崔云英,蘭士波,溫愛亭
(1.黑龍江省林業科學院江山嬌實驗林場,黑龍江 寧安 157432;2.黑龍江省林業科學研究所 經濟林研究室,哈爾濱 150081)
沙棘(HippophaerhamnoidesLinn.),又稱:醋柳、黑刺和醋刺,對氣候和土壤適應性較強,適宜栗鈣土、灰鈣土、棕鈣土及草甸土等多種土壤類型。沙棘生命力旺盛,生態適應性及抗逆性很強,功能多樣,生態價值、醫療保健功效和經濟效益巨大。在植物系統分類學上,沙棘隸屬胡頹子科(Elaeagnaceae)、沙棘屬(HippophaeLinn.),廣泛分布在大西洋沿岸和歐洲西部斯堪的納維亞南部至巴爾干半島、土耳其、伊朗、阿富汗、巴基斯坦和印度北部區域,主要分布于歐亞大陸溫帶地區。在沙棘良種選育及栽培技術研究領域,俄羅斯處于世界領先地位,20世紀30年代,前蘇聯即開始沙棘遺傳改良及良種選育技術的研究,成績顯赫,歐洲一些國家和蒙古國亦先后開展類似工作,經濟效益顯著。中國關于沙棘的研究起步較晚,但進展迅速。20世紀80年代中期,我國開始從事沙棘良種選育及遺傳改良方面的研究,開展了地理種源選擇與區域性栽培試驗,力求在優良種源和優良小群體內篩選抗逆性較強的優異種質[1-4]。
林木引種馴化是人類利用、改造和保存林木種質資源的重要手段,引進適應性強、經濟價值高的外域生態經濟型樹種,可為鄉土樹種的遺傳改良提供新的優良基因資源。筆者在引種馴化及多點聯合區域試驗技術研究的基礎上,系統開展生長適應性、生長性狀分析及早期綜合評價,旨在為高寒地區生態經濟林基地建設提供科技含量高的優良品種。
遵循原產地與引種區環境條件相似之原則,引進俄羅斯布里亞特共和國選育的大果沙棘6個優良品種[標記:ALY(♂)、ART、CSE、CYI、YSH、HJN],在伊春市帶嶺區按完全隨機區組設計建立俄羅斯大果沙棘子代測定林[5-6]。子代測定林共配置60個優良單株子代,設置5次重復,采取開溝或穴狀定植,株行距3.0m×1.0m,雌雄比例10∶1,并以ALY為授粉樹。定植的沙棘進入結實期后,測定評價果實性狀,在此基礎上,系統開展優良家系選擇。對所得數據采用SPSS 13.0的General Linear Model中 Univariate軟件[7]進行方差分析、LSR檢驗其中:方差分析線性固定模型為Yijk=μ+Bi+Fj+BFij+εijk,式中,Yijk為第i個區組第j個家系的第k個觀測值,μ為總體平均值,Bi為區組,Fj為家系,BFij為家系與區組間的交互作用,εijk為誤差。
研究地點選設在黑龍江省帶嶺林業實驗局,地處小興安嶺南坡,地理位置:E 128°37′46″~129°17′55″、N 46°50′08″~47°21′32″,地形呈紡錘形,北部山地河深、溝窄、地勢平緩;南部山地溝寬河淺,地勢高低相差懸殊。該區域屬大陸性濕潤季風氣候,受西伯利亞冷空氣和太平洋季風的雙重影響,冬季漫長且干燥、寒冷、多雪;夏季短促、濕潤而溫暖。氣溫變化較大,平均氣溫1.4℃,月平均最低氣溫-19.4℃;月平均最高氣溫20.9℃,無霜期115d,降雨量661mm,且多集中在7、8、9三個月份,占全年降雨量50%,年日照時數2156h。土壤主要包括:山地暗棕色森林土、草甸土、沼澤土、石質土等4種土壤類型,⑴暗棕色森林土:暗棕色森林土是境內分布最廣,面積最大的地帶性土壤,發育在花崗巖沉積、坡積和沖積母質上;⑵草甸土:草甸土多分布在河流兩岸、沖積平原、河谷階地和山間低平處、草甸植被和草甸疏林植被下;⑶沼澤土:多分布在山前洼地、溝谷盆地、沖積扇前,地表排水不利、土層中有季節凍層或永凍層,且水分不能下滲的地方;⑷石質土:分布在海拔較高的山頂沉積母質或跳石塘地帶。
針對中國沙棘及其子代存在枝條棘刺多、果實小、果皮薄、果柄短、產量低、難采摘等缺點的現狀,有目標地引種外域優良品種(品系),通過引種馴化和遠緣雜交育種,實現對中國沙棘的遺傳改良和資源的高效利用,以滿足社會生產的需求。俄羅斯大果沙棘優良品種的共同特點:⑴枝條無刺或少刺;⑵果實大,縱徑較野生沙棘提高2~4倍;⑶百粒果實質量較野生沙棘提高3~6倍;⑷果柄長,易采摘;⑸果皮較厚;⑹單株果實產量較野生沙棘4~8倍。
為探討外域沙棘品種對我國高寒地區的適應性,連續3年進行多點聯合區域試驗,測定結果(表1)表明:6個引種品種的定植成活率及保存率均高于85%,以 HJN品種定植成活率(95.3%)和保存率(94.8%)最高,枯枝率(3.7%)最低。定植成活率由大至小序列:HJN>CSE>CYI>ART>YSH>ALY;定植保存率由大至小序列:HJN>CSE>ART>YSH>CYI>ALY;枯枝率由小到大序列:HJN>ART>YSH>CSE>CYI>ALY??梢?,引種的外域優良品種生態適應性較強,長勢良好,適宜我國高寒地區栽培。
6個引進品種間的冠幅、分枝株量、樹高、地徑、葉長和葉寬等數量性狀變異分析和方差分析結果分別見表2和表3,由表2可知,家系間植株分枝株數變異較大,平均變異系數17.32%,變異幅度在12.45%~22.23%之間;冠幅、樹高、地徑、葉長和葉寬5個性狀變異較小,生長均衡,平均變異系數分別為6.90%、5.57%、7.88%、7.11%、10.88%,僅 HJN 品種內家系間的冠幅、樹高及地徑3個性狀變異略大,變異系數分別為13.30%、32.71%、14.94%。方差分析結果(表3)表明:6個生長性狀基本呈正態分布,顯著性概率在0.000~0.009,均小于0.01,差異極顯著。

