劉曉剛 楊秀清 解甜甜



摘要:以晉中市太谷區栽培的6 a生平歐21號大果榛為研究對象,跟蹤監測其不同生長期(果殼硬化前期、果殼硬化期、種仁發育期、種仁充實期、果實成熟期)枝、葉、果實表型生長指標及碳水化合物和可溶性蛋白含量的動態變化;分析測定成熟期果實與種仁性狀、出仁性狀、豐產性及種仁營養成分,旨在探究平歐21號大果榛在山西栽培的生長表現及果實經濟性狀。結果表明,該種質枝、葉在果實發育前(至果殼硬化前期)已完成大幅生長,枝條在果殼硬化期仍有快速增長,之后隨果實發育基徑、長度增長緩慢。果實及種仁三徑及鮮重隨發育期先增加后降低,在種仁充實期達最大,進入果實成熟期有所下降。枝、葉及果苞中非結構性碳水化合物及可溶性蛋白含量在果實生長前期呈增加趨勢,隨種仁發育出現下降。而種仁中二者含量隨其發育的充實程度在增加。經濟性狀分析可得,平歐21號單果重2.60 g,三徑均值20.35 mm,種仁質量1.40 g,殼厚1.17 mm,出仁率高達53.84%。果序坐果數為2.67,調查年份單株結果數521個,單株產量1.35 kg,豐產性尚好。榛仁可溶性糖及蛋白含量分別為6.68%和15.26 mg·g-1,脂肪含量為37.29%,維生素E含量高達0.92 mg·g-1。相比國內其他地區,平歐21號(B-21)在山西晉中地區栽培經濟性狀尚可,具有良好的推廣利用價值。
關鍵詞:平歐榛;生長動態;經濟性狀;山西
文章編號:2096-8108(2022)05-0090-05中圖分類號:S664.4文獻標識碼:A
Analysis on Growth Performance and Fruit Economic Character of
‘Pingou 21 Cultivated in Shanxi Province
LIU Xiaogang YANG Xiuqing XIE Tiantian
(1.Forestry and Grassland Technical Extension station of Shanxi Province, Taiyuan 030012, China;
2.College of Forestry, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China)
Abstract:In order to explore the growth performance and fruit economic character of the six year old ‘Pingou 21 cultivated Taigu District, Jinzhong City, Shanxi Province, the branches, leaves and fruits growth indexes, carbohydrate and soluble protein contents and their dynamic changes in different growth stages were monitored (fnutshell pre-hardened stage, nutshell hardening stage, seed development stage, seed filling stage and fruit maturity stage). The fruit and kernel traits, kernel traits, yield ability and kernel nutrients were also analyzed. The result showed that the branches and leaves of the germplasm have finished a sharp growth before fruit development (to nutshell pre-hardened stage), and there was still a rapid growth of branches in nutshell hardening stage. The basal diameter and length of branches increased slowly with the development of fruit. The three-diameter and fresh weight of fruits and kernels increased firstly and then decreased with the development stage, all indexes reached the peak at the seed filling stage but decreased significantly at fruit maturity stage. The contents of non-structural carbohydrates and soluble protein in branches, leaves and fruit buds increased in the early stage of fruit growth, but declined with the development of the kernel. However, the content of both in kernel have been increasing with its fullness degree. According to the analysis of economic characters, the single fruit weight of ‘Pingou 21 was 2.60 g, the mean three-diameter value was 20.35 mm, the kernel weight was 1.40 g, the shell thickness was 1.17 mm, and the kernel rate was up to 53.84%. Bear fruit number of infructescence was 2.67, the number of fruit per plant was 521 in surveying year, the yield per plant was 1.35 kg, and the yield ability was good. The soluble sugar and protein contents of hazelnut were 6.68% and 15.26 mg·g-1, respectively. The fat content was 37.29%, and the VE content was 0.92 mg·g-1. Compared with other areas in China, ‘pingou 21 (B-21) has a good economic character in jinzhong area of Shanxi Province, and has a good value of popularization and utilization.
