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薄壳山核桃品种“马汉”的栽培适应性及其评价



全 文 :Vol. 31 No.2
Jun. 2013
第 31卷 第 2期
2013年 6月
经 济 林 研 究
Nonwood Forest Research
收稿日期:2012-10-21
基金项目:林业公益性行业科研专项(201304711);中央财政林业科技推广示范资金项目“薄壳山核桃高效栽培技术及模式推广示范”(〔2012〕
TK28)。
作者简介:张 瑞(1989—),男,江苏睢宁人。博士研究生,主要从事经济林栽培与育种方面的研究。E-mail:richyzhang@foxmail.com。
通讯作者:彭方仁(1963—),男,湖北阳新人。教授,博士研究生导师,主要从事森林培育与经济林栽培方面的教学与科研工作。
E-mail:frpeng@njfu.edu.cn。
薄 壳 山 核 桃 Carya illinoinensis 原 产 于 北
美,又名美国山核桃、长山核桃,为胡桃科
Julandaceae山核桃属 Carya nutt植物,是世界著名
的干果树种之一,它在我国亚热带东部、长江流
域和云南等地生长结实表现较好 [1-2]。我国引种薄
壳山核桃已有 100多年的历史,但仍未形成大规
模商品化生产 [3-4]。李永荣等 [5]对南京地区引种的
21个薄壳山核桃品种进行单果质量、出仁率、出
油率、果形指数等综合果质性状变异分析,选出
“Mahan(马汉)”、“Wictita(威奇塔)”、“Sioux
(西奥克斯)”、“Pawnee(波尼)”、“Elliot
(埃利奥特)”、“Shawnee(肖肖尼)”等 6个
优良品种,其中“马汉”综合性状最优,具有明
显的改良和推广潜力。“马汉”作为大果型品种,
在美国原产地早期丰产性好,但其后期稳产性差,
大小年指数高,因而其引种与栽培备受争议 [6]。
近年来,“马汉”已逐渐被美国农业部其它优选
品种代替 [4]。本文结合“马汉”在美国本土及引
种至我国的生长表现,探讨了“马汉”品种栽培
存在的问题及发展策略,旨在为薄壳山核桃的杂
交育种提供参考。
1 “马汉”的特性及其在美国的栽培现状
1.1 “马汉”的起源及特性
“马汉”起源于密西西比州、阿塔拉县、科
西阿斯科镇,是由 J.M. Chestnutt于 1910年播种而
薄壳山核桃品种“马汉”的栽培适应性及其评价
张 瑞 1,李永荣 2,彭方仁 1
(1.南京林业大学 森林资源与环境学院,江苏 南京 210037;
2.南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司,江苏 南京 210014)
摘 要:根据薄壳山核桃优良品种“马汉”在美国和我国不同产地的生长表现,全面分析了“马汉”的栽培适应性,
并针对生产过程中存在的大小年现象严重、水肥管理不到位、授粉品种配置不合理等方面的问题提出了相应的
建议,旨在为薄壳山核桃的合理建园提供参考。
关键词:薄壳山核桃;马汉;大小年;灌溉;授粉配置
中图分类号:S664.1 文献标志码:A 文章编号:1003—8981(2013)02—0176—05
Cultivation adaptability and evaluation of Mahan in Carya illinoinensis
ZHANG Rui1, LI Yong-rong2, PENG Fang-ren1
(1. College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China;
2. Nanjing Green Universe Pecan Science & Technology Co., Ltd, Nanjing 210014, Jiangsu, China)
Abstract: In order to provide a reference for reasonable establishment of Carya illinoinensis garden, based on growth
performance of a fi ne cultivar of Mahan at different producing areas of America and China, cultivation adaptability of
Mahan was analyzed, and relevant proposals were put forward, which involved the aspects of alternate bearing control,
irrigation and pollination arrangement.
