论文部分内容阅读
摘 要 以当地采收的核桃种子为对照，对3种美國长山核桃（绍兴、埃利奥特和亚林21号）进行引种试验，对其成活率、生长和不同年龄幼苗耐寒等情况进行测定。结果表明：4个品种出苗率最高为本地采收的种子（60%），其次为绍兴（50%）。埃利奥特苗期生长量最大，绍兴次之，亚林21号最差。1～3年生幼苗均遭受不同程度冻害，2年生幼苗在-15 ℃以下低温受冻害明显，3年生幼苗在-20 ℃以下低温遭受冻害，随年龄增长，受害程度逐渐减轻;至4龄苗时冻害已较弱，可抵御-35 ℃低温;成年树可抵御-40 ℃低温，-35 ℃依然可以萌发。
关键词 长山核桃;引种;出苗率;生长量;冻害
中图分类号：S 文献标识码：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.001
美国山核桃（Carya illinoensis），又称碧根果、长寿果、长山核桃，是胡桃科（Julandaceae）山核桃属（Carya）落叶乔木，原产于美国密西西比河地区、墨西哥北部。其坚果壳薄，表面光滑，出仁率高（50%～70%），是世界著名的干果之一[1，2]。山核桃实生苗种植一般11～13 a开始结果，品种嫁接苗种植2～4 a后即可开花结果，8～10 a后进入盛果期。在立地条件好的地方，结果期可维持50 a以上。盛果期可产果1 500～2 000 kg hm-2，市场价格70～80元 kg-1，经济效益高出我国核桃5～6倍。同时，美国山核桃是仅次于美国黑核桃和黑樱桃的第三优质硬阔叶林用材树种。其树干通直，木材坚固强韧，纹理致密，富有弹性，不易翘裂，容重大，适于制作运动器械、家具、地板等。美国山核桃生长迅速，树体高大，枝叶茂密，树姿优美，又是很好的城乡绿化树种。因此，该树种既可用于坚果经济林，又可用于用材林，还可用于绿化，是一种难得的优良树种，是值得大力推广发展的果材兼用经济林树种之一[3-5]。
美国山核桃在我国已有百余年的引种栽培历史，据文献[6]记载，江西是全国最早引种种植该树种的省份，始于1890年。我国对该树种引种范围比较广泛，南到海南岛，北到北京的广阔区域内都有种植。目前在北京、河南、甘肃、山西、山东等地已有小面积种植，并获得成功[7-10]。新疆光、热、土资源丰富，具有规模化发展林果业的地域优势，新疆生产的水果、干果品质享誉国内外。20世纪90年代开始，新疆林科院陆续引进长山核桃品种，在林科院玛纳斯试验站和伊犁地区察布察尔县进行移植保存，生长良好。玛纳斯试验站保存的长山核桃已开花结实，并进入盛果期，表明长山核桃能在新疆北疆地区正常生长，安全越冬，表现出了较强的适应性。因此，为丰富新疆长山核桃种植品种，本研究从内地引进3个长山核桃品种在北疆2个地方进行引种试验，通过1～3年生幼苗的耐寒性试验、低温处理试验、新疆本地种子和内地种子所育幼苗的抗寒性比较等，摸清了长山核桃幼龄阶段自身的抗寒性变化情况，为长山核桃在新疆北疆地区规模化推广提供了科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2018年从江苏省农科院引种长山核桃3个品种的种子，即绍兴、埃利奥特、亚林21号，以及由新疆林科院玛纳斯实验站采收的种子（临时命名为4#），于乌鲁木齐市五一农场和玛纳斯实验站播种育苗。
1.2 试验区概况
乌鲁木齐市五一农场位于准噶尔盆地南缘、天山北坡经济带，地处乌昌城市之间，地理坐标为87°19′52″—87°27′23″ E，43°55′52″—44°03′11″ N。年均日照时数2 700 h，年均温6.6 ℃，极端最高温42 ℃，极端最低温-38.5 ℃，年均降水量180 mm，有效积温3 450 ℃，无霜期160～190 d。
