4種美國山核桃在大渡河上游河谷地區(qū)的引種研究

李元會，文 嬙，蘭常軍，劉 韓，劉燕云，彭克忠，吳富雨

(甘孜州林業(yè)科學(xué)研究所，四川康定 626001)

美國山核桃(Caryaillinoensis)，別名碧根果、長壽果、長山核桃，是胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(Carya)落葉大喬木，原產(chǎn)于美國密西西比河地區(qū)和墨西哥北部，是一種集高檔干果、園林綠化、油料樹種、高檔木材等為一體的經(jīng)濟(jì)生態(tài)型樹種[1]，其產(chǎn)量高，堅果大，果殼薄，取仁易，出仁高，同時富含維生素、蛋白質(zhì)和微量元素[2]，果仁不飽和脂肪酸和氨基酸含量均比油橄欖高，具有抗氧化、降血糖的作用[3]。此外，其樹形優(yōu)美，可用作庭院綠化，木材紋理細(xì)膩，質(zhì)地堅韌[4-6]，是建筑、裝飾及制作高檔家具的理想材料。我國于19世紀(jì)末開始引種美國山核桃，至今已在全國20余個省(區(qū))形成小規(guī)模的栽培分布，并且在良種選育和早實栽培技術(shù)等方面取得了一定的研究成果[7]，但對豐產(chǎn)栽培技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)營上缺乏深入的研究，也未形成規(guī)?；呢S產(chǎn)果園經(jīng)營樣板[8]，同時鮮見有關(guān)大渡河上游河谷地區(qū)引種美國山核桃的研究報道[9]，因此對于美國山核桃的引種研究及豐產(chǎn)栽培技術(shù)還需進(jìn)一步開展相關(guān)研究。筆者選擇波尼、馬罕、斯圖爾特和金華4個美國山核桃良種作為引種對象，在大渡河上游河谷地區(qū)開展引種研究，對其物候期、生長量及病蟲害進(jìn)行觀測，旨在了解美國山核桃在大渡河上游河谷地區(qū)的適應(yīng)性，篩選出適宜的優(yōu)良品種，優(yōu)化康定、瀘定兩地核桃品種的栽培結(jié)構(gòu)，制訂美國山核桃產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建園技術(shù)規(guī)范，為美國山核桃在大渡河上游河谷地區(qū)的建園管理、授粉樹搭配、良種選育及推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗地位于四川省甘孜州康定市姑咱鎮(zhèn)林業(yè)科學(xué)研究所苗圃，地理坐標(biāo)102°10′31″ E，30°07′09″ N，海拔高度1 450 m，地形地貌為高山峽谷區(qū)的谷部，氣候為干熱河谷氣候，干濕季節(jié)分明，光照充足，年降雨量為650 mm，多集中于6—9月，年均蒸發(fā)量為1 530 mm，年均氣溫為16.5 ℃，極端最高氣溫為36.4 ℃，極端最低氣溫為-5.0 ℃，大于10.0 ℃以上的活動積溫4 768.4 ℃，年平均無霜期為250 d。試驗地土壤為砂壤，厚度約60 cm，土質(zhì)疏松，pH 6.0～6.5。

1.2 試驗材料試驗材料的引種地為江蘇省句容市后白鎮(zhèn)，品種分別為波尼、馬罕、斯圖爾特和金華，每個品種各引種100株，苗木規(guī)格均為2年生嫁接苗。于2018年3月中下旬栽植于試驗地中，株行距為3 m×3 m，當(dāng)年成活率為99.25%，3年保存率為97.75%。栽植前施適量復(fù)合肥作底肥，后每年3月施適量復(fù)合肥追肥。冬季開展整形修枝，去掉部分花芽及頂芽，生長期間通過交替噴施毒死蜱、多菌靈1～2次進(jìn)行病蟲害防治。

1.3 試驗方法

1.3.1生長量測定。每個品種選擇30株無病蟲害的單株作為調(diào)查對象，分別于2018年11月、2019年11月、2020年11月、2021年11月采用卷尺和游標(biāo)卡尺測量調(diào)查對象的株高、冠幅和地徑(距離地面20 cm處，用紅油漆作標(biāo)記)。

