喀斯特地區(qū)不同核桃品種需冷量分析

秦洪波 郭倫發(fā) 江新能 韋婉羚 蘇天明 謝代祖 李運(yùn)飛 韋林 王新桂

摘要：【目的】研究不同核桃品種的需冷量，為我國(guó)南方喀斯物地區(qū)發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè)提供參考依據(jù)。【方法】以廣西河池16個(gè)主栽核桃品種為試材，設(shè)低溫下7個(gè)不同需冷量水平，即4 ℃低溫處理400、500、600、700、800、900和1000 h，將包含各品種的混合芽和雄花芽插入裝有清水高度約2 cm的瓶子中，放入組織培養(yǎng)室中培養(yǎng)15 d后，統(tǒng)計(jì)各核桃品種混合芽和雄花芽萌芽后的長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)量，篩選適宜喀斯特地區(qū)推廣種植的核桃品種?！窘Y(jié)果】在16個(gè)核桃品種中，張清華的需冷量最低，為600 h;云光山核桃的需冷量次之，為700 h;三臺(tái)核桃、香玲、大泡、鳳優(yōu)一號(hào)、盧逢春、遼核4號(hào)和張明衛(wèi)的需冷量居中，為800 h;娘青和晉龍薄豐的需冷量達(dá)900 h;云新、中林1號(hào)、元林、美國(guó)山核桃和日麗的需冷量均超過(guò)1000 h。同一品種核桃雄花的需冷量大于混合芽的需冷量，只有香玲和盧逢春在低溫處理900 h后雄花芽的萌芽率達(dá)50.0%，其余品種在低溫處理1000 h下雄花芽的萌芽率均未達(dá)50.0%。在萌芽后的芽長(zhǎng)勢(shì)方面，三臺(tái)核桃、云新和云光山核桃等品種萌芽后芽的長(zhǎng)勢(shì)較好，中林1號(hào)和元林萌芽后長(zhǎng)勢(shì)較差;在芽長(zhǎng)總量方面，三臺(tái)核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號(hào)、張明衛(wèi)和晉龍薄豐等品種在1000 h下芽長(zhǎng)總量均達(dá)到或超過(guò)5.00 cm，除盧逢春外，其余7個(gè)品種在1000 h處理下芽長(zhǎng)總量與其他處理差異顯著（P<0.05），中林1號(hào)和元林在1000 h下芽長(zhǎng)總量為0.50 cm，且中林1號(hào)各處理間差異不顯著（P>0.05）?！窘Y(jié)論】在引種核桃品種時(shí)，應(yīng)盡量選擇需冷量要求較低、萌芽后長(zhǎng)勢(shì)較好、適應(yīng)性更強(qiáng)的品種，其中三臺(tái)核桃和云光山核桃適宜在廣西喀斯特地區(qū)推廣種植。

關(guān)鍵詞： 核桃;需冷量;引種;喀斯特地區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)： S664.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2020）02-0364-06

Analysis of chilling requirement of different walnut

cultivars in karst areas

QIN Hong-bo1， GUO Lun-fa1， JIANG Xin-neng1， WEI Wan-ling1， SU Tian-ming2，

XIE Dai-zu3， LI Yun-fei3， WEI Lin3， WANG Xin-gui1*

（1Guangxi Institute of Botany， Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin， Guangxi? 541006， China; 2Agricultural Resources and Environmental Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning? 530007， China; 3Hechi Academy of Forestry， Hechi， Guangxi? 547000， China）

