薄殼山核桃‘波尼’在山東威海地區的引種表現

劉丙花　趙登超　舒秀閣　梁靜　賈明　姚玉章　劉星辰

摘要：以不同樹齡砧木嫁接的薄殼山核桃良種‘波尼為試驗材料，研究其在山東威海地區的引種表現。結果表明：‘波尼在威海地區3月底芽萌動，4月初展葉，開花期在4月中旬至5月中旬，10月初成熟，11月底落葉進入休眠期。結果枝長度21.37～22.93 cm，結果枝平均結果數3.79～4.34個，單株產量2.05～6.48 kg。堅果單果重8.91～9.76 g，仁重5.05～5.62 g，出仁率56.64%～58.13%，種仁蛋白質含量68.42～84.55 g/kg，脂肪含量為489.76～630.12 g/kg，氨基酸含量83.82～99.60 g/kg。高接砧木樹齡對堅果縱徑、殼厚、出仁率均無顯著影響，而對結果枝平均結果數、單株堅果產量、堅果橫徑、果形指數、單果重、仁重及種仁蛋白質、粗脂肪含量均有顯著影響，除脯氨酸外，其余氨基酸含量均為5年生砧木嫁接的高。5年生砧木嫁接‘波尼的結果枝平均結果數、堅果單果重和仁重均顯著小于3年生砧木，但其單株堅果產量及種仁蛋白質、脂肪和氨基酸含量均顯著高于3年生砧木。‘波尼在山東威海地區的引種表現出較強的生長適應性和較高的堅果經濟性狀，適宜在威海地區大面積推廣栽植，為山東省引種薄殼山核桃提供了理論依據。

關鍵詞：薄殼山核桃;波尼;良種;威海地區;引種表現

中圖分類號：S664.102.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2020）05-0059-05

Abstract ?Carya illinoensis K. Koch cv. Pawnee grafted on rootstocks with different ages were used as experimental materials to study its introduction performance in Weihai area of Shandong Province. The results showed that Pawnee in Weihai area germinated at the end of March， exhibited leaves at the beginning of April， flowered from mid-April to mid-May， riped at the beginning of October， and entered the period of dormancy at the end of November. The length of fruiting branches， the fruit number of each fruiting branches， the yield per plant were 21.37～22.93 cm， 3.79～4.34 and 2.05～6.48 kg， respectively. Average single fruit weight， kernel weight and kernel rate of nut were 8.91～9.76 g， 5.05～5.62 g and 56.64%～58.13%， respectively. The content of protein， crude fat and amino acid in kernel were 68.42～84.55， 489.76～630.12 and 83.82～99.60 g/kg， respectively. One-way ANOVA showed that the age of rootstock had no significant effects on the vertical diameter， shell thickness and kernel rate， while had significant effects on the average fruit number of each fruiting branches， yield per plant， transverse diameter of fruit， single fruit weight， kernel weight， fruit shape index and the contents of protein and crude fat. Except proline， the contents of the other amino acids were higher when the rootstock was five years old compared with those when the rootstock was 3 years old. The average number of each fruiting branches， average single fruit weight and kernel weight of Pawnee grafted on 5-year-old rootstocks were significantly lower than those grafted on 3-year-old rootstocks， while the former showed higher value in yield per tree and the content of protein， crude fat and amino acid in kernel compared with the latter. In conclusion， Pawnee had better introduction performance in Weihai area of Shandong Province as manifested by their strong growth adaptability and high nut economic characters， suggesting that Pawnee was suitable for large-scale planting in Weihai area. The results could provide theoretical basis for introduction and planting of Carya illinoensis K. Koch in Shandong Province.

Keywords Carya illinoensis K. Koch; Pawnee; Improved varieties; Weihai area; Introduction performance

薄殼山核桃（Carya illinoensis K. Koch）又名“美國山核桃”“長山核桃”“碧根果”等，屬胡桃科（Julandaceae）山核桃屬（Carya Nutt），其種仁營養豐富，既可生食又可加工制作食品和保健油品，具有較高的醫學和保健功能[1-3]。此外，薄殼山核桃因其樹形高大直立、枝繁葉茂、樹形美觀、材質堅韌、紋理細膩等特點，還被廣泛用于園林綠化、提供優質木材和多種工業原料[4-6]。薄殼山核桃原產美國和墨西哥，目前廣泛分布于世界五大洲20多個國家和地區[5-7]。我國于19世紀末開始引種薄殼山核桃，先后引進并保存有100多個品種，在浙江、福建、江西、四川、云南、湖北、湖南、河南、河北、山東等20多個省（市、區）均有種植[8-11]。目前，薄殼山核桃已成為中國許多地方的支柱產業，在調整農業種植結構、增加農民收入、出口創匯以及保障國家糧油安全和生態安全方面發揮著越來越重要的作用，被列為國家戰略性樹種[5，8]。

