薄殼山核桃砧木容器苗多性狀間關系分析

杜洋文，鄧先珍，李希國

（1.黃岡師范學院經濟林木種質改良與資源綜合利用湖北省重點實驗室/大別山特色資源開發湖北省協同創新中心，湖北 黃岡 438000；2.湖北省林業科學研究院，武漢 430075；3.通城縣林業局，湖北 通城 437400）

薄殼山核桃（Caryaillinoinensis），又名美國山核桃、長山核桃，為胡桃科（Julandaceae）山核桃屬（Carya）植物，其種仁含油率達70%以上，是世界著名干果之一，更是目前市場上富有潛力的具有重要經濟價值的經濟樹種［1，2］。薄殼山核桃用途廣泛，是很好的城鄉綠化樹種和果材兼用樹種，具有重要經濟效益、生態效益和社會效益的優良經濟樹種，具有廣闊的國內和國際市場［3，4］。在薄殼山核桃產業發展初期，種苗繁育大多采用大田裸根育苗方式，這種方式繁育的苗木主根過長，造成起苗難度大，對苗木損傷也較大；苗木須根系也很少，造林后緩苗期過長，成活率低，生長勢較弱，嚴重影響了產業發展。轉變育苗方式，可提高苗木質量，是促進產業健康快速發展的必由之路。與之相比，容器育苗具有明顯優勢，在生產造林中也越來越受到重視。容器育苗的最大優勢在于其移栽后的成活率高［5］。主要原因是容器育苗能保證苗木根系的完整性，減少移栽時根系損失，提高移栽成活率。大田苗在起苗及包裝過程中，根系總量30%以上的細根殘留在土壤中，或被破壞［6］。薄殼山核桃砧木苗質量優劣直接影響嫁接苗生長質量好壞，了解清楚薄殼山核桃砧木容器苗生長性狀間的關系很有必要，這方面的研究鮮有報道。本研究主要針對薄殼山核桃砧木容器苗的高度、地徑、生物量和根系等多個性狀間的關系進行相關分析和回歸分析，探明其具體的、明確的生長關系，這有利于更好培育容器嫁接苗和服務于生產實際，能夠為薄殼山核桃產業提高優質種苗保證。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以泥炭土、珍珠巖、黃心土為基質材料，按一定體積比配制，并添加少量的復合肥，攪拌混勻。將拌勻的基質裝填到無紡布容器袋（口徑19 cm×高度25 cm）中，距容器袋上邊沿口2 cm為宜。砧木幼苗為薄殼山核桃種子經催芽生長至高度15 cm左右、長勢一致、無病蟲害的實生苗。

1.2 試驗方法

2019年5月以6個配方基質培育砧木容器苗，在透明溫室大棚進行。試驗期間，每隔3～5 d澆水一次，保持基質水分充足，及時清除容器內雜草。6—8月，噴施多維菌素和綠色威雷600～800倍稀釋液，每隔10 d一次，連續3次，主要防治天牛、刺蛾、葉甲、蚜蟲等害蟲。試驗按隨機區組設計，6個處理，每處理6株，重復3次。

1.3 指標調查與分析

當年苗木停滯生長后，調查苗木高度（Z1）用卷尺測量，地徑（Z2）用游標卡尺測量。每配方每重復隨機選取3株，將其緩慢倒出容器袋，輕輕抖落基質，用清水輕輕沖洗干凈后，用紙巾吸干水分，立即測定植株地上鮮重（Z3）和地下鮮重（Z4），苗木莖干基質痕跡處以上為地上部分，以下為地下部分。地上部分和地下部分分別在80℃條件下烘干至恒重，分別測定其地上干重（Z5）和地下干重（Z6）。地下部分用掃描儀掃描成圖像，并用托普根系分析系統分析根長（Z13）、根表面積（Z14）、根體積（Z15）和根直徑（Z16）。