1.3.2物候期觀測。每個品種選擇3株生長情況基本一致的單株作為調(diào)查對象，分別于2021年3—11月在每株外圍的東、西、南、北4個方向各選擇1個生長良好的枝條掛牌標(biāo)記，開展物候期觀測。觀測內(nèi)容包括萌動期、展葉期、雄花期(初花期、盛花期、末花期)、雌花期(初花期、盛花期、末花期)和果實成熟期[7]。

1.3.3病蟲害觀察。每個品種選擇3株生長情況基本一致的單株作為調(diào)查對象，分別在樹冠下部東、西、南、北4個方向各隨機(jī)選擇10個新枝觀測每個小葉的病蟲情況，按感病小葉數(shù)占觀測總數(shù)的百分率表示抗病蟲害能力。

1.4 數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016、SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計管理與分析處理。方差分析采用單因素方差分析(ANOVA法)，同時進(jìn)行LSD多重比較，以P<0.05為差異顯著，所有測量數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種美國山核桃的生長表現(xiàn)美國山核桃連續(xù)4年的生長表現(xiàn)觀測結(jié)果顯示(表1)，4種美國山核桃在大渡河上游河谷地區(qū)的生長表現(xiàn)良好，生長旺盛，年平均地徑增長量為0.75～1.03 cm，年平均樹高增長量為0.57～0.85 m，年平均冠幅增長量為0.50～0.73 m，與當(dāng)?shù)卦灾驳闹饕颂移贩N表現(xiàn)接近[10]。但不同品種之間斯圖爾特的地徑生長速度最快，自栽植后第2年開始，每年地徑平均生長速度高于其他3個品種，2021年底斯圖爾特的平均地徑達(dá)到(5.17±0.41) cm；馬罕的樹高和冠幅生長速度最快，自栽植后第2年開始，每年樹高平均生長速度和冠幅平均增長速度均高于其他3個品種，2021年馬罕的平均樹高、平均冠幅分別達(dá)到(4.22±0.48)、(3.67±0.40) m。

表1 4種美國山核桃不同時期的生長情況比較Table 1 Comparison of growth situation of 4 Carya illinoensis in different periods

2.2 不同品種美國山核桃的物候期物候期是植物在一年中隨著季節(jié)氣候的變化而在形態(tài)和生理機(jī)能上產(chǎn)生與之相應(yīng)變化的規(guī)律，不同經(jīng)濟(jì)林樹種都有其獨自的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，而其物候特性則是為適應(yīng)不同環(huán)境變化而形成的不同結(jié)果[11]。4種美國山核桃的物候期觀測結(jié)果顯示(表2)，不同品種美國山核桃在大渡河上游地區(qū)的物候期都不盡相同，萌動期最早的為馬罕，為3月19日，其次為波尼，再次為斯圖爾特，最晚的為金華，極差為12 d；展葉期最早的同樣為馬罕，為3月29日，其次為波尼、斯圖爾特，最晚的為金華，極差為17 d；雄花期最早的波尼，為4月30日，其次為斯圖爾特和馬罕，最晚的為金華，極差為8 d；雌花期最早的為馬罕，為4月29日，其次為斯圖爾特和波尼，最晚的為金華，極差為8 d；成熟期最早的為馬罕，為10月13日，其次為波尼和斯圖爾特，最晚的為金華，極差為15 d，與原引進(jìn)地的物候期基本接近[12]。此外，不同品種美國山核桃的雌、雄花期也不盡相同，波尼的花期表現(xiàn)為雄先型，馬罕的花期表現(xiàn)為雌先型，但是波尼和馬罕的雌雄花期剛好相遇，能夠相互授粉；斯圖爾特和金華的花期表現(xiàn)為雌雄同熟型，這與莫正海等[13]對美國山核桃的物候期觀察結(jié)論一致，為下一步美國山核桃在大渡河上游河谷地區(qū)的建園配置授粉樹提供理論依據(jù)。

表2 2021年4種美國山核桃的物候期觀測結(jié)果Table 2 Phenological observation results of 4 Carya illinoensis in 2021

結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件發(fā)現(xiàn)，4種美國山核桃的萌動期均在3月下旬和4月上旬，此時該區(qū)域的霜凍期已結(jié)束，不會因霜凍而產(chǎn)生凍害；而末花期大多在5月中下旬，此時該區(qū)域尚未進(jìn)入雨季，不會因降雨而影響樹體的授粉，從而影響美國山核桃果實的產(chǎn)量。3—5月為美國山核桃重要的生長時期，此時該地區(qū)缺乏自然降水，在日常管理中應(yīng)適當(dāng)增加澆水的次數(shù)，以滿足美國山核桃快速生長和開花結(jié)實的水分需求。

