19個文冠果種源在新疆的性狀表現與聚類分析

馬 新，姜繼元，朱耀軍，董 鵬，李 銘＊

（1．新疆農墾科學院，新疆石河子832000；2．中國林業科學研究院，北京100091）

19個文冠果種源在新疆的性狀表現與聚類分析

馬 新1，姜繼元1，朱耀軍2，董 鵬1，李 銘1＊

（1．新疆農墾科學院，新疆石河子832000；2．中國林業科學研究院，北京100091）

為文冠果在新疆的進一步推廣應用提供科學依據，將19個文冠果種源進行播種育苗試驗，研究不同種源文冠果苗期的生長特性及影響因子。結果表明：牡丹江、1號、坤6及經7在各個時期的株高、地徑及冠幅均表現最好，經1、椅22及紅5表現較差；不同種源文冠果葉片數量存在明顯差異，整體變化在12 ～35片，牡丹江葉片數最多，為35片，與其他種源間差異顯著（P＜0．05），經22、紅補4及經18的葉片數較少；聚類分析將19個種源劃分為4組，第1組牡丹江綜合表現最優，第4組的紅補4和坤160等12個種源長勢較差。日平均氣溫與文冠果株高和冠幅呈極顯著正相關 （P＜0．01），日平均相對濕度與地徑呈顯著負相關（P＜0．05），平均風速與文冠果株高、地徑及冠幅無相關性。

文冠果；生長指標；葉片數量；聚類分析

文冠果（xanthoceras sorbifolia）又名木瓜、文登閣和文官果等，屬于無患子科文冠果屬，該屬僅1種，是我國特有的珍稀木本油料植物［1］。文冠果在我國北方分布廣泛，其根系發達、保水力強，耐干旱、嚴寒和貧瘠，可在荒山、荒地和沙化土壤等條件下生長，因此，是山區綠化、退耕還林、防風固沙的首選生態經濟樹種［2］，具有巨大的開發和利用潛力［3］。在林業培育中種源的選擇是造林成敗的關鍵因子之一［4］，優良種源不僅可以促進育苗技術的發展，還可提高造林質量和林木生產力，實現林業增產增收［56］。有關文冠果引種的研究目前已有許多報道。王超等［7］在山西吉縣、張維勝等［8］在吉林前郭縣、張剛等［9］在陜西、候元凱等［10］在河南進行了文冠果引種的研究，均取得良好成果；而南方地區如廣西、廣東、江西及湖南等地的文冠果引種栽培尚未成功，說明文冠果的引種與地理及氣候條件有直接關系［1112］。新疆生產建設兵團水資源缺乏，晝夜溫差變化較大，屬我國典型的干旱、半干旱區。目前新疆有關文冠果引種試驗研究的報道較少，文冠果良種的篩選和繁育缺乏技術指導。因此，以19個文冠果種源為供試材料，比較不同種源文冠果生長量的差異性，選育和鑒定文冠果優良單株，以期篩選出適合兵團栽培的優良資源，為文冠果在新疆兵團的進一步推廣應用提供科學依據。

1材料與方法

1．1試驗地概況

試驗于2015年在新疆農墾科學院林園所試驗田進行（44°17′N，85°51′E），屬典型的溫帶大陸性氣候，冬季長而嚴寒，夏季短而炎熱，年均氣溫7．5～8．2℃，年降雨量180～270mm。供試土壤為灌耕灰漠土（灌淤旱耕人為土，Calcaric Fluvisals），耕層（0～20cm）土壤pH 8．52，有機質16．7g／kg，全氮1．13g／kg，速效磷23．87mg／kg，速效鉀246．8mg／kg，試驗田地勢平坦，水源充足。