1.4 數據統計分析

采用SPSS18.0和Excel軟件進行相關分析和回歸分析。

2 結果與分析

2.1 薄殼山核桃性狀間相關分析

由表1可知，薄殼山核桃砧木容器苗高度、地徑、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重、根冠比、高徑比、根重比、含水率、總生物量、苗木質量指數、根長、根表面積、根體積、根直徑16個性狀間存在一定的相關關系。而且，部分性狀間還存在顯著或極顯著的正或負的相關關系，主要有：Z1與Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z11、Z12、Z13，Z2與Z1、Z3、Z4、Z5、Z6、Z11、Z12、Z13，Z11與Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z12、Z13、Z14，Z12與Z1、Z2、Z3、Z4、Z6、Z11、Z13，Z13與Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z14、Z15。

表1 各指標相關系數

2.2 薄殼山核桃性狀間回歸分析

2.2.1 苗木高度與其他性狀間回歸分析 以苗木高度為因變量，以地徑、地上鮮重、地下鮮重等其他15個性狀為自變量進行逐步回歸多元線性分析（表2），結果表明，僅有地上干重進入回歸方程，其確定系數R2達0.944，線性擬合度大；方差分析F=67.255，顯著性水平P=0.001＜0.01；非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.001＜0.01，回歸方程為Y=9.868+6.280X（Y為高度，X為地上干重），對方差分析和回歸系數的顯著性檢驗均表明，建立的回歸方程具有極顯著水平。

表2 薄殼山核桃苗木高度與地上干重線性回歸系數、方差分析及R2

進一步對薄殼山核桃苗木高度和地上干重進行對數、二次方、三次方和指數曲線進行分析（表3），通過對各曲線擬合模型的R2比較可知，3次方曲線擬合模型的R2最大，達0.957，但對方差分析顯著性檢驗P=0.064＞0.05，未達到顯著水平。其次二次方曲線擬合模型R2為0.956，顯著性檢驗P=0.009＜0.01，達到極顯著水平，擬合方程為Y=11.740+2.231X+1.880X2（Y為高度，X為地上干重）。其R2比線性擬合更大，表明以二次方模型建立的回歸方程更優，曲線擬合度更好。由圖1可知，二次方擬合曲線比線性擬合更接近于觀測值。因此，苗木高度與地上干重呈極顯著的二次方曲線模型，曲線擬合度更優。

圖1 苗木高度與地上干重回歸擬合曲線

表3 薄殼山核桃苗木高度與地上干重曲線擬合模型參數和參數估計值

2.2.2 薄殼山核桃苗木地徑與其他性狀間回歸分析 以薄殼山核桃苗木地徑為因變量，以高度、地上鮮重、地下鮮重等其他15個性狀為自變量進行逐步回歸多元線性分析，結果（表4）表明，僅有總生物量進入回歸方程，確定系數R2達0.939，線性擬合度較大；方差分析F=62.041，顯著性水平P=0.001＜0.01；非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.001＜0.01，回歸方程為Y=3.031+0.158X（Y為地徑，X為地總生物量），對方差分析和回歸系數顯著性檢驗均表明，回歸擬合方程具有極顯著水平。

表4 薄殼山核桃苗木地徑與總生物量線性回歸系數、方差分析及R2

進一步對苗木地徑和總生物量進行對數、二次方、三次方和指數曲線分析（表5），通過對各曲線擬合模型的R2比較可知，三次方曲線擬合模型的R2最大，達0.962，但對方差分析顯著性檢驗P=0.057＞0.05，未達到顯著水平。其次二次方曲線擬合模型R2為0.940，顯著性檢驗P=0.015＜0.05，達到顯著水平，擬合方程為Y=3.143+0.127X+0.002X2（Y為地徑，X為總生物量）。其R2比線性擬合更大，表明以二次方模型建立的回歸方程更優，曲線擬合度更好。由圖2可知，線性擬合曲線和二次方擬合曲線存在一定的擬合差異，二次方擬合曲線更接近于觀測值。因此，苗木地徑與總生物量呈顯著的二次方曲線模型，曲線擬合度更優。