Abstract：【Objective】The chilling requirement of different walnut varieties city was studied，it provided a reference for developing walnut industry in karst areas in southern China. 【Method】The sixteen major walnut varieties in Hechi，Gangxi were materials. Seven levels of chilling requirement were set（4 ℃ treatment for 400， 500， 600， 700， 800， 900 and 1000 h）， mixed buds and male buds of each variety were inserted into a bottle filled with clear water about 2 cm high and placed in a tissue culture chamber for 15 d， then the growth and growth amount of mixed bud and male flower of each walnut variety were calculated， in order to select suitable walnut varieties for promotion in karst areas. 【Result】Among the 16 walnut varieties，Zhangqinghua had the lowest chilling requirement of 600 h;followed by Yunguang pecan whose chilling requirement was 700 h; the chilling requirement of Santai walnut，Xiangling，Dapao，F(xiàn)engyou No.1，Lufengchun，Liaonghe No.4 and Zhangmingwei was at medium（800 h）;the chilling requirement of Niangqing and Jinlongbofeng was 900 h;the chilling requirement of other varieties such as Yunxin，Zhonglin No.1，Yuanlin，American pecan and Rili all exceeded 1000 h. This study also showed thatthe male flower of the same variety of walnut required more chilling requirement than mixed buds，only Xiangling and Lufengchun had 50.0% germination rate of male flowers after 900 h treatment， and the other varieties had less than 50.0% germination rate of male flowers after 1000 h treatment. In the growth of buds after germination，Santai walnut，Yunxin and Yunguang pecan showed good growth in bud after germination，Zhonglin No.1 and Yuanlin showed poor growth after germination. In the total length of bud growth，Santai walnut，Yunxin，Xiang-ling，Yunguang pecan，Lufengchun，Liaohe No.4，Zhangmingwei and Jinlongbofeng all reached or exceeded 5.00 cm under 1000 h. Except for Lufengchun， the total amount of bud growth of other seven varieties under 1000h was significantly different from other treatments（P<0.05）;Zhonglin No.1 and Yuanlin were only 0.50 cm under 1000 h，the differen-ces of Zhonglin No.1 among treatments were not significant（P>0.05）. 【Conclusion】In the introduction of walnut varieties in Hechi，the varieties with low chilling requirement and good growth after germination and stronger adaptability should be chosen. Santai walnut and Yunguang pecan are suitable for the promotion of planting in karst areas in Guangxi.

Key words： walnut; chilling requirement; introduction; karst areas

Foundation item： Science and Technology Major Project of Guangxi（Guike AA17204058-11;Guike AA17204058-13;Guike AA17204058-14）; Basic Research Project of Guangxi Institute of Botany（Guizhiye 19001）