2.3 不同品種美國山核桃的病蟲害情況4種美國山核桃的病蟲害觀測結(jié)果顯示(表3)，4種美國山核桃平均病蟲害率為9.17%，其中病害率極低，僅為1.04%，蟲害率相對較高，為8.13%，但均低于原產(chǎn)地的病蟲害率[14]。不同品種間的病蟲害率不同，但差異不顯著。波尼的蟲害率、病蟲害率最低，分別為6.67%、7.50%；波尼、斯圖爾特、金華的病害率最低，僅0.83%。分析原因主要是由于試驗地為干熱氣候，空氣干燥，通風(fēng)，排水條件好，雨季相對集中，因此不易遭受病害；但是土壤質(zhì)地為砂壤，土塘透氣性好，加上栽植前未對土壤進(jìn)行消毒處理，導(dǎo)致蟲害嚴(yán)重。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美國山核桃的蟲害為蝸牛、蝗蟲和椿象，主要啃食樹葉和嫩枝，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，6—9月為雨季，降水量占全年80%以上，而此時為美國山核桃重要的果實成長期，在日常管理中，應(yīng)加強(qiáng)除草和病蟲害的預(yù)防，需特別注意針對蝸牛、蝗蟲和椿象進(jìn)行預(yù)防，以降低病蟲害對美國山核桃果實產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。此外，在下一步美國山核桃的建園管理和良種選育過程中，在建園初期和栽植前期就應(yīng)對土壤進(jìn)行消毒，徹底消滅土壤中的蟲卵，做到“預(yù)防在前，防治在后”，以降低病蟲害對美國山核桃的影響。

表3 2021年4種美國山核桃的病蟲危害情況Table 3 Disease and insect damage of 4 Carya illinoensis in 2021

3 結(jié)論與討論

大渡河上游河谷地區(qū)海拔較低(1 250～1 600 m)，氣溫相對較高，當(dāng)?shù)乇就梁颂移贩N生長結(jié)實表現(xiàn)較差，同時核桃價格持續(xù)走低，嚴(yán)重打擊了林農(nóng)的積極性，急需一種能夠助力鄉(xiāng)村振興產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)林木。美國山核桃作為一種優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)林木，有著極高的經(jīng)濟(jì)價值，但同時優(yōu)良高產(chǎn)高質(zhì)的品種和授粉樹的選擇搭配制約著該品種的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[15-16]。筆者通過在大渡河上游河谷地區(qū)開展美國山核桃的引種研究，結(jié)果顯示，4種美國山核桃品種均能較好地適應(yīng)該地區(qū)的氣候條件，但不同品種間仍存在一些差異。生長速度較快的品種有斯圖爾特和馬罕；雌雄同熟型的品種有斯圖爾特和金華，雌先型的品種為馬罕，雄先型的品種為波尼；病蟲害率較低的品種有波尼和斯圖爾特。綜上所述，下一步大渡河上游河谷地區(qū)開展美國山核桃的推廣栽培和建園管理時，應(yīng)優(yōu)先考慮的品種為雌雄同熟的斯圖爾特，其次為雌雄異熟，但可相互授粉的波尼和馬罕，雌雄同熟的金華品種最后考慮。

在當(dāng)前核桃產(chǎn)業(yè)不景氣的背景下，美國山核桃作為一種世界上重要的干果、食用油料、木材和庭園綠化樹種，其樹形、材質(zhì)和堅果都與普通核桃有極大的區(qū)別，就產(chǎn)業(yè)而言，堅果的售價比普通核桃高出幾倍，在核桃產(chǎn)業(yè)上具有非常大的經(jīng)濟(jì)價值和發(fā)展前景。加之美國山核桃能較好地適應(yīng)大渡河上游河谷地區(qū)的氣候條件，在大渡河上游地區(qū)開展美國山核桃的規(guī)?；N，并開展產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化建園管理，可為大渡河上游河谷地區(qū)的核桃產(chǎn)業(yè)注入新的力量，同時能助力康定、瀘定兩地鄉(xiāng)村振興示范區(qū)的建設(shè)。