表2 沙棘引種栽培品種性狀表現及家系間性狀變異分析

表3 沙棘引種栽培品種生長性狀方差分析結果
在沙棘引進品種生長性狀測定分析的基礎上,對果實縱徑、果實橫徑及單果質量等性狀統計描述、方差分析和多重比較,結果分別見表4和表5,由2個表可見,5個沙棘品種間果實縱徑、果實橫徑和單果質量3個性狀變異較小,變異幅度分別在3.86%~6.65%、4.37%~6.10%及7.85%~15.71%范圍內;品種內家系間3個果實性狀變異較小,僅家系間單果質量變異略大,變異幅度7.85%~15.71%。其中:CSE家系間變異最小,HJN次之,變異系數分別為7.85%和9.80%;ART家系間變異最大,變異系數15.71%。方差分析與多重比較結果(表5)表明:引進品種3個果實性狀顯著概率均為0.000,差異極顯著,果實縱徑、果實橫徑及單果質量由大至小序列分別為YSH>HJIN>CYI>CSE>ART、YSH>HJN>ART>CSE>CYI、YSH>HJN>CYI>CSE>ART,其中:YSE、HJN和CYI等3個品種果實縱徑列前三名,果實縱徑分別為12.75mm、12.82mm和12.74mm;ART果實縱徑(11.34mm)、單果質量(0.43g)最小,YSH果實橫徑(8.95mm)、單果質重量(0.57g)最大,CYI果實橫徑(8.07mm)最小。

表4 沙棘引種栽培品種果實性狀統計描述結果

表5 沙棘引種栽培品種果實性狀方差分析與多重比較結果
5.1 引種外域品種的定植成活率和保存率均高于85%,枯枝率較低,生長勢較強,適宜我國高寒地區標準化生態栽培;
5.2 引種外域品種間葉片長和葉片寬的變異幅度較小,變異系數分別在4.75%~9.17%和8.84%~12.65%范圍內,且品種內家系間葉片長和葉片寬變異較??;
5.3 引種外域品種間果實縱徑、果實橫徑和單果質量3個性狀變異較小,變異幅度分別為3.86%~6.65%、4.37%~6.10%及7.85%~15.71%,且品種內家系間單果質量變異略大,變異幅度7.85%~15.71%;
5.4 綜合引種沙棘品種子代的生態適應性、生長表現和果實品質,確定YSH和HJN為優良品種,品種內家系間數量性狀變異較小,生長穩定,具廣泛推廣應用價值。
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