Keywords:C. heterophylla ×C. avellana; growth dynamics; economic character; Shanxi Province
榛子因其豐富的營養元素與核桃、腰果、扁桃并稱為世界“四大堅果”,具有極高的經濟價值[1]。我國榛屬(Corylus)種質資源豐富,但受到品種、氣候及栽培技術等因素的制約,一直以來以野生種(其中95%是平榛)居多,產量低、經濟效益差、園藝栽培起步晚,榛子產業發展受限。20 世紀70年代以來,遼寧省從國外引進歐榛品種與我國平榛開展遠緣雜交[2],選育出達維、玉墜、平頂黃等平歐雜種榛子新品種(C.heterophylla×C.avellana)[3]。平歐榛兼具歐榛果大、殼薄及我國平榛抗性強的結果優勢特性[4],具有豐產、適應性強的生產潛力[5],適合在我國大部分地區栽培。至此,國內很多地區開始種植并掀起發展平歐榛的熱潮。
山西省自2002年開展平歐榛引種試驗,先后從遼寧省果樹科學研究所引進26個平歐大果榛品系(家系)在方山縣運莊村進行小樣本品種對比栽植試驗。平歐21號榛子是該試驗于2011年和2013年分別按照抗(病、寒、旱)性、生長狀況、產量、堅果品質等性狀初選并中選出的優良品系。2015年將該品系的嫩枝直立壓條繁殖大苗栽植于晉中市太谷區。在6 a的生長及結果習性觀測基礎上,于2021年進一步對該品系盛果期的榛樹生長動態及果實經濟性狀進行測定分析。結果旨在為篩選適宜在山西推廣種植的平歐榛良種提供基礎依據。
1試驗區概況
試驗區位于山西省中部晉中盆地東部太谷區境內(北緯37°25′,東經112°25′),該區氣候屬暖溫帶大陸性氣候,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季高溫多雨。年平均氣溫10.4 ℃,年均最高氣溫36 ℃,最低氣溫為-17.5 ℃,年降水量458 mm,無霜期179 d。土壤pH值為5.5,地勢平坦,土質肥沃。
2材料與方法
2.1試驗材料
平歐21號(選育代號為B-21)6 a生樹體。定植后第3年開始結果,6 a生樹高1.88 m,冠幅直徑1.87 m。
2.2試驗方法
依據試驗地區榛子果實及種仁生長情況,結合張宇和等[6]對榛果發育時期的劃分,將平歐21號(B-21)生長劃分為果殼硬化前期、果殼硬化期、種仁發育期、種仁充實期、果實成熟期5個不同發育時期。本研究試驗觀測對應以上各時期分別于6月13日、6月27日、7月11日、7月25日、8月8日進行。選取生長勢基本一致的平歐21號(B-21)健康植株18株,3株作為觀測株,其余15株為取樣株,于植株不同方位的樹冠中部隨機取樣。各重復樣株隨機選取長勢健壯的枝條、葉片各3個,果實20個,對各器官形態及生理指標進行測定。
2.2.1形態指標測定
枝基徑、長度由測樹卷尺測得。葉面積掃描儀對葉片形態指標進行測定。游標卡尺進行果實、種仁三徑的測定,萬分之一天平獲得果實、種仁鮮重。果實(種仁)的三徑均值、形狀指數以及果腔系數、出仁率、單株產量計算如下[6]:
果實(種仁)三徑均值=(橫徑+縱徑+側徑)/3;果實(種仁)形狀指數=(橫徑+縱徑)/(2×側徑);果腔系數=種仁三徑均值/[果實三徑均值-(殼厚×2)];出仁率(%)=(種仁/果實重)×100%;單株產量=單株結果數×果實質量。
2.2.2生理指標測定