Key words: Carya illinoinensis; Mahan; alternate bearing; irrigation; pollination arrangement
DOI:10.14067/j.cnki.1003-8981.2013.02.021
177第 31卷 经 济 林 研 究
得名。其亲本未知,可能为“Schley”的后代 [7]。
“马汉”为雌先型品种;果型狭长,体积较大,
单果质量 9.28 g,果壳很薄,出仁率 54%,大小年
指数 0.74。“马汉”树势健壮,且具有较好的早
实性和抗疮痂病性 [8-9]。用 0~ 10表示其抗性,0
表示最低抗性,10表示最高抗性,其坚果抗病指
数为 5.5;叶片病害少,叶片抗病指数为 6.7;枝
干机械抗性指数 8.2。自 1930年起,“马汉”成
为美国农业部薄壳山核桃育种计划常用的亲本之
一,已有 8个子代被作为美国农业部推广品种,
分别是“Kiowa”、“Harper”、“Mahan-Stuart”、
“Tejas”、“Choctaw”、“Mohawk”、“Wichita”、
“Pawnee”[9-10]。“马汉”的遗传基因为显性纯合
型(PP),因此其 F1子代均表现为雌先型 [11]。
在美国薄壳山核桃果园,昆虫和螨虫种
类繁多,影响到植株的生长。因此,抗病选育
成为薄壳山核桃育种计划中必不可少的部分。
“马汉”对较多虫害表现出良好的抗性,目
前 已 知 的 有 Gnomonia nerviseda[12]、Curculio
caryae[13]、Melanocallis caryaefoliae[14]、Clastoptera
achatina[15]、Boarmia selenaria[16]等。
1.2 “马汉”在美国的栽培现状
“马汉”的大果型和薄果壳特征是其在美国广
泛栽培的主要原因 [17]。自 1930年起,它被认为是
最好的北方品种,大部分种植于夏季炎热漫长、冬
季气候温和的 6~ 9区域(见图 1)。“马汉”作
为古老品种之一,在结果初期早实且丰产,但容易
造成果树负载量过大,加之在美国本土管理粗放,
大小年指数高达 0.74,稳产性较差,且后期果实品
质下降 [18]。调查显示,近几十年,“马汉”已逐渐
被美国农业部新推出的优良品种代替。1990年,美
国薄壳山核桃栽培面积为 218 449 hm2,“Stuart(斯
图亚特)”、“Western Schley(威斯顿·施莱)”、“Wichita(威
奇塔)”等为主栽品种,分别占 21.8%、14.6%、
10.1%,而“马汉”栽培面积为 2 856 hm2,仅占
1.3%(见表 1),已不再作为主栽品种推广 [19]。
图 1 “马汉”品种在美国的分布区域(6~ 9)
Fig. 1 Distribution areas of Mahan in USA (6-9)
表 1 美国薄壳山核桃部分品种栽培面积及比例(1990年)
Table 1 Planting areas and percentage of some cultivars
in Carya illinoinensis in USA (1990)
品种
Cultivar
栽培面积
Planting area / hm2
所占比例
Percentage / %
Stuart 47 703 21.8
Western Schl ey 31 848 14.6
Wichita 22 168 10.1
Schley 11 696 5.4
Cheyenne 10 498 4.8
S uccess 5 550 2.5
Cape Fear 4 786 2.2
Moneymaker 4 295 2.0
Mahan 2 856 1.3
2 “马汉”在我国的引种及栽培现状
“马汉”是中国最早引进的嫁接品种之一,
于 1982年引入浙江,目前已扩繁推广,主要分布
于江浙两省,约有 5万株嫁接苗 [20],安徽、云南
等地亦有少量种植 [21]。
笔者对“马汉”在中国 6个不同立地条件下
的果实性状进行了调查(见表 2、表 3)。新昌、
六合、高邮、中山植物园等地为平原区,土壤条
件较好。且六合配置完善的灌溉设备,管理标准;
高邮的“马汉”植株靠近水塘,水肥充足。建德、
长乐等地为山地类型,土层较薄,土壤条件相对
178 第 2期张 瑞,等:薄壳山核桃品种“马汉”的栽培适应性及其评价
较差,但管理正常。由表 3可看出,我国 6个产
区的“马汉”果实总质量均显著高于美国原产地
(9.28 g),其中以中山植物园最高(11.47 g),
其次分别为六合、长乐、高邮、建德、新昌。出仁
率以高邮、六合、中山植物园的“马汉”植株较高,
分别达 59.72%、 58.16%、57.72%,显著高于美国
原产地(54%),建德出仁率最低,仅为 45.24%。
果形指数以建德最高(2.58),其次为长乐、六合、
新昌,在高邮、中山植物园、美国产地无显著差异。
果壳厚度以六合最薄(0.73 mm),显著低于其它
产地,其次分别为中山植物园、六合、美国,果壳
厚度分别为 1.03、1.11、1.12 mm。高邮、建德、长乐、
六合产地“马汉”的含油率均显著高于美国(67.7%),