1．2試驗材料

文冠果種子為2014年10月由內蒙古赤峰市林業科學研究院提供，種源共19個。種子收集后于地下室覆濕沙儲藏。

1．3試驗方法

試驗采用隨機區組設計，每個種源1個處理，3次重復，共計57個小區，小區面積為24m2（2．4m×10．0m）。2015年3月27－28日播種，0．4m×0．8m寬窄行覆膜種植，膜寬0．7m，膜間距0．6m，株距0．12m，1膜2行，種植密度為300kg／hm2，覆土厚度為2～3cm。全年松土除草3次，澆水施肥5次，其他管理措施同大田。

1．4測定項目

在文冠果播種至幼苗出齊后（從5月25日起），對每個種源隨機選擇3株幼苗掛牌編號，每隔1周測定株高、地徑及冠幅，生育期內共考察6次（即5 月25日、6月2日、6月8日、6月15日、6月23日及6月30日），利用鋼卷尺測量株高和冠幅，其中冠幅為苗木在南北和東西方向寬度的平均值，電子游標卡尺測量地徑。測量形態生長指標的同時統計葉片數。氣象數據由烏蘭烏蘇農業氣象站提供。

1．5數據分析

利用Excel 2003進行數據整理，SPSS 21．0統計軟件進行聚類分析、相關性分析和不同種源間方差分析；利用Graphpad prism 5．0軟件（Graphpad software，Inc．，USA）進行繪圖。

2結果與分析

2．1生長指標

從表1可知，各個種源文冠果株高、地徑和冠幅均隨著植株的生長而增加。其中，株高以牡丹江、1號、經7、經17及坤6的較高，牡丹江表現最好，6月30日其株高達65．2cm，明顯高于其他種源；其次是坤160、坤182及紅補4；經22、椅7及經1在各個采樣時期株高均較低。牡丹江地徑明顯好于其他各個種源，在6月30日其地徑達0．72cm。冠幅以牡丹江、坤6、1號及經7表現最好，6月30日分別為27．7cm、19．7cm、19．0cm及18．3cm，而坤182、紅5、經1及椅22表現最差，6月30日分別為14．7cm、15．4cm、14．7cm和14．3cm。

表1 文冠果不同時期的株高、地徑和冠幅Table 1 Height，ground diameter and crown width of X．sorbifoliain different periods cm

續表1

2．2葉片數量

由圖1看出，不同種源文冠果葉片數量存在明顯差異，整體變化在12～35片。其中，牡丹江葉片數量最高，為35片；經9次之，為28片；牡丹江和經9顯著高于其他各種源（P＜0．05）。坤6、坤160及坤182的葉片數量相對較少，且種源間差異不顯著（P＜0．05）；經22、紅補4及經18的葉片數較少，經18種源的葉片數最少，僅12片，與其他種源間的差異顯著（P＜0．05），與牡丹江相比降低191．7%。

圖1 不同種源文冠果的葉片數量Fig．1 Leaf number of different X．sorbifoliagermplasm resources

圖2 不同種源文冠果生長指標及葉片數量的聚類分析Fig．2 Clustering analysis of growth index and leaf number of different X．sorbifoliagermplasm resources

2．3文冠果生長指標與葉片數量的聚類

以文冠果的株高、地徑、冠幅及葉片數量為指標，對19個文冠果種源進行聚類分析結果（圖2）表明，供試的19個種源劃分為4組，第1組為牡丹江種源，苗木生長量最大，生物量積累最多；第2組包括椅7、經18、經20及經22，苗木長勢次之；第3組包括經1和經9，苗木長勢一般，其余的紅補4和坤160等12個種源為第4組，苗木生長量最小，長勢相對較低。

2．4生長指標與主要氣象因子的相關性

從表2看出，日平均氣溫與文冠果株高和冠幅呈極顯著正相關（P＜0．01），但與地徑的相關性不明顯。日平均相對濕度與地徑呈顯著負相關（P＜0．01，r＝－0．50），但與株高和冠幅的相關性不明顯。平均風速與文冠果株高、地徑及冠幅均無相關性。

表2 文冠果苗高、地徑和冠幅與主要氣象因子的相關性Table 2 Correlations between seedling height，ground diameter，crown width and main meteorological factors