收集新鮮樣品,采用考馬斯亮藍G-250染色法測定榛仁可溶性蛋白,HPLC法測定維生素E含量[7]。剩余樣品烘干,采用硫酸蒽酮法測定可溶性糖和淀粉[8],指標分析時,非結構性碳水化合物(NSC)為可溶性糖和淀粉總和,脂肪測定采用石油醚提取法[5]。
2.3數據處理
采用 SPSS 22.0 統計軟件進行各指標單因素方差分析(One-Way ANOVA)和果實經濟性狀分析,Duncan法檢驗數據顯著性,Pearson法進行果實經濟性狀的相關性分析。
3結果與分析
3.1枝條表型生長及營養物質動態變化
表1可知,平歐21號(B-21)枝基徑、長度在果實發育前完成大幅生長,至果殼硬化前期,枝基徑和枝長生長量已達果實成熟期全部生長量的64.80%和64.20%。伴隨果實發育,枝基徑、長度在果實生長前期仍有快速增長,果殼硬化期較前一階段顯著增加43.32%和16.69%(P<0.05)。果殼硬化期過后,枝條基徑、長度增長緩慢。枝中非結構性碳水化合物含量在果實發育前期隨時間變化呈顯著增加趨勢(P<0.05),至果殼硬化期達到峰值為17.50%,這為果實形成期間種仁的發育奠定了基礎。之后在種仁發育期出現大幅下降,且隨種仁發育出現波動。枝中可溶性蛋白在種仁充實期累積最多,可達4.92 mg·g-1,在果實成熟期出現下降。
3.2葉表型生長及營養物質動態變化
平歐21號(B-21)葉橫、縱徑生長在果殼硬化前期已高達全部生長量的84.11%、87.09%。之后隨果實發育,葉橫、縱徑有所增長,但未呈顯著性變化。葉中非結構性碳水化合物在果殼硬化期增至最大(21.43%),之后在種仁發育期出現大幅下降,隨著種仁充實及果實成熟,葉非結構性碳水化合物含量有所回升,后又出現下降。與非結構性碳水化合物變化不同,葉中可溶性蛋白在種仁發育期累積最多,達4.42 mg·g-1,隨著種仁充實及果實成熟,則呈下降之后又回升的波動變化(見表2)。
3.3果實三徑、鮮重及種仁營養物質動態變化
平歐21號(B-21)果實發育過程中三徑及鮮重動態變化見表3。果實及種仁橫徑、縱徑、側徑及鮮重隨發育時間先增加,而后降低。其中,果實三徑在果殼硬化前期到果殼硬化期增幅最大,從果殼硬化前期的16.25 mm、15.92 mm、10.63 mm迅速顯著增加到高峰值的88.63%、91.16%、94.68%,至種仁充實期達到最大。種仁三徑在果殼硬化期至種仁發育期增幅最大,種仁充實期以后,進入果實品質形成期,榛子外部形態生長指標及果實和種仁鮮重均有下降趨勢。
果苞中非結構性碳水化合物含量在果殼硬化期達到峰值,進入種仁發育期開始大幅下降,之后伴隨種仁充實及果實成熟過程出現起伏波動;果苞中可溶性蛋白含量隨種仁生長未呈一致變化,在種仁充實期達峰值,隨著果實成熟,果苞中可溶性蛋白含量下降。種仁中非結構性碳水化合物和可溶性蛋白含量從隨種仁發育一直呈增加趨勢,至果實成熟時二者含量均達最高。
3.4果實經濟性狀分析
3.4.1果實外觀經濟性狀
表4結果表明,平歐21號(B-21)果實平均質量為2.60 g,三徑均值可達20.35 mm,種仁平均質量1.40 g,種仁三徑均值11.52 mm,實物種仁不飽滿或種皮附著物狀況很少,果腔系數為0.64,殼厚1.17 mm,出仁率高達53.84%。從豐產性看,平歐21號(B-21)果序坐果數達2.67,調查年份單株結果數521個,單株產量可達1.35 kg。