玛纳斯实验站位于天山山系北坡中段，准噶尔盆地西南缘，地理坐标为85°41′16″—86°43′09″ E，43°28′29″—45°38′52″ N。玛纳斯县年均日照时数2 866 h，年均温7.2 ℃，极端最高温39.6 ℃，极端最低温-37.4 ℃，年均降水量173 mm，有效积温3 584 ℃，无霜期165～172 d。
1.3 研究方法
1.3.1 种子特征测定及播种前种子处理
引种的3个品种和本地种子在五一农场和玛纳斯实验站播种。播种前对试验种子进行种子千粒质量、长度、横径等指标测定，并在播种前进行浸泡处理，浸泡48 h，晒10 h，再浸泡72 h，晒8 h，最后再浸泡24 h，晒10 h，共浸泡处理7 d左右，测量开口率。
1.3.2 播种及生长指标测定
播种时开5～8 cm浅沟，行距40 cm，株距6～8 cm。五一农场于4月6日播种，品种为绍兴、埃利奥特和亚林21号，播种后立即喷灌，未覆膜;玛纳斯实验站于4月13日播种，品种为绍兴和4#，播种后立即漫灌，灌水后覆膜提高地温。调查出苗率，定期测量幼苗生长量，观测1龄幼苗的生物学特性，越冬后调查幼苗越冬受害情况。
1.3.3 低温枝条的恢复生长试验
在试验点采集1年生苗、2年生苗、3年生苗、4年生苗和成年树枝条，枝条长15～20 cm，每个年龄枝条27根，用干净纱布包好放入塑料袋中，置于超低温冰箱中人工冷冻处理。共设置-5、-10、-15、-20、-25、-30、-35和-40 ℃等8个温度梯度处理，常温为对照。以4 ℃ h-1的速率降温，到达设定温度后保持6 h，取出置于4 ℃下保持12 h，重复3次。低温处理后，对枝条进行水培，在恒温（20 ℃左右）温室内观测发芽和形成愈伤组织情况，1个月后统计萌芽率，判定恢复生长情况。
1.3.4 数据处理 用Excel 2007软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 播种试验 2.1.1 试验种子的基本特征及播种前处理
由表1、表2、表3可见：4个品种的种子千粒质量最大的为埃利奥特（6 277.5 g），最小的为玛纳斯实验站自产的种子4#（4 298.8 g），每个品种种子质量比较均匀，变异系数小（不超过5%）;亚林21号纵径最大，平均达41.88 mm;埃利奥特横径最大，平均达22.45 mm。每个品种种皮厚度差异较大，相同的处理开口率差异较大，埃利奥特最易开口，开口率达68.9%;绍兴开口率最低，仅17.8%。
2.1.2 播种出苗情况
由表4可见，4个品种的种子出苗率差异较大，出苗率最高的为4#（60%），其次为绍兴（50%），埃利奥特最低。
2.1.3 幼苗生长情况
由表5可见，长山核桃播种育苗幼苗的高生长主要集中在种子萌发后的前2个月，后期高生长缓慢;随着时间的延续，标准差逐渐增大，说明种子萌发后，随着时间的延续，幼苗生长个体差异逐渐显现。4#幼苗高生长至9月出现回缩，说明4#在夏季对高温的抵御能力弱于绍兴，高温对幼苗的嫩梢造成损伤。
由表6可见，3个品种的种子播种育苗，高生长同样集中在前2个月，之后随着时间的推移，高生长缓慢增加，幼苗个体差异逐渐显现。
比较表5和表6的绍兴发育情况，玛纳斯实验站由于铺膜提高地温较早，虽然播种较晚，但种子萌发较早，生长较快，年生长量也大于五一农场。在4个品种的种子播种育苗高生长的比较中，埃利奥特生长量最大，绍兴次之，亚林21号最差。
2.2 1～3龄幼苗耐寒性
1～3龄幼苗耐寒性试验初步研究结果见表7。