分别为 70.34%、69.95%、69.87%、68.59%。利用
综合指数法 [5]对不同立地条件下“马汉”果实综
合性状进行排序(见表 3),各产地按照综合指数
由高到低排列依次为:高邮(96.31)、六合(95.10)、
中山植物园(95.97)、新昌(92.45)、长乐(92.43)、
美国(89.47)、建德(86.88)。
3 “马汉”栽培中存在的问题
3.1 大小年现象
Sparks等认为大小年指数高于 0.6的品种不易
被行业接受,尤其对于“马汉”这种大果型品种,
早年丰产对果树负载量过大,很难保证后期的稳
产性和果实填充度 [22],在美国本土大小年现象极
为严重。众多研究表明,大小年现象与水肥管理
关系密切 [22-27]。薄壳山核桃可以在无灌溉设施的
地域生长,但在其生长期,必须保证充足的水分
供应,即使轻微的干旱也会影响果实的品质。在
生长季节初期缺水会导致果实变小,在 8~ 9月
份缺水则易降低果仁饱满度,严重的干旱会造成
大量落果,甚至影响翌年的产量 [26]。“马汉”为
大果晚熟品种,果实成熟期长达 192 d(均值为
165 d)[25],对水肥要求更高,充足的水肥供应是
保证其果实品质和产量的关键。
Teveni等 [27]将薄壳山核桃果实发育阶段的水分
胁迫分为 3个时期:初期水分胁迫(ES),即授粉、
坐果和果实膨大期(5月至 7月中旬);中期水分
胁迫(MS),即胚乳液化、果壳硬化期(7月中
旬至 8月);后期水分胁迫(LS),即果实灌浆期(9
月至 10月下旬)。研究表明,ES和 MS对薄壳
山核桃果实影响较大,产量分别比对照低 17%和
26%,后期水分胁迫对其果实影响较小,与对照无
显著差异。因此,5~ 8月充足的水分是薄壳山核
桃丰产的重要因素之一,其中 7~ 8月影响最大。
表 2 “马汉”不同栽培地点的立地条件
Table 2 Site conditions of Mahan at different cultivation areas
地点
Site
地理位置
Position
土壤类型
Soil types
土层厚度
Soil thickness /m
水肥状况
Status of water and fertility
管理水平
Management level
建德 Jiande 海拔 300 m,坡度 25° 砂壤土 < 1 较差 正常
长乐 Changle 山坡下部 砂壤土 < 1 较好 正常
新昌 Xinchang 山坡 砂壤土 < 1 较好 正 常
六合 Liuhe 平原 水稻土,黄棕壤 > 2 滴灌 较好
高邮 Gaoyou 平原,水塘边 黄棕壤,淤泥 > 2 充足 较少
中山植物园
Zhongshan Botanical Garden 平原 黄棕壤 > 1 较差 粗放
美 国 America 平原 砂壤土 > 1 较差 粗放
表 3 “马汉”在不同立地条件下的果实性状
Table 3 Nut characters of Mahan at different cultivation areas
地点
Site
总质量
Total mass /g
出仁率
Kernel r ate /%
果形指数
Nut shape index
壳厚
Shell thickness /mm
含油率
Oil content /%
综合指数
Comprehensive index
综合排名
Overall rank
建德 Jiande 10.11 cCD 45.24 dC 2 .58 aA 1.19 aA 69.95 abAB 86.88 7
长乐 Changle 10.37 bB 53.57 cB 2.42 bAB 1.17 aAB 69.87 abAB 92.43 5
新昌 Xinchang 10.09 cD 55.40 bcAB 2.38 cD 1.18 aAB 68.28 bcAB 92.45 4
六合 Liuhe 10.38 bBC 58.16 aA 2.40 bBC 0.73 dD 68.59 cdBC 95.10 2
高邮 Gaoyou 10.36 bB 59.72 aA 2.29 cCD 1.11 bB 70.34 aA 96.31 1
中山植物园 Zhongshan
Botanical Garden 11.47 a A 57.72 abAB 2.30 cCD 1.03 cC 65.07 dC 94.97 3
美国 America 9.28 dE 54.00 cB 2.30 cCD 1.12 bB 67.70 bcABC 89.47 6
† 同一列中标记相同字母者表示无显著差异,不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。
The same letters indicate no significant differences in the same columns, the different lowercases indicate significant differences at 0.05 level, and the different
capital letters indicate very significant differences at 0. 01 level.
