不同立地類型對無患子生長及主要經(jīng)濟性狀的影響

邵文豪，岳華峰，徐永勤，董汝湘，姜景民，沈鳳強，張建忠(.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 400； .國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 45000； .浙江省杭州市余杭區(qū)長樂林場，浙江 杭州 )

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不同立地類型對無患子生長及主要經(jīng)濟性狀的影響

邵文豪1，岳華峰2，徐永勤3，董汝湘1，姜景民1，沈鳳強3，張建忠3
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江 杭州 311400； 2.國家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003； 3.浙江省杭州市余杭區(qū)長樂林場，浙江 杭州 311123)

對無患子原料林中4種立地類型進行樣地調(diào)查，研究不同立地類型對無患子生長及主要經(jīng)濟性狀的影響。結(jié)果表明，無患子多數(shù)性狀在不同立地類型間差異顯著，陽面田地和陽面坡地原料林無患子胸徑、冠幅較大，果序結(jié)實數(shù)較多，單株產(chǎn)量亦較高，而陰面坡地和陰面田地較小。在3 m×3 m的種植密度下，陽面田地原料林結(jié)實植株百分率最高，達92.98%。在無患子果實成熟期，土壤中較高含量的氮素保證了原料林后期的營養(yǎng)生長，使得光合作用增強，可能是促成陽面田地?zé)o患子原料林單株產(chǎn)量最高的重要原因。

無患子；立地類型；種植密度；性狀變異

無患子(SapindusmukorossiGaertn.)為無患子科(Sapindaceae)無患子屬落葉大喬木,分布于中國東部、南部至西南部，為低山丘陵及石灰?guī)r山地常見樹種，適應(yīng)性強，生長快，對二氧化硫等有害氣體具較強抗性[1]。無患子果皮富含皂苷，具有良好的起泡性、去污性以及抗菌、止癢等生理功效，還可作為良好的農(nóng)藥乳化劑，為重要的工業(yè)原料；其種仁富含脂肪、蛋白質(zhì)，含油率高，是極具開發(fā)前景的木本生物柴油原料[2]。較高的綜合利用價值使得從事無患子規(guī)模種植、生產(chǎn)加工的企業(yè)不斷增多。為規(guī)范無患子原料林的培育利用活動，國家林業(yè)局文件(林造發(fā)[2012]129號)明確提出了無患子原料林可持續(xù)培育指南?，F(xiàn)有對無患子的研究絕大部分集中在皂苷類活性物質(zhì)的提取、效用以及種苗繁殖等方面[3-10]，對無患子遺傳改良及高效栽培技術(shù)研究尚處于起步階段[11,12]。目前，各地種植的無患子原料林栽培管理技術(shù)仍較粗放，產(chǎn)量低、效益差，原料林應(yīng)有的經(jīng)濟價值得不到充分體現(xiàn)。本研究在無患子原料林中選擇典型樣地，研究立地條件對無患子生長及主要經(jīng)濟性狀的影響，旨在為探索無患子高效栽培技術(shù)提供基礎(chǔ)材料，支撐無患子原料林基地建設(shè)，促進產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 研究地概況及樣地設(shè)置

試驗地位于浙江省天臺縣滿園春農(nóng)林開發(fā)有限公司無患子原料林基地，面積約100 hm2，為2003年利用當(dāng)?shù)責(zé)o患子種源實生繁育營建?；睾０?2 m，屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫16.8 ℃，年平均無霜期230 d，年平均日照2 437 h，年平均降水量1 700 mm。

2011-10進行樣地調(diào)查，共選擇4個樣地，分別為不同的立地類型。每塊樣地內(nèi)無患子植株數(shù)在30棵以上，樹齡8 a，種植密度為3 m×3 m。利用對角線法對各樣地進行土壤采樣并測定其養(yǎng)分狀況及pH值(表1)。

表1 無患子樣地及其土壤情況Table 1 Plot and soil situation of S.mukorossi

1.2 生長及經(jīng)濟性狀調(diào)查方法

對樣地內(nèi)無患子進行每株調(diào)查，測量單株產(chǎn)量、樹高、胸徑、冠幅、枝下高、當(dāng)年生結(jié)果母枝長度和結(jié)果母枝直徑。在每株樹冠中部不同方向采摘3個果序，分別測量果序長和果序?qū)?；從每果序中隨機選擇10個果實，分別測量果實質(zhì)量、果長、果徑Ⅰ、果徑Ⅱ、果皮厚度等果實形態(tài)指標(biāo)，將果皮剝離后分別測量種子質(zhì)量、種長、種徑Ⅰ、種徑Ⅱ等種子形態(tài)指標(biāo)(注：果徑Ⅰ和種徑Ⅰ分別為果實和種子最寬處直徑值，果徑Ⅱ、種徑Ⅱ分別為垂直于果徑Ⅰ和種徑Ⅰ處直徑值)。為更好地反映果實、種子表型特征，分別計算果實大小指數(shù)、種子大小指數(shù)：果實大小指數(shù)=果長×果徑Ⅰ×果徑Ⅱ;種子大小指數(shù)=種長×種徑Ⅰ×種徑Ⅱ。