由表7可知，随着年龄的增长，实生苗地径和株高增大，地径由1年生平均0.5 cm增大到2年生的0.78 cm，平均地径增长55.30%，到3年生平均地径增长到1.40 cm，比2年生增长80.30%;平均株高随着年龄的增长，分异也越来越明显，变异系数增大;冻害主要发生在1年生和2年生苗期，到3年生苗时，受害率大幅下降，受害植株已不足3成;
第一年平均抽梢率为16.00%，2年生苗不降反升，为21.46%，这可能是由于1年生苗株高较小，仅为15.80 cm，冬季可能被积雪覆盖保温，反而受害程度较轻，2年生苗还较为细弱，直立越冬时植株一半暴露在空气中，较冷的气温和大风，造成植株遭受冻害，到3年生苗时，由于根系发达，幼苗生物量迅速增大，生长旺盛，抵御寒冷的能力加强，受害率和抽梢程度均大幅下降，抽梢率降为10.85%。
2.3 不同低温处理枝条萌芽变化
由表8可见，长山核桃在1～3龄苗期对严寒的抵抗力较弱，1～3年生幼苗皆会遭受冻害，2年生幼苗在-15 ℃以下低温受冻害明显，3年生幼苗在-20 ℃以下低温遭受冻害。但随年龄的增长，受害程度逐渐减轻，至4龄苗时冻害已较弱，可抵御-35 ℃低温;而成年树可抵御-40 ℃低温，-35 ℃依然可以萌发。1～3龄幼苗当年生枝在常温处理下依然没有愈伤组织形成，可能是由于样品采集前经历过2次降温，幼枝已经遭受冻害所致。
3 小结与讨论
本试验的4个核桃品种的种子出苗率差异较大，出苗率最高的为玛纳斯实验站自产的种子，为60%;其次为绍兴;埃利奥特最低，仅15%。4个品种种子中，玛纳斯实验站自产的种子和绍兴适合在新疆北疆区域种植，生产实生苗。育苗过程中，早期覆盖地膜有提高地温和保湿的作用，对育苗生产十分有利。埃利奥特年生长量最大，但由于出苗率较低，不适合在新疆北疆地区发展。
对幼苗越冬情况调查发现，1～3龄幼苗受害植株的抽梢程度不同，1年生苗株高较小，冬季可能被积雪覆盖保温，受害程度较轻，2年生苗还较为细弱，直立越冬时遭受冻害程度最大，到3年生苗时，抵御寒冷的能力加强，受害率和抽梢程度均大幅下降。通过低温枝条的恢复生长试验得知，长山核桃在1～3龄苗期对严寒的抵抗力较弱，1～3年生幼苗皆会遭受冻害，2年生幼苗在-15 ℃以下低温受冻害明显，3年生幼苗在-20 ℃以下低温遭受冻害。但随年龄的增长，受害程度逐渐减轻，至4龄苗时冻害已较轻，可抵御-35 ℃低温，而成年树可抵御-40 ℃低温，-35 ℃依然可以萌发。因此，在人工辅助越冬时，应重点加强幼苗的越冬技术措施：1年生苗可以采用埋土或覆盖保温材料处理;2年生苗要对植株进行包裹保温;3年生苗时仅需对生长较弱的个别幼苗进行包裹处理即可;成年树不做任何处理。
参考文献：
[1] 宰步龙，孙刚.江淮丘陵地区薄壳山核桃引种育苗研究初报[J].安徽林业科技，2011，37（6）：23-26
[2] 胡芳名，谭晓风，刘惠民.中国主要经济树种栽培与利用[M].北京：中国林业出版社，2005：66-76
[3] 张日清，吕芳德.优良经济树种——美国山核桃[J].广西林业科学，1998，27（4）：202-206
[4] 董凤祥，王贵喜.美国薄壳山核桃引种及栽培技术[M].北京：金盾出版社，2003
[5] 麥克丹尼尔斯.坚果栽培[M].朱金兆，查多禄，魏康年，译.北京：中国林业出版社，1990：119-230
[6] 张日清，李江，吕芳德，等.我国引种美国山核桃的历程及资源性状研究[J].经济林研究，2003，21（4）：107-109
[7] 谢孝福，许明权，徐文荣，等.长山核桃选优研究初报[J].中国果树，1991（1）：22-24
[8] 吴奇坤.长山核桃引种试验初报[J].林业科技通讯，1999（11）：21-23