薄殼山核桃良種‘波尼（英文名 Pawnee）由美國農業部農業研究服務中心于1984 年采用 Mohawk × Starking Hardy Giant 雜交育成，因其具有早實豐產、堅果品質佳、抗病性強等特點，在美國被大面積種植，同時也被許多國家廣泛引種[12]。‘波尼最早由中國林業科學研究院引進，在江蘇[7，13，14]、云南[15]、湖北[10，16]、安徽[17]、浙江[18]等長江流域省份試栽，表現均較好。有關‘波尼在長江以北省份的引種表現，僅有山東聊城和濟寧的報道，均表現為較好的早實豐產性，且具有較強的抗旱耐澇性，適宜在該區域推廣種植[19，20]。因其較高的營養價值，先后在山東省多個地區（如威海、濟寧、泰安等地）進行引種栽培，本研究著重對山東威海地區‘波尼引種后的物候期、樹體生長與結果狀況、果實品質等進行調查分析，以期為今后山東省薄殼山核桃產業的發展奠定引種依據。

1 材料與方法

1.1 引種地概況

引種地為山東省威海市火炬高技術產業開發區星宇林農家庭農場，位于山東半島最東端，瀕臨黃海，地處中緯度，屬于溫帶季風氣候，四季變化和季風進退都較明顯。與同緯度的內陸地區相比，具有雨水豐富、氣候溫和的特點。另外，受海洋的調節作用，表現出春冷、夏涼、秋暖、冬溫，晝夜溫差小、無霜期長、大風多和濕度大等海洋性氣候特點。地勢屬起伏緩和、谷寬坡緩的波狀丘陵區，平均海拔200～300 m，年平均氣溫12℃ 左右，無霜期約210 d，日照時數2 538.2 h，年平均降水量730.2 mm。土壤以棕壤土為主，土層較厚、疏松、通透性好，微堿性，有機質含量較豐富。

1.2 測定材料

2014年秋季，星宇林農家庭農場從中國林業科學研究院引種‘波尼新梢接穗，將芽塊分別嫁接到3年生（株行距為3 m × 4 m）和5年生（散生）實生樹上。引種嫁接后第3年開花，第4年開始大量結果。引種嫁接后第5年（2019年）開始對‘波尼良種的植物學特征、物候期、樹體生長與結果特性、堅果形態與營養成分等特性進行觀察、檢測與分析。

1.3 測定方法

1.3.1 植物學特征和物候期調查隨機選取5株嫁接樹進行植物學特征和物候期調查，每株隨機選取5個枝條觀察萌芽期、展葉期、開花期、果實生長期、果實成熟期和休眠期。

1.3.2 樹體生長狀況和單株產量調查隨機選取不同樹齡砧木嫁接的‘波尼良種5株進行樹體生長狀況和單株產量調查。主干直徑用數顯游標卡尺（0.01 mm）測定，結果枝長度用卷尺（0.01 cm）測定。記錄結果枝的結果數，然后將每株樹的果實分別采收，去青皮，晾干，用電子秤（1.00 g）稱重即得單株堅果產量。

1.3.3 堅果形態指標測定每株隨機選取30粒成熟、無病蟲害的果實，用數顯游標卡尺（0.01 mm）測定堅果的縱徑、橫徑和殼厚，用電子天秤（0.01 g）測定單果質量和仁重。

堅果果形指數=縱徑/橫徑 ;

出仁率（%）=種仁質量/堅果質量×100。

1.3.4 種仁營養成分測定30粒果實去殼取種仁，測定其營養成分。蛋白質含量采用凱氏定氮法測定（GB/T 5009.5—2003），粗脂肪含量采用索氏抽提法測定（GB/T 5009.6—2003），氨基酸種類及含量采用色譜分析法測定（GB/T18246—2000）。

1.4 數據統計與分析

試驗設4個重復，其中堅果形態指標每個重復測定30個果實，所有指標數值均為平均值±標準差。單因素方差分析（One-way ANOVA）采用SPSS 20.0（SPSS Inc.， IL， USA）數據處理系統進行。

2 結果與分析

2.1 植物學特征

‘波尼樹干挺直，干皮灰色、粗糙、有縱裂，枝條灰褐色;奇數羽狀復葉，葉片呈卵狀披針形，鋸齒邊緣，小葉對生、鐮狀彎曲;雌雄同株異花，雄先型，雄花為葇荑花序，雌花為穗狀花序。

2.2 樹體生長及結果特性

引種嫁接后第5年（2019年），3年生砧木嫁接‘波尼干徑113.05 mm，結果枝長度22.93 cm，單枝結果數為4.34個，單株堅果產量為2.05 kg（表1）。5年生砧木嫁接‘波尼干徑126.86 mm，結果枝長度21.37 cm，單枝結果數為3.79個，單株堅果產量為6.48 kg。方差分析結果表明，嫁接砧木樹齡對干徑（P=0.291）、結果枝長度（P=0.182）無顯著影響，而對單枝結果數（P=0.019）和單株堅果產量（P=0.002）有顯著影響。5年生砧木嫁接‘波尼的單枝平均結果數雖顯著小于3年生砧木，但其單株堅果產量顯著高于3年生砧木，這主要歸因于其生長量大，結果枝數量顯著增加。