3結論與討論

1）近年來有關不同種源文冠果苗期生長性狀的研究較多：王玲和趙廣亮［15］通過對3個種源的觀賞型文冠果幼苗的株高、地莖和芽苗數進行調查，比較得到最優觀賞型種源；劉霞等［16］對6個不同種源的文冠果1年生播種苗年生長規律進行對比分析，篩選出適合山東省栽培的優良種源；張維勝等［8］以赤峰8個引種的文冠果1～3年生苗的株高和地徑生長進行調查和對比分析。綜上表明，文冠果不同種源在不同引種地的表現不同，引種成敗與地理分布和氣候條件直接相關［11－12］。本試驗結果發現，種源間株高、地徑及冠幅均存在顯著差異，19個種源文冠果聚為4類，第1組的牡丹江長勢最優，苗木生長量最大、生物量積累最多。生長指標與主要環境因子的相關分析結果表明，日平均氣溫與株高和冠幅呈極顯著正相關關系，這和舒梟等［17］研究結論一致，原因可能是文冠果為喜光樹種［18］，在一定條件下光照充足，溫度上升會促進其生長發育。

2）判定經濟林種源是否優秀最終還要研究其產量的差異，許多學者通過對不同種源文冠果開花及果實產量的研究評價種源的優劣也證實了這點［1920］，但本研究的文冠果不同種源由于未結果，未比較各產量之間的差異，將作進一步的研究。

3）綜合比較，供試的19個文冠果種源中，牡丹江、1號、坤6及經7等種源在各個時期的株高、地徑及冠幅均表現最好，為優良種源，而經1、椅22及紅5等文冠果種源表現較差。

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（責任編輯：聶克艷）

Character Performance and Clustering Analysis of 19 Different Xanthoceras sorbifolia Germplasm Resources in Xinjiang

MA Xin1，JIANG Jiyuan1，ZHU Yaojun2，DONG Peng1，LI Ming1＊
（1．Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Sciences，Shihezi，Xinjiang，832000；2．Chinese Academy of Forestry Sciences，Beijing，100091，China．）

The growth characteristics and influence factors of 19 X．sorbifolia germplasm resources at seedling stage were studied by the sowing and seedling raising test to provide the scientific basis for further popularization and application of X．sorbifolia．Results：The height，ground diameter and crown width of Mudanjiang，No．1，Kun 6and Jing 7of X．sorbifoliagermplasm resources at different growth periods are the best but the height，ground diameter and crown width of Jing 1，Yi 22and Hong 5 X．sorbifoliaare poor among 19 X．sorbifolia．There is an obvious difference in leaf number among 19 X．sorbifolia germplasm resources and the variation range of leaf number is 12～35．The leaf number of Mudanjiang is the highest（35leaves）and significantly higher than other germplasm resources．The leaf number of Jing 22，Hongbu 4and Jing 18is the lowest．19 X．sorbifolia germplasm resources can be divided into four groups by clustering analysis．The comprehensive performance of GroupⅠ（Mudanjiang）is the best and the growth vigor of GroupⅣis poorer．The daily average temperature is positively related to height and crown width of X．sorbifoliavery significantly and daily average relative humidity is negatively related to ground diameter of X．sorbifoliasignificantly．The average wind velocity has no correlations with height，ground diameter and crown width of X．sorbifolia．

Xanthoceras sorbifolia；growth index；leaf number；clustering analysis

S723．1＋3；S722．5

A

1001－3601（2016）11－0477－0121－04

2016－04－14；2016－11－02修回

國家林業公益性行業科研專項“新疆文冠果優系引選及繁育技術研究”（201404712）；兵團科技攻關項目“南疆節水園林綠化植物引選與應用”（2015AD024），“文冠果優系引進與容器育苗技術研究”（2015AD019）

馬 新（1989－），男，助理研究員，從事林業生態研究。E－mail：mx501393782＠126．com

＊通訊作者：李 銘（1965－），男，研究員，從事經濟林研究。E－mail：lm0993＠163．com