[9] 徐春永，杜洋文，曾博，等.美国山核桃Pawnee引种生长适应性观测初报[J].湖北林业科技，2012（5）：18-20
[10] 茹桃勤，张玉洁，尚忠海，等.美国长山核桃引种驯化研究初报[J].河南农业科学，2008，38（3）：95-96
关键词 长山核桃;引种;出苗率;生长量;冻害
中图分类号：S 文献标识码：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.001
美国山核桃（Carya illinoensis），又称碧根果、长寿果、长山核桃，是胡桃科（Julandaceae）山核桃属（Carya）落叶乔木，原产于美国密西西比河地区、墨西哥北部。其坚果壳薄，表面光滑，出仁率高（50%～70%），是世界著名的干果之一[1，2]。山核桃实生苗种植一般11～13 a开始结果，品种嫁接苗种植2～4 a后即可开花结果，8～10 a后进入盛果期。在立地条件好的地方，结果期可维持50 a以上。盛果期可产果1 500～2 000 kg hm-2，市场价格70～80元 kg-1，经济效益高出我国核桃5～6倍。同时，美国山核桃是仅次于美国黑核桃和黑樱桃的第三优质硬阔叶林用材树种。其树干通直，木材坚固强韧，纹理致密，富有弹性，不易翘裂，容重大，适于制作运动器械、家具、地板等。美国山核桃生长迅速，树体高大，枝叶茂密，树姿优美，又是很好的城乡绿化树种。因此，该树种既可用于坚果经济林，又可用于用材林，还可用于绿化，是一种难得的优良树种，是值得大力推广发展的果材兼用经济林树种之一[3-5]。
美国山核桃在我国已有百余年的引种栽培历史，据文献[6]记载，江西是全国最早引种种植该树种的省份，始于1890年。我国对该树种引种范围比较广泛，南到海南岛，北到北京的广阔区域内都有种植。目前在北京、河南、甘肃、山西、山东等地已有小面积种植，并获得成功[7-10]。新疆光、热、土资源丰富，具有规模化发展林果业的地域优势，新疆生产的水果、干果品质享誉国内外。20世纪90年代开始，新疆林科院陆续引进长山核桃品种，在林科院玛纳斯试验站和伊犁地区察布察尔县进行移植保存，生长良好。玛纳斯试验站保存的长山核桃已开花结实，并进入盛果期，表明长山核桃能在新疆北疆地区正常生长，安全越冬，表现出了较强的适应性。因此，为丰富新疆长山核桃种植品种，本研究从内地引进3个长山核桃品种在北疆2个地方进行引种试验，通过1～3年生幼苗的耐寒性试验、低温处理试验、新疆本地种子和内地种子所育幼苗的抗寒性比较等，摸清了长山核桃幼龄阶段自身的抗寒性变化情况，为长山核桃在新疆北疆地区规模化推广提供了科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2018年从江苏省农科院引种长山核桃3个品种的种子，即绍兴、埃利奥特、亚林21号，以及由新疆林科院玛纳斯实验站采收的种子（临时命名为4#），于乌鲁木齐市五一农场和玛纳斯实验站播种育苗。
1.2 试验区概况
乌鲁木齐市五一农场位于准噶尔盆地南缘、天山北坡经济带，地处乌昌城市之间，地理坐标为87°19′52″—87°27′23″ E，43°55′52″—44°03′11″ N。年均日照时数2 700 h，年均温6.6 ℃，极端最高温42 ℃，极端最低温-38.5 ℃，年均降水量180 mm，有效积温3 450 ℃，无霜期160～190 d。
玛纳斯实验站位于天山山系北坡中段，准噶尔盆地西南缘，地理坐标为85°41′16″—86°43′09″ E，43°28′29″—45°38′52″ N。玛纳斯县年均日照时数2 866 h，年均温7.2 ℃，极端最高温39.6 ℃，极端最低温-37.4 ℃，年均降水量173 mm，有效积温3 584 ℃，无霜期165～172 d。