0 引言

【研究意義】核桃的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值均很高，不僅含有人體所需的磷、鐵、錳、鋅等礦物質(zhì)微量元素及各類(lèi)維生素，還含有其他豐富的大分子有機(jī)物質(zhì)，如飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和碳水化合物;以核桃為主藥（或重要配伍藥）的藥劑及驗(yàn)方，對(duì)促進(jìn)胃消化、補(bǔ)血和清涼潤(rùn)肺等均有一定的醫(yī)療效果（郗榮庭和張毅萍，1992，1996）。自2012年以來(lái)，核桃產(chǎn)業(yè)已成為廣西喀斯特地區(qū)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)扶貧項(xiàng)目，在相關(guān)政府部門(mén)的宏觀指導(dǎo)、政策扶持、項(xiàng)目建設(shè)和資金安排等大力支持下，廣西核桃產(chǎn)業(yè)得到了較快的發(fā)展。廣西核桃主要集中在鳳山、巴馬及樂(lè)業(yè)等山區(qū)，其生長(zhǎng)環(huán)境較惡劣，多石山，土壤貧瘠，是我國(guó)南方典型的喀斯特地貌（汪筱雪等，2018）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年廣西河池市鳳山縣和巴馬縣核桃種植面積約16萬(wàn)ha，占廣西核桃總種植面積的70%以上（胡家森和王春娟，2018）。但在實(shí)際引種栽培過(guò)程中，由于缺乏對(duì)需冷量的認(rèn)識(shí)，在品種選擇上存在一定的盲目性（高東升等，2001）。因此，開(kāi)展引種核桃品種的需冷量研究，對(duì)促進(jìn)喀斯特地區(qū)核桃產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)落葉果樹(shù)需冷量已開(kāi)展了大量研究（李淑珍等，2005;呼鳳蘭和杜俊杰，2006;梁浩，2007），需冷量是決定落葉果樹(shù)能否引種成功的關(guān)鍵，在一個(gè)地區(qū)引進(jìn)種植落葉果樹(shù)時(shí)，必須考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件能否滿足品種的需冷量。劉仁道和劉建軍（2009）通過(guò)人工控制低溫積累的方法研究12個(gè)甜櫻桃品種的需冷量，結(jié)果表明不同甜櫻桃品種對(duì)低溫的要求差異顯著。秦洪波等（2017）研究8個(gè)中國(guó)櫻桃品種和9個(gè)大櫻桃品種在廣西靈川縣的引種栽培表現(xiàn)及各需冷量，發(fā)現(xiàn)只有紅妃、南早紅和烏皮3個(gè)中國(guó)櫻桃品種適宜發(fā)展種植。劉蕓等（2019）針對(duì)桃樹(shù)需冷量的相關(guān)研究進(jìn)行綜述，最終歸納出桃樹(shù)的PpDAM5和PpDAM6兩個(gè)基因最有可能與不同需冷量品種的差異有關(guān)。文濱濱等（2019）研究得出不同需冷量下，在自然休眠誘導(dǎo)期桃葉片的抗氧化保護(hù)酶活性、光合速率、可溶性糖和淀粉含量發(fā)生顯著變化。目前，關(guān)于核桃品種的抗寒性研究也有較多報(bào)道。田景花等（2013）以核桃屬（Juglans）中的普通核桃、核桃楸、河北核桃和黑核桃4個(gè)種18份種質(zhì)休眠期的1年生枝條為試驗(yàn)材料進(jìn)行抗寒性鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)種間抗寒性差異明顯，依次為黑核桃>核桃楸、河北核桃>普通核桃。文進(jìn)等（2013）研究8個(gè)核桃品種的抗寒性，得出Buccaneer和Axel較強(qiáng)，Coenen、Parisienne、Hanson和漾濞泡核桃次之，Lara和Fernette較差。劉杜玲等（2015）以9個(gè)早實(shí)核桃品種新梢為試驗(yàn)材料，采用人工模擬低溫環(huán)境的方法進(jìn)行低溫脅迫，試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與低溫脅迫后新梢形態(tài)特征觀察結(jié)果基本一致。趙云（2016）研究發(fā)現(xiàn)同時(shí)噴施赤霉素（GA3）和ETH可削弱GA3的負(fù)作用，提高晚實(shí)類(lèi)核桃枝條的抗寒能力，從而減輕枝條凍害程度，促進(jìn)其頂芽或側(cè)芽萌發(fā)。馬凱等（2018）以5個(gè)美國(guó)核桃主栽品種和3個(gè)新疆核桃品種為試驗(yàn)材料研究抗寒性，結(jié)果表明8個(gè)核桃品種抗寒力強(qiáng)弱為溫185>維納>艾米格>新新2>新豐>強(qiáng)特勒>哈特利>彼得羅。馬藝杰等（2018）探討萌芽階段核桃花芽及葉芽受早春寒害影響導(dǎo)致整體產(chǎn)量下降的問(wèn)題，結(jié)果發(fā)現(xiàn)11個(gè)核桃品種中抗寒能力較強(qiáng)的是強(qiáng)特勒等4個(gè)品種，抗寒能力較弱的是香玲等4個(gè)品種，其余品種抗寒能力為弱。【本研究切入點(diǎn)】目前，針對(duì)核桃品種需冷量的研究尚未見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】設(shè)低溫下不同積累時(shí)數(shù)處理，分析廣西河池市16個(gè)主栽核桃品種花芽（核桃的雄花）和混合芽的需冷量及核桃發(fā)芽后的長(zhǎng)勢(shì)和生長(zhǎng)量，為我國(guó)南方喀斯特地區(qū)開(kāi)展核桃產(chǎn)業(yè)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試核桃品種16個(gè)，其枝條取樣地點(diǎn)為廣西河池市鳳山縣坡作村。其中，盧逢春、張清華和張明衛(wèi)為廣西河池本地農(nóng)戶自行種植的優(yōu)良核桃單株，鳳優(yōu)一號(hào)為本地選育的核桃品種，娘青、三臺(tái)核桃、云新、香玲、大泡、云光山核桃、中林1號(hào)、元林、美國(guó)山核桃、遼核4號(hào)、日麗和晉龍薄豐為引進(jìn)的優(yōu)良核桃品種。