2.3 果實形態特征

‘波尼堅果外果皮四瓣裂，果實大小中等。因嫁接砧木樹齡的不同，其堅果經濟性狀表現出差異性：單果重8.91～9.76 g;長橢圓形，縱徑42.73～43.29 mm，橫徑22.29～23.24 mm，果形指數1.86～1.92;果頂尖，果基圓平;殼厚0.74～0.77 mm，光滑，革質，易剝;種仁肥厚，金黃色，仁重5.05～5.62 g，出仁率56.64%～58.13%（表2）。

方差分析結果表明，嫁接砧木樹齡對‘波尼堅果縱徑（P=0.229）、殼厚（P=0.290）和出仁率（P=0.469）無顯著影響，而對橫徑（P=0.000）、果形指數（P=0.012）、單果重（P=0.000）和仁重（P=0.002）有顯著影響。3年生砧木嫁接‘波尼的單果重和仁重均顯著大于5年生砧木嫁接，原因可能是其樹體結構較小，樹冠內通風透光較好，葉片光合作用旺盛，利于光合同化物向果實積累。

2.4 種仁營養分析

薄殼山核桃種仁富含脂肪、氨基酸和蛋白質，是世界著名的高檔干果和油料。如表3所示，‘波尼果實種仁蛋白質含量為68.42～84.55 g/kg，脂肪含量為489.76～630.12 g/kg。嫁接砧木樹齡對‘波尼種仁蛋白質含量（P= 0.000）和脂肪含量（P= 0.000）均有顯著影響，且5年生砧木嫁接‘波尼的種仁蛋白質和脂肪含量均顯著高于3年生砧木。

如表4所示，‘波尼果實種仁中共檢測出17種氨基酸，氨基酸總量為83.82～99.60 g/kg，其中必需氨基酸有7種（蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸），含量為21.15～28.47 g/kg，占氨基酸總含量的25.23%～28.58%。谷氨酸的含量最高為15.84～21.82 g/kg，其次為精氨酸13.69～14.64 g/kg;蛋氨酸和胱氨酸的含量較低，分別為0.40～0.58 g/kg和0.87～1.16 g/kg。除脯氨酸外，5年生砧木嫁接后，‘波尼果實種仁中其它16種氨基酸的含量均高于3年生砧木，其原因有待進一步研究。

2.5 物候期

‘波尼為雄先型品種，在山東省威海市3月底至4月初萌芽，4月上旬開始展葉，雄花開花期為4月中旬至5月上旬，雌花開花期為4月下旬至5月中旬，果實發育期為5月下旬至10月上旬，11月中旬開始落葉，12月底進入休眠期。

3 討論與結論

薄殼山核桃是一種重要的堅果和木本油料樹種、生態樹種、用材樹種和生物質能源樹種，廣泛分布于美國、加拿大、墨西哥、意大利、土耳其、以色列、日本、中國等五大洲的20多個國家[5-7]。美國是薄殼山核桃的發源地，目前已選育命名的薄殼山核桃栽培品種有1 000多個，其中有百余個品種被用于商業化栽培，年產量12萬噸，是世界上最大的薄殼山核桃生產國和出口國[18]。 我國于19世紀末20世紀初開始引種薄殼山核桃，迄今已經引進50多個品種，其中應用于商業性栽培的品種有十余個;引種地區多達20多個省市，其中在亞熱帶東部、長江流域和云南等地表現出較好的生長適應性[1，11]。

薄殼山核桃良種‘波尼因其早實豐產、果實品質佳、抗病性強等特點，被許多國家廣泛引種[12]。中國林業科學院于20世紀90年代從美國引進‘波尼品種，主要在江蘇[7，13，14]、云南[15]、湖北[10，16]、安徽[17]等長江流域省份試栽，均表現出良好的早實豐產性和抗病性。有關‘波尼在長江以北省份的引種表現鮮有報道。據生靜雅等[19]報道山東省‘波尼最早由冠縣柳林鎮喬莊村董鳳瑞于2003年從中國林業科學院引種接穗嫁接到2年生幼樹上，表現良好后陸續擴繁，并在周邊推廣。2013年，山東省濟寧市經濟林管理站分別從中國林業科學研究院和江蘇省農業科學院引進‘波尼在山東省濟寧市汶上縣試栽，連續多年觀察表明‘波尼在該地區具有良好的生長適應性，表現出顯著的早實豐產性，較強的抗旱性、耐澇性、抗病性，且堅果商品性高[20]。

本研究發現：薄殼山核桃良種‘波尼在山東省威海市表現出較強的生長適應性、較高的早實豐產性和堅果經濟性狀，表明威海地區滿足‘波尼生長發育所需生態環境條件，是該品種的栽培適宜區，具有良好的種植和發展潛力。此外，方差分析結果表明高接砧木樹齡對堅果縱徑、殼厚、出仁率均無顯著影響，而對單枝平均結果數、單株堅果產量、堅果橫徑、果形指數、單果重、仁重及種仁蛋白質、粗脂肪均有顯著影響，且除脯氨酸外，其余氨基酸含量均為5年生砧木嫁接的高，其原因有待進一步研究。

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