1.3 研究方法
1.3.1 种子特征测定及播种前种子处理
引种的3个品种和本地种子在五一农场和玛纳斯实验站播种。播种前对试验种子进行种子千粒质量、长度、横径等指标测定，并在播种前进行浸泡处理，浸泡48 h，晒10 h，再浸泡72 h，晒8 h，最后再浸泡24 h，晒10 h，共浸泡处理7 d左右，测量开口率。
1.3.2 播种及生长指标测定
播种时开5～8 cm浅沟，行距40 cm，株距6～8 cm。五一农场于4月6日播种，品种为绍兴、埃利奥特和亚林21号，播种后立即喷灌，未覆膜;玛纳斯实验站于4月13日播种，品种为绍兴和4#，播种后立即漫灌，灌水后覆膜提高地温。调查出苗率，定期测量幼苗生长量，观测1龄幼苗的生物学特性，越冬后调查幼苗越冬受害情况。
1.3.3 低温枝条的恢复生长试验
在试验点采集1年生苗、2年生苗、3年生苗、4年生苗和成年树枝条，枝条长15～20 cm，每个年龄枝条27根，用干净纱布包好放入塑料袋中，置于超低温冰箱中人工冷冻处理。共设置-5、-10、-15、-20、-25、-30、-35和-40 ℃等8个温度梯度处理，常温为对照。以4 ℃ h-1的速率降温，到达设定温度后保持6 h，取出置于4 ℃下保持12 h，重复3次。低温处理后，对枝条进行水培，在恒温（20 ℃左右）温室内观测发芽和形成愈伤组织情况，1个月后统计萌芽率，判定恢复生长情况。
1.3.4 数据处理 用Excel 2007软件进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 播种试验 2.1.1 试验种子的基本特征及播种前处理
由表1、表2、表3可见：4个品种的种子千粒质量最大的为埃利奥特（6 277.5 g），最小的为玛纳斯实验站自产的种子4#（4 298.8 g），每个品种种子质量比较均匀，变异系数小（不超过5%）;亚林21号纵径最大，平均达41.88 mm;埃利奥特横径最大，平均达22.45 mm。每个品种种皮厚度差异较大，相同的处理开口率差异较大，埃利奥特最易开口，开口率达68.9%;绍兴开口率最低，仅17.8%。
2.1.2 播种出苗情况
由表4可见，4个品种的种子出苗率差异较大，出苗率最高的为4#（60%），其次为绍兴（50%），埃利奥特最低。
2.1.3 幼苗生长情况
由表5可见，长山核桃播种育苗幼苗的高生长主要集中在种子萌发后的前2个月，后期高生长缓慢;随着时间的延续，标准差逐渐增大，说明种子萌发后，随着时间的延续，幼苗生长个体差异逐渐显现。4#幼苗高生长至9月出现回缩，说明4#在夏季对高温的抵御能力弱于绍兴，高温对幼苗的嫩梢造成损伤。
由表6可见，3个品种的种子播种育苗，高生长同样集中在前2个月，之后随着时间的推移，高生长缓慢增加，幼苗个体差异逐渐显现。
比较表5和表6的绍兴发育情况，玛纳斯实验站由于铺膜提高地温较早，虽然播种较晚，但种子萌发较早，生长较快，年生长量也大于五一农场。在4个品种的种子播种育苗高生长的比较中，埃利奥特生长量最大，绍兴次之，亚林21号最差。
2.2 1～3龄幼苗耐寒性
1～3龄幼苗耐寒性试验初步研究结果见表7。
由表7可知，随着年龄的增长，实生苗地径和株高增大，地径由1年生平均0.5 cm增大到2年生的0.78 cm，平均地径增长55.30%，到3年生平均地径增长到1.40 cm，比2年生增长80.30%;平均株高随着年龄的增长，分异也越来越明显，变异系数增大;冻害主要发生在1年生和2年生苗期，到3年生苗时，受害率大幅下降，受害植株已不足3成;