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于2018年12月23日采集各核桃品種枝條置于4 ℃冰箱中保存。參考劉仁道和劉建軍（2009）的方法，在400～1000 h需冷量中每隔100 h設(shè)1個(gè)處理水平，共設(shè)7個(gè)低溫積累時(shí)數(shù)處理（4 ℃低溫處理400、500、600、700、800、900和1000 h）。核桃混合芽萌芽試驗(yàn)：于2019年1月9、13、17、21、25、29日和2月2日分7批從冰箱中取出枝條剪成小段，為避免頂端優(yōu)勢(shì)影響，剪去少許頂梢，每段保留2～4個(gè)混合芽（芽體肥大，近圓形，鱗片緊包，萌發(fā)后抽生結(jié)果枝，包含雌花在內(nèi)），每個(gè)品種每次取20個(gè)含飽滿混合芽的枝段，插入裝有清水高度約2 cm的瓶子中，立即放入組織培養(yǎng)室中培養(yǎng)，溫度控制在25 ℃左右，每天光照12 h，每天換水1次。核桃雄花芽（裸芽，實(shí)際為雄花序，多單生或疊生在一年生枝條的中下部，形似桑葚，頂部稍細(xì)，經(jīng)膨大伸長(zhǎng)后形成雄花序，散粉后即脫落）萌芽試驗(yàn)基本與混合芽萌芽試驗(yàn)處理相同，不同之處在于每次取10個(gè)含飽滿雄花芽的枝段。

1. 2. 2 測(cè)定指標(biāo) 培養(yǎng)15 d后分別統(tǒng)計(jì)各品種枝段混合芽和雄花芽的萌芽率，當(dāng)萌芽率達(dá)到或超過(guò)50.0%時(shí)，即表示該處理水平已滿足該品種所需的需冷量。

萌芽率（%）=萌發(fā)芽個(gè)數(shù)/總芽數(shù)×100

1. 3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用SPSS 19.0進(jìn)行單因素方差分析（One-way ANOVA）。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同低溫積累時(shí)數(shù)處理對(duì)核桃品種混合芽萌芽的影響

由表1可知，不同核桃品種混合芽的開(kāi)始萌芽時(shí)間不同，其中，云新、鳳優(yōu)一號(hào)、云光山核桃、盧逢春、美國(guó)山核桃、張清華和張明衛(wèi)在400 h低溫處理開(kāi)始萌發(fā)，其余品種大多數(shù)在600 h低溫處理才開(kāi)始萌發(fā)，最終萌芽率達(dá)到或超過(guò)50.0%的有娘青、三臺(tái)核桃、香玲、大泡、鳳優(yōu)一號(hào)、云光山核桃、盧逢春、遼核4號(hào)、張清華、張明衛(wèi)和晉龍薄豐等11個(gè)品種，其余品種在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的最高水平1000 h低溫處理下均未達(dá)50.0%的萌芽率，尤其是中林1號(hào)和元林的萌芽率未超過(guò)25.0%。在萌芽率達(dá)到或超過(guò)50.0%的品種中，張清華的混合芽萌芽低溫處理時(shí)數(shù)（需冷量）為600 h，其萌芽率與處理400、500和700 h存在顯著差異（P<0.05，下同）;云光山核桃需冷量為700 h，其萌芽率與處理500和600 h差異顯著，與處理800～1000 h無(wú)顯著差異（P>0.05，下同）;三臺(tái)核桃、香玲、大泡、鳳優(yōu)一號(hào)、盧逢春、遼核4號(hào)和張明衛(wèi)的需冷量均為800 h，這些品種低溫處理800 h均與400～700 h呈顯著差異（三臺(tái)核桃和遼核4號(hào)除外），而與900和1000 h無(wú)顯著差異（香玲、大泡和遼核4號(hào)除外）;娘青和晉龍薄豐的需冷量為900 h，其中，晉龍薄豐低溫處理900 h與其他處理均存在顯著差異，而娘青低溫處理900 h與1000 h間無(wú)顯著差異，但與其他處理差異顯著。綜上所述，在供試的16個(gè)核桃品種中，張清華的需冷量（600 h）最低，云光山核桃（700 h）次之，三臺(tái)核桃、香玲、大泡、鳳優(yōu)一號(hào)、盧逢春、遼核4號(hào)和張明衛(wèi)的需冷量（800 h）居中，娘青和晉龍薄豐的需冷量較高，達(dá)900 h，而云新、中林1號(hào)、元林、美國(guó)山核桃和日麗的需冷量更高，均超過(guò)1000 h。

