枝条营养积累，从而防控抽条。

本研究对太谷的气象指标分析得出，在1 月12日至2 月4 日，每日的最高气温普遍偏高，但平均气温和地温均保持在低温状态。这种温度特点易使空气中水分散失量大，枝条的蒸腾量升高，导致枝条干枯甚至抽条死亡。同时，在1 月下旬至2 月上旬，试验地空气湿度和土壤湿度均保持在较低水平。除此之外，较多的大风天气也加剧了空气湿度和土壤湿度的降低。证明在此期间，较低的空气湿度和土壤湿度造成了试验地气候干燥，空气湿度下降，根系无法从土壤中吸收水分运输至地上部，导致了枝条含水量下降，1 年生枝抽条。

3.4 确定抽条敏感期与抗抽条措施的选用

通过确定榛树的抽条敏感期，采取相应措施提高榛树的抗抽条能力，是榛树工作者一直致力于研究的课题。山西农业大学榛课题组从2008 年开始，在榛种质资源圃开展了越冬抽条致因和防抽条措施的试验。2011 年5 月张颀[14]对达维幼树进行了3个处理（早春灌水、去雄和对照），结果发现摘除雄花序的幼树在翌年2 月的枝条含水量持续较高，摘除雄花序处理和早春灌水显著降低了抽条指数。

杂种榛树的早春抽条往往伴随着更严重的雄花序枯死现象。山西省永济市种植户陈小黑以张颀和薛俊宏的试验结果作为参考，于2018 年1 月下旬对杂种榛树喷施了高脂膜，结果1 年生枝均未抽条，且90%以上的雄花序没有受到伤害。因此，建议在不同地区栽培杂种榛时，可以进行抽条敏感期的测定，在敏感期发生以前及时喷施适量的抗抽条防护剂，能够显著地提高杂种榛树抗抽条能力。