第一年平均抽梢率为16.00%，2年生苗不降反升，为21.46%，这可能是由于1年生苗株高较小，仅为15.80 cm，冬季可能被积雪覆盖保温，反而受害程度较轻，2年生苗还较为细弱，直立越冬时植株一半暴露在空气中，较冷的气温和大风，造成植株遭受冻害，到3年生苗时，由于根系发达，幼苗生物量迅速增大，生长旺盛，抵御寒冷的能力加强，受害率和抽梢程度均大幅下降，抽梢率降为10.85%。
2.3 不同低温处理枝条萌芽变化
由表8可见，长山核桃在1～3龄苗期对严寒的抵抗力较弱，1～3年生幼苗皆会遭受冻害，2年生幼苗在-15 ℃以下低温受冻害明显，3年生幼苗在-20 ℃以下低温遭受冻害。但随年龄的增长，受害程度逐渐减轻，至4龄苗时冻害已较弱，可抵御-35 ℃低温;而成年树可抵御-40 ℃低温，-35 ℃依然可以萌发。1～3龄幼苗当年生枝在常温处理下依然没有愈伤组织形成，可能是由于样品采集前经历过2次降温，幼枝已经遭受冻害所致。
3 小结与讨论
本试验的4个核桃品种的种子出苗率差异较大，出苗率最高的为玛纳斯实验站自产的种子，为60%;其次为绍兴;埃利奥特最低，仅15%。4个品种种子中，玛纳斯实验站自产的种子和绍兴适合在新疆北疆区域种植，生产实生苗。育苗过程中，早期覆盖地膜有提高地温和保湿的作用，对育苗生产十分有利。埃利奥特年生长量最大，但由于出苗率较低，不适合在新疆北疆地区发展。
对幼苗越冬情况调查发现，1～3龄幼苗受害植株的抽梢程度不同，1年生苗株高较小，冬季可能被积雪覆盖保温，受害程度较轻，2年生苗还较为细弱，直立越冬时遭受冻害程度最大，到3年生苗时，抵御寒冷的能力加强，受害率和抽梢程度均大幅下降。通过低温枝条的恢复生长试验得知，长山核桃在1～3龄苗期对严寒的抵抗力较弱，1～3年生幼苗皆会遭受冻害，2年生幼苗在-15 ℃以下低温受冻害明显，3年生幼苗在-20 ℃以下低温遭受冻害。但随年龄的增长，受害程度逐渐减轻，至4龄苗时冻害已较轻，可抵御-35 ℃低温，而成年树可抵御-40 ℃低温，-35 ℃依然可以萌发。因此，在人工辅助越冬时，应重点加强幼苗的越冬技术措施：1年生苗可以采用埋土或覆盖保温材料处理;2年生苗要对植株进行包裹保温;3年生苗时仅需对生长较弱的个别幼苗进行包裹处理即可;成年树不做任何处理。
参考文献：
[1] 宰步龙，孙刚.江淮丘陵地区薄壳山核桃引种育苗研究初报[J].安徽林业科技，2011，37（6）：23-26
[2] 胡芳名，谭晓风，刘惠民.中国主要经济树种栽培与利用[M].北京：中国林业出版社，2005：66-76
[3] 张日清，吕芳德.优良经济树种——美国山核桃[J].广西林业科学，1998，27（4）：202-206
[4] 董凤祥，王贵喜.美国薄壳山核桃引种及栽培技术[M].北京：金盾出版社，2003
[5] 麥克丹尼尔斯.坚果栽培[M].朱金兆，查多禄，魏康年，译.北京：中国林业出版社，1990：119-230
[6] 张日清，李江，吕芳德，等.我国引种美国山核桃的历程及资源性状研究[J].经济林研究，2003，21（4）：107-109
[7] 谢孝福，许明权，徐文荣，等.长山核桃选优研究初报[J].中国果树，1991（1）：22-24
[8] 吴奇坤.长山核桃引种试验初报[J].林业科技通讯，1999（11）：21-23
[9] 徐春永，杜洋文，曾博，等.美国山核桃Pawnee引种生长适应性观测初报[J].湖北林业科技，2012（5）：18-20
[10] 茹桃勤，张玉洁，尚忠海，等.美国长山核桃引种驯化研究初报[J].河南农业科学，2008，38（3）：95-96