皂苷含量測定方法：分單株將用于形態(tài)測量的30個果皮混合，用80 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱烘干至恒重，用微型粉碎機將其磨碎成粉末狀；均勻稱取0.3 g左右果皮粉末，裝入20 mL帶密封塞的試管中，使用甲醇定容至15 mL，立即蓋上試管塞，浸泡20 h后，用漏斗過濾，濾液以0.4 g·L-1常春藤皂苷元甲醇溶液為對照進行HPLC檢測。色譜條件為色譜柱SymmetryTMC18(3.9 mm×150 mm)、柱溫40 ℃、流動相CH3CN:H2O(H2O:90%～20%，30 min)、流速1 mL·min-1、檢測波長210 nm。

種仁含油率測定方法：分單株將測量完形態(tài)性狀的種子的種仁分別剝出、混合，用微型粉碎機磨碎，在80 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重。用電子天平稱取10 g左右的種仁粉末(記作m)，立即裝入折好的濾紙中，塞上棉花，用棉線捆好，放入索式提取儀中。將250 mL的磨口燒瓶稱重(記作m1)，向其中加入200 mL的正己烷，于95 ℃水浴鍋加熱萃取10 h后，將燒瓶中的萃取液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，控制溫度50 ℃，緩慢將溶劑蒸發(fā)，待溶劑快蒸發(fā)完時加熱至100 ℃，并保持20 min以利于溶劑正己烷完全蒸發(fā)出，擦干燒瓶稱重(記作m2)，種仁含油率=[(m2-m1)/m]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同立地下無患子生長性狀的差異

從表2可知，除枝下高外，樹高、胸徑、冠幅、結(jié)果枝長、結(jié)果枝徑等生長性狀在不同的立地類型間差異均顯著(P<0.05)。

陽面坡地的無患子樹高5.38 m、冠幅17.53 m2、結(jié)果枝長31.26 cm、結(jié)果枝徑0.74 cm等性狀與其它3個立地間差異顯著(P<0.05)，表現(xiàn)為樹體更高、冠幅更大，當(dāng)年生結(jié)果枝較長且粗壯。陽面坡地和陽面田地?zé)o患子的胸徑均值分別為8.54 cm和8.18 cm，與其他2個立地差異也顯著(P<0.05)?？梢?，在相同的種植密度下，無患子在陽面立地長勢更好，為喜光性樹種。

表2 不同立地間無患子生長性狀變異Table 2 Variation of growth traits among different plots

注：同一行不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下同。

Note: Different lowercase letters in the same raw mean significant difference at the 0.05 level. The same as below.

2.2 不同立地下無患子種實表型性狀的差異

從表3可知，果序長、果序?qū)?、果序結(jié)果數(shù)、果實質(zhì)量、果皮厚性狀在4個立地間差異顯著(P<0.05)，而果實大小指數(shù)、種子大小指數(shù)和種子質(zhì)量性狀差異不顯著(P>0.05)。

陰面田地的無患子果序長、果序?qū)?、果序結(jié)果數(shù)性狀與其它3個立地間差異顯著 (P<0.05)，其均值分別為16.34 cm、11.81 cm、4.74個，明顯低于其他3個立地均值，表現(xiàn)為果序較小、結(jié)實量少。陽面田地?zé)o患子的果皮厚度均值為2.18 mm，明顯大于陰面田地的1.88 mm，陽面坡地的1.95 mm和陰面坡地的1.34 mm，差異顯著(P<0.05)。陽面田地、陽面坡地?zé)o患子的果序結(jié)實數(shù)均值分別為11.24個和12.54個，也明顯多于其他2種立地類型，差異顯著(P<0.05)。

果實、種子大小指數(shù)及種子質(zhì)量性狀在不同立地間差異不顯著(P>0.05)，表明同一立地內(nèi)無患子種實形狀、大小性狀較為穩(wěn)定。該原料林為利用當(dāng)?shù)胤N源實生繁育營建，因此，上述結(jié)果在一定程度上表明無患子相同種源的實生群體內(nèi)種實形狀、大小差異較小。

表3 不同立地間無患子種實性狀變異Table 3 Variation of fruit and seed traits among different plots

2.3 不同立地下無患子單株產(chǎn)量、含油率及皂苷含量的差異

從表4可知，無患子單株產(chǎn)量、種仁含油率和果皮皂苷含量在不同立地間差異顯著(P<0.05)。

陽面田地?zé)o患子的單株產(chǎn)量均值為3.68 kg，明顯高于陽面坡地的2.21 kg，陰面坡地的0.71 kg和陰面田地的0.54 kg，差異顯著(P<0.05)；陽面坡地與陰面坡地、陰面田地的株產(chǎn)差異也顯著(P<0.05)。陰面田地和陽面田地的種仁含油率均值分別為36.28%和36.36%，高于陽面坡地(33.44%)和陰面坡地(32.93%)，差異顯著(P<0.05)。陰面田地的果皮皂苷含量均值為6.30%，與其它3個立地間差異顯著(P<0.05)，陽面田地、陽面坡地也具有相對較高的果皮皂苷含量，均值分別為5.25%、5.46%，陰面坡地?zé)o患子皂苷含量最低，均值為4.51%。