2. 2 不同低溫積累時(shí)數(shù)處理對(duì)核桃品種雄花芽萌芽的影響

由表2可知，僅香玲和盧逢春在低溫處理900 h后雄花芽的萌芽率達(dá)50.0%，其余品種在低溫處理1000 h下雄花芽的萌芽率均未達(dá)50.0%;娘青、大泡和張清華在低溫處理1000 h后萌芽率較高，達(dá)40.0%，但中林1號(hào)和元林的雄花芽未見(jiàn)萌芽。在400～700 h大多數(shù)品種的雄花芽未見(jiàn)萌芽;而香玲、盧逢春和張清華在600 h處理下開(kāi)始萌發(fā)，且香玲雄花芽萌芽率隨時(shí)間的增加總體上呈升高趨勢(shì)，而盧逢春和張清華在處理600 h與700 h間無(wú)顯著差異，與其他處理均呈顯著差異。綜合2.1的結(jié)果得出，同一品種在相同低溫處理下，其雄花芽的萌芽率遠(yuǎn)低于混合芽的萌芽率，即雄花芽的需冷量遠(yuǎn)大于混合芽的需冷量，在計(jì)算核桃需冷量時(shí)應(yīng)以混合芽的萌芽率為參考指標(biāo)。

2. 3 不同低溫積累時(shí)數(shù)處理對(duì)混合芽萌發(fā)15 d后芽長(zhǎng)勢(shì)及芽長(zhǎng)總量的影響

由表3可知，三臺(tái)核桃、云新和云光山核桃混合芽萌發(fā)后15 d的長(zhǎng)勢(shì)均在良以上，而芽長(zhǎng)總量以三臺(tái)核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號(hào)、張明衛(wèi)和晉龍薄豐表現(xiàn)較好，且在相同低溫處理下，上述8個(gè)品種的芽長(zhǎng)總量遠(yuǎn)大于其余8個(gè)品種。其中，在低溫處理1000 h，三臺(tái)核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號(hào)、張明衛(wèi)和晉龍薄豐等8個(gè)品種的芽長(zhǎng)總量均達(dá)到或超過(guò)5.00 cm，除盧逢春外，其他品種在1000 h下芽長(zhǎng)總量與其他處理差異顯著，其中張明衛(wèi)的芽長(zhǎng)總量達(dá)6.00 cm，云新的芽長(zhǎng)總量達(dá)8.50 cm，遼核4號(hào)的芽長(zhǎng)總量達(dá)10.00 cm，晉龍薄豐的芽長(zhǎng)總量達(dá)14.00 cm;中林1號(hào)和元林1000 h下芽長(zhǎng)總量為0.50 cm，且中林1號(hào)各處理間差異不顯著;其余品種的芽長(zhǎng)總量均未超過(guò)4.00 cm。綜合萌芽后的混合芽長(zhǎng)勢(shì)和芽長(zhǎng)總量表現(xiàn)，以三臺(tái)核桃、云新、云光山核桃和盧逢春等品種在廣西喀斯特地區(qū)的適應(yīng)性較佳。