表5 薄殼山核桃苗木地徑與總生物量曲線擬合模型參數和參數估計值

圖2 苗木地徑與總生物量回歸擬合曲線

2.2.3 薄殼山核桃苗木總生物量與其他性狀間回歸分析 以薄殼山核桃苗木總生物量為因變量，以高度、地徑、地上鮮重、地下鮮重等其他15個性狀為自變量進行逐步回歸多元線性分析，結果（表6）表明，僅有地下干重和地上干重進入回歸方程，確定系數R2達到1.000；方差分析F=3 474 456.841，顯著性水平P=0.000＜0.01；地下干重的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.000＜0.01，地上干重的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.000＜0.01，線性回歸方程為Y=-0.002+1.001X1+0.993X2（Y為總生物量，X1為地下干重，X2為地上干重），對方差分析和回歸系數顯著性檢驗均表明，回歸擬合方程具有極顯著水平，線性擬合度達到最優。

表6 薄殼山核桃苗木總生物量與地下干重、地上干重線性回歸系數、方差分析及R2

2.2.4 薄殼山核桃苗木質量指數與其他性狀間回歸分析 以薄殼山核桃苗木質量指數為因變量，以高度、地徑、地上鮮重、地下鮮重等其他15個性狀為自變量進行逐步回歸多元線性分析，結果（表7）表明，僅有地下干重和含水率進入回歸方程，確定系數R2達0.997；方差分析F=577.448，顯著性水平P=0.000＜0.01；地下干重的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.000＜0.01，含水率的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.048＜0.05，線性回歸方程為Y=0.131+0.026X1-0.003X2（Y為苗木質量指數，X1為地下干重，X2為含水率），對方差分析和回歸系數顯著性檢驗均表明，回歸擬合方程具有顯著水平，線性擬合度達到最優。

表7 薄殼山核桃苗木質量指數與地下干重、含水率線性回歸系數、方差分析及R2

2.2.5 薄殼山核桃苗苗木根長與其他性狀間回歸分析 以苗木根長為因變量，以高度、地徑、地上鮮重、地下鮮重等其他15個性狀為自變量進行逐步回歸多元線性分析，結果（表8）表明，僅有根表面積、高度、地上鮮重進入回歸方程，確定系數R2達1.000；方差分析F=1 407.579，顯著性水平P=0.000＜0.01；根表面積的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.001＜0.01，高度的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.010＜0.05，地上鮮重的非標準化回歸系數B值顯著性水平P=0.028＜0.05，線性回歸方程為Y=-618.227+1.795X1+62.056X2-165.366X3（Y為 根長，X1為根表面積，X2為高度，X3為地上鮮重），對方差分析和回歸系數顯著性檢驗均表明，回歸擬合方程具有顯著水平，線性擬合度達到最優。

表8 薄殼山核桃苗木根長與根表面積、高度、地上鮮重線性回歸系數、方差分析及R2

3 小結與討論

薄殼山核桃砧木容器苗高度、地徑、地上鮮重、地下鮮重、地上干重、地下干重、根冠比、根重比、高徑比、含水率、總生物量、苗木質量指數、根長、根表面積、根體積等16個性狀間存在一定的顯著相關關系。通過采用線性和曲線逐步回歸分析表明，以苗木高度為因變量，僅與地上干重存在極顯著的線性關系，但二次方曲線擬合度更優，R2達0.956，擬合結果更接近于觀測值，最優擬合方程為Y=11.740+2.231X+1.880X2；以苗木地徑為因變量，僅與總生物量存在極顯著的線性關系，但二次方曲線模型擬合度更優，R2達0.940，擬合結果更接近于觀測值，最優擬合方程為Y=3.143+0.127X+0.002X2；以苗木總生物量為因變量，與地上干重和地下干重存在極顯著的二元線性關系，擬合度R2達到最優1.000，最優擬合方程為Y=-0.002+1.001X1+0.993X2；以苗木質量指數為因變量，與地下干重和含水率存在極顯著的二元線性關系，最優擬合度R2達到0.997，最優擬合方程為Y=0.131+0.026X1-0.003X2；以苗木根長為因變量，與根表面積、高度、地上鮮重存在極顯著的三元線性關系，最優擬合度R2達到1.000，最優擬合方程為Y=-618.227+1.795X1+62.056X2-165.366X3。以上最優擬合方程能夠很好地預測和指導薄殼山核桃砧木容器苗培育和生產造林效果。