3.4.2果實營養成分
對平歐21號(B-21)榛仁營養成分進行測定可得(表5),該種質果實成熟后種仁含水量為11.64%,淀粉含量為1.34%,可溶性糖及蛋白含量分別為6.68%和15.26 mg·g-1,脂肪含量為37.29%,維生素E含量高可達0.92 mg·g-1。
3.4.3果實經濟性狀相關性分析
對榛果外觀經濟性狀及品質指標進行相關性分析可知(見表6),果實質量與殼厚及種仁質量間顯著正相關,表明果殼厚度及果仁大小決定榛果重量。種仁質量、種仁三徑大小、出仁率三者間極顯著正相關,同時與種仁內含物水分、脂肪、蛋白含量均有顯著正相關關系。建議對平歐21號(B-21)榛應在栽培或選育過程中著眼于榛果外觀表型性狀改善的同時,重點關注其功能性營養內含物質含量的提高,以進一步改善榛果的品質性狀。對豐產性指標分析,果序坐果數、單株結果數、單株產量三者間存在極顯著正相關。因此,在改善榛果品質的同時,還應保障榛樹一序多果的結果習性和提高果序坐果數,為實現榛樹種植提質增效技術示范提供實踐依據。
4討論與結論
研究表明[9],榛子果實的形態建成呈“S”型變化趨勢,種仁出現的同時,果實橫、縱徑大幅增長,隨后種仁進入快速發育階段,果實鮮重快速增加。種仁發育前,枝條和葉片大幅生長,為榛仁發育積累大量碳水化合物等營養物質。種仁生長發育過程中,葉片和枝條生長呈緩慢上升趨勢。榛樹枝、葉、果各器官形態隨發育期生長變化的同時,也是各器官營養積累并協調源庫建成的過程。研究表明[10],榛果積累非結構性碳水化合物的主要來源是葉片同化的光合產物。處于光合產物的源(葉片)和庫(果實)之間的枝則既是通道,又是有機物貯存與轉運的場所。種仁發育期是種仁營養物質形成的重要時期,種仁充實期主要營養物質積累基本完成,種仁生長進入轉折時期,種仁三徑及鮮重等外觀指標開始出現下降,但此時種仁開始具有較高的抗氧化活性物質儲備。平歐21號(B-21)榛葉片、枝條、果苞和種仁中糖類物質和可溶性蛋白在果實發育不同時期的消長關系正是其“源庫關系”的體現,榛果產量及果實品質可能與源庫關系的變化有關系[11]。
從平歐21號(B-21)經濟性狀指標的測定結果來看,果實質量、種仁質量和出仁率分別為2.6 g、1.40 g、53.84%,相比遼寧沈陽平歐大果榛主推品種的上述經濟指標(分別為2.46 g、0.94 g、37.62%[12])均有所提升。可見平歐榛在山西晉中的生長表現尚可,平歐21號(B-21)榛在山西栽培種植情況較為樂觀。根據《榛子堅果平榛、平歐雜種榛》規定,果實質量≥2.2 g,出仁率≥40%的榛果即屬于一等果,依據本試驗結果,平歐21號(B-21)可劃分為一等果。歐洲榛種仁中脂肪含量達61.37%[13],本研究中平歐21號(B-21)脂肪含量在37.29%,是否可作為高脂肪含量的育種親本還有待進一步研究,但其用于榨取榛油可作為良好的加工原料。對喀斯特山區華榛和川榛研究表明,維生素E含量在0.49~0.55 mg·g-1之間,而鐵嶺開原生長的榛仁維生素E含量高達1.96 mg·g-1[14]。本研究中平歐21號(B-21)種仁中維生素E含量為0.92 mg·g-1,相比國內其他地區,在山西晉中地區進行平歐21號(B-21)榛栽培經濟性狀尚可,具有良好的推廣利用價值。
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