3 討論

核桃與其他落葉果樹(shù)一樣均需自然休眠，滿足一定的需冷量后才能打破休眠，進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育（姜衛(wèi)兵等，2003）。廣西是全國(guó)核桃適生區(qū)域之一，主要分布在河池、百色、柳州和賀州4個(gè)市的21個(gè)縣（覃恩勇，2013）。核桃在廣西有著悠久的種植歷史，且近年來(lái)隨著產(chǎn)業(yè)扶貧的發(fā)展，核桃的種植面積也越來(lái)越大，現(xiàn)在已成為廣西喀斯特地區(qū)重要的特色經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。但由于引進(jìn)的眾多品種不適宜當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，開(kāi)展的核桃研究多數(shù)停留在栽培試驗(yàn)及抗寒性試驗(yàn)方面。

本研究結(jié)果表明，在供試16個(gè)核桃品種中，張清華和云光山核桃是低需冷量核桃品種（600～700 h），三臺(tái)核桃、香玲、大泡、鳳優(yōu)一號(hào)、盧逢春、遼核4號(hào)、張明衛(wèi)、娘青和晉龍薄豐為中需冷量核桃品種（800～900 h），云新、中林1號(hào)、元林、美國(guó)山核桃和日麗為高需冷量品種（>1000 h）。同一品種其混合芽的需冷量遠(yuǎn)小于雄花芽的需冷量，在供試的16個(gè)品種中，只有香玲和盧逢春2個(gè)品種雄花芽的萌芽率能在需冷量1000 h內(nèi)達(dá)50.0%，其余品種的需冷量均低于50.0%，說(shuō)明香玲和盧逢春適宜在廣西喀斯特地區(qū)推廣種植，與張武貴等（2012）的研究結(jié)果相同，即三臺(tái)核桃、娘青、大泡等中需冷量品種可在廣西河池鳳山縣開(kāi)花結(jié)果。張少華等（2019）研究表明，核桃萌芽后當(dāng)年生長(zhǎng)量越高成活率越高，并且第4年單株平均掛果產(chǎn)量越高，說(shuō)明在萌芽后芽的長(zhǎng)勢(shì)越旺、生長(zhǎng)量越大則其對(duì)氣候環(huán)境的適應(yīng)性越佳。本研究結(jié)果表明，三臺(tái)核桃和云光山核桃需冷量適中，萌芽后芽的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良，芽長(zhǎng)總量較大，適宜在河池市推廣種植。

因此，在廣西喀斯特地區(qū)引種核桃品種時(shí)應(yīng)盡量選擇中低需冷量且萌芽后長(zhǎng)勢(shì)較好、適應(yīng)性更強(qiáng)的品種，以保證核桃引種成功。由于本研究核桃引種的地點(diǎn)廣西河池市屬于南方氣候，所以設(shè)計(jì)的最高低溫量處理水平為1000 h，未能測(cè)定部分核桃品種混合芽和大多數(shù)核桃品種雄花芽的需冷量，其最終的需冷量有待進(jìn)一步開(kāi)展試驗(yàn)進(jìn)行探討。

4 結(jié)論

在引種核桃品種時(shí)，應(yīng)盡量選擇需冷量要求較低、萌芽后長(zhǎng)勢(shì)較好、適應(yīng)性更強(qiáng)的品種;三臺(tái)核桃和云光山核桃需冷量適中，萌芽后芽的長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良，芽長(zhǎng)總量較大，適宜在廣西喀斯特地區(qū)推廣種植，而中林1號(hào)和元林綜合表現(xiàn)較差不宜在廣西喀斯特地區(qū)發(fā)展種植。

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