179第 31卷 经 济 林 研 究
在美国原产地,由于薄壳山核桃栽培面积广
泛,灌溉设施不完善,大多地区依靠自然降水。
由薄壳山核桃不同产地的月平均降水量(见图 2)
可看出,云南(1 100 mm)的年降水量低于佐治
亚(1 262 mm),但其超过 70%的降水集中在
6~ 9月份,而佐治亚为典型的美国东部气候,全
年降雨较为均匀。德克萨斯和奥克拉荷马降水主
要集中于春季,夏季和冬季较为干燥 [21]。从各地
多年产量来看,在薄壳山核桃果实生长期,云南
图 2 薄壳山核桃不同产地的月平均降水量
Fig. 2 Monthly average rainfall at different pecan
producing areas
图 4 美国地区薄壳山核桃不同品种的可授期与散粉期
Fig. 4 Pollen dispersal period and pistil receptivity period of pecan cultivars in America
图 3 美国薄壳山核桃生产地年产量(2006~ 2011)
Fig. 3 Yearly yield of pecan in America (2006~2011)
地区水量充沛,稳产性较好。2006年起,美国农
业部连续 6 a的调查数据表明,40%的州大年占
4 a,27%的州大年占 3 a,33%的州大年占 2 a,
大小年现象较为明显。以美国薄壳山核桃三大主
产区佐治亚州、新墨西哥州、德克萨斯州为例(见
图 3),2007年雨量充足,3个地区均为丰产年,
佐治亚年产量高达 6.80万 t;2008年为旱年,3个
地区均遭遇小年,佐治亚年产量跌至 3.18万 t。由
此可见,薄壳山核桃的丰产与降水量呈正相关。
3.2 授粉品种的配置不合理
薄壳山核桃为雌性同株异花植物,大多品种
表现为雌雄异熟。自花授粉会影响果实品质,甚
至出现空果、落果现象 [11,28]。“马汉”的雌雄花
期不遇(见图 4),因此配置适宜的授粉品种尤为
重要 [29]。在美国,薄壳山核桃品种资源丰富,“德
西拉布(Desirable)”的雄花散粉期与“马汉”的
雌花可授期有 6 d重叠,为“马汉”的常用优良授
粉品种(见图 4)。此外,“卡多(Caddo)”、“开
普·费尔(Cape Fear)”、“奥康纳(Oconne)”、“波
尼(Pawnee)”等诸多品种均可为“马汉”授粉(见
图 4)。但在我国,薄壳山核桃品种资源相对较少,
且多数地区盲目扩繁,品种较为混乱,授粉品种
配置不当将直接影响“马汉”的结实 [3]。
180 第 2期张 瑞,等:薄壳山核桃品种“马汉”的栽培适应性及其评价
4 “马汉”在我国的推广前景及配套关键
技术
我国薄壳山核桃优良品种资源较为贫乏,尽
管“马汉”在目前的生产上存在一定的局限性,
但只要科学建园,加强水肥管理,“马汉”仍可
作为我国主要推广的优良品种之一。
4.1 科学建园,合理配置授粉树
合理的品种配置是薄壳山核桃建园的前提。
应充分利用国内现有资源,必要时可从美国原产
地引入适宜的品种,根据不同品种的花期特征,
进行品种的综合配置。若将“马汉”作为主栽品种,
还应适当地配置一些其它雌先型品种(见图 4),
以充分利用花粉资源。笔者对主栽“马汉”的果
园进行了初步的品种配置(见图 4),从图 4可看出,
“卡多(Caddo)”等 5个雄先型品种的散粉期与
“马汉”等 4个雌先型品种的可授期大部分重叠,
且“马汉”等 4个雌先型品种也可为“卡多”等 5
个雄先型品种进行授粉,使不同品种的散粉期与
可授期得以协调,既保障了“马汉”的充分授粉,
又能最大限度地提高果园产量。
4.2 加强水肥管理,提高管理水平
灌溉设施是薄壳山核桃建园的基础。尤其是将
大果型的“马汉”作为主栽品种时,对水肥要求更
为苛刻,纯粹依靠降水很难保证果实的填充度及产
量。5~ 10月为果实生长 期,该时期充足的水分
供应尤为重要,其中又以 7~ 9月的灌溉最为关键。
对于土壤贫瘠、水分难以保证的果园不推荐栽培“马
汉”。在建立完善的灌溉设施后,还可以进行适宜
的灌溉施肥 [30],该方法在美国部分地区已取得较
好 成效,但施肥时机和剂量还有待于进一步研究。
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[本文编校:闻 丽 ]