表4 不同立地間株產(chǎn)、含油率和皂苷含量的變異Table 4 Variation of yield per plant, oil and saponins content among different plots

3 結(jié)論與討論

不同立地條件下，8 a生無患子原料林結(jié)實植株百分率差異較大，在種植密度為3 m×3 m的陽面田地，無患子原料林結(jié)實植株百分率最高，為92.98%，陰面田地和陽面坡地也相對較高，分別為86.54%和81.03，而陰面坡地最低，僅為62.50%?？梢?，立地條件對無患子開花結(jié)實具有重要影響。立地類型是影響林木生長發(fā)育、最終產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因子[13]，在適宜的種植密度下，林木能更充分利用營養(yǎng)空間，從而獲得更高產(chǎn)量。因此，在相同的種植密度下，適宜的立地選擇和調(diào)控對提高無患子產(chǎn)量意義重大。

無患子樹高、胸徑、冠幅、結(jié)果枝長、結(jié)果枝徑、果序長、果序?qū)?、果序結(jié)果數(shù)、果實質(zhì)量、果皮厚、單株產(chǎn)量、種仁含油率和果皮皂苷含量等性狀在不同立地間均差異顯著(P<0.05)，變異相對較大。陽面田地和陽面坡地?zé)o患子胸徑、冠幅大，果序結(jié)實數(shù)多，單株產(chǎn)量明顯較高，而陰面坡地和陰面田地?zé)o患子單株產(chǎn)量較小。

康樹珍[14]研究表明，不同立地條件下能源林產(chǎn)量相差很大，為滿足能源林高產(chǎn)多效，需選擇水肥條件較好的立地，貧瘠的立地條件則需要進行改良。本研究表明，在相同種植密度下，陽面坡地?zé)o患子原料林樹高、冠幅明顯大于陽面田地，差異顯著(P<0.05)，胸徑也相對較大，可見，坡地條件更利于無患子樹體的營養(yǎng)生長。研究還表明，陽面田地?zé)o患子原料林的單株產(chǎn)量明顯高于陽面、陰面坡地，而陽面田地土壤含氮量(1.32 g·kg-1)高于陽面坡地(0.78 g·kg-1)和陰面坡地(0.95 g·kg-1)。一般來講，樹體在果實采收后需要大量氮素營養(yǎng)，以滿足枝條抽長、樹冠擴大的營養(yǎng)需求[15]，因此，在無患子果實成熟期，土壤中較高含量的氮素可以保證后期樹體生長營養(yǎng)，使得光合作用增強，產(chǎn)量提高，這可能是陽面田地?zé)o患子原料林單株產(chǎn)量高于坡地的原因之一。

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(責(zé)任編輯：梁保松)

Effects of site type on the growth and main economic traits ofSapindusmukorossiGaertn.

SHAO Wenhao1， YUE Huafeng2， XU Yongqin3， DONG Ruxiang1， JIANG Jinming1， SHEN Fengqiang3， ZHANG Jianzhong3
(1.Research Institute of Subtropical Forestry，Chinese Academy of Forestry，Hangzhou，311400，China; 2.Paulownia Research and Development Center, State Forestry Administration, Zhengzhou 450003, China; 3.Changle Forestry Farm, Hangzhou, 311123, China)

Sample plot surveys on four site types in raw material forest ofSapindusmukorossiwere made in order to study the effect of different site types on the growth and main economic traits. The results showed that the majority of those traits had significant differences among different site types. Diameter at breast height and canopy of the individuals in the sunny side were bigger than those in the shady side while fruits number per infructescence was larger and yield per individual in the sunny side was higher than those in the shady side. The highest percentage of individuals, which were planted with the density of 3 m×3 m and had fruits in the paddy field from the sunny side, was 92.98%. High content of nitrogen in soil contributed to the vegetative growth of the raw material forest in fruit mature period, which promoted the photosynthesis, therefore this might be the important reason why the individuals had the highest yield in the sunny paddy field.

Sapindusmukorossi；site type；planting density；trait variation

2015-06-15

林業(yè)公益性行業(yè)科研專項經(jīng)費(201404104)；浙江省省院合作林業(yè)科技項目(2013SY03)

邵文豪(1981-)，男，山東泗水人，助理研究員，主要從事林木種質(zhì)資源與遺傳育種研究。

姜景民(1963-)，男，河南長葛人，研究員。

1000-2340(2015)06-0783-04

S725.6

A