王 貴,王建義,賀 奇,武 靜,張彩紅,程麗芬,王曉林,白生奇
(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)
晉RS-1系核桃砧木的選育研究
王 貴,王建義,賀 奇,武 靜,張彩紅,程麗芬,王曉林,白生奇
(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)
根據(jù)觀察研究發(fā)現(xiàn),砧木對(duì)核桃樹(shù)的壽命、生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)實(shí)以及適應(yīng)性均有很大影響。因此,為了促進(jìn)我國(guó)核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展,選育優(yōu)良抗性砧木品種顯得十分必要。經(jīng)過(guò)9 a的反復(fù)調(diào)查試驗(yàn),從山西省屯留縣選育出的晉RS-1系核桃砧木,是我國(guó)第1個(gè)核桃砧木優(yōu)系。筆者介紹了晉RS-1系母樹(shù)的生物學(xué)特性,分析了其抗寒、抗病蟲(chóng)害能力以及子代繁殖力等方面的優(yōu)勢(shì)。結(jié)果表明:晉RS-1系砧木比中林1號(hào)、遼寧1號(hào)、魯光等品種表現(xiàn)出耐寒、耐旱、病蟲(chóng)害少、繁殖能力強(qiáng)等特點(diǎn),是一個(gè)非常理想的砧木優(yōu)系,適宜在我國(guó)北方核桃產(chǎn)區(qū)大力推廣。
核桃;砧木;抗逆性;繁殖
核桃(Juglans regiaL.)又稱胡桃、羌桃、萬(wàn)歲子等,為胡桃科核桃屬落葉喬木,是世界四大干果之一。核桃“渾身是寶”,其堅(jiān)果稱為“長(zhǎng)壽果”、“人腦”,具有多種經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益,歷經(jīng)數(shù)千年人類栽培而愈益發(fā)展。
我國(guó)北方栽培核桃的立地條件和自然氣候條件較差,尤其是呂梁、太行山區(qū),年降水量約500 mm.一些地區(qū)年均溫<8℃,無(wú)霜期<150 d,土壤有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)1%.一些品種因干旱缺水而死,或因晚霜致使產(chǎn)量降低,效益不穩(wěn)定。在這些區(qū)域發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè),除選用生長(zhǎng)特性較強(qiáng)的品種外,選育抗性砧木是重要的研究方向。因此,自2003年以來(lái),我們確定了抗旱、抗寒、抗病蟲(chóng)的砧木選育目標(biāo)。
世界上栽培核桃的國(guó)家近40個(gè),中國(guó)2009年核桃總產(chǎn)量98×104t,居世界之首,美國(guó)位居第二,年產(chǎn)量51×104t.美國(guó)是核桃栽培最先進(jìn)的國(guó)家之一,他們完全實(shí)現(xiàn)了良種化栽培、機(jī)械化管理、規(guī)?;?jīng)營(yíng)和市場(chǎng)化營(yíng)銷。因其早在20世紀(jì)七八十年代就注重育種工作和良種化栽培,所以,單產(chǎn)、加工、出口均居世界之首,經(jīng)濟(jì)效益僅次于柑橘。
自1990年以來(lái),我國(guó)核桃育種工作取得了重要成果,除經(jīng)國(guó)家鑒定的北方16個(gè)早實(shí)核桃品種外,各省先后選育出地方品種或優(yōu)系,目前約有核桃新品種70多個(gè),為我國(guó)核桃栽培良種化奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
但是,我國(guó)核桃砧木品種的選育剛剛開(kāi)始,截止目前,尚未選出核桃砧木品種。早在2003年我們已開(kāi)始注意不同核桃品種的表現(xiàn)與砧木的關(guān)系。2009年秋季一場(chǎng)突如其來(lái)的早雪,使核桃幼樹(shù)普遍受到傷害,山西省林業(yè)科學(xué)研究院交城核桃試驗(yàn)站2008年春季定植的13.3 hm2核桃園損失慘重。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),有些品種抗凍性強(qiáng),植株整體影響不大,只是部分芽子受到凍害;有些品種則是多數(shù)植株受害,主干凍裂或腐爛。這說(shuō)明品種之間的抗凍性存在差異,其中個(gè)別單株未受影響,說(shuō)明砧木發(fā)揮了重要作用。在整個(gè)品種不抗凍的情況下,個(gè)別植株能完好無(wú)損,說(shuō)明砧木對(duì)品種的影響非常大。在近兩年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),保留下來(lái)的核桃砧木出現(xiàn)“大腳”現(xiàn)象,這促使我們加快了核桃砧木品種選育的步伐。美國(guó)核桃砧木的選育與品種選育同步進(jìn)行,目前他們采用的砧木品種主要有2個(gè),即黑核桃(J.hindsii)和奇異核桃(J.hindsii×J.regia的雜交種,即“Paradox”)。這兩個(gè)品種應(yīng)用多年,但易產(chǎn)生核桃黑線病和櫻桃卷葉病,目前又開(kāi)始重視本砧的研究。
2007年和2009年,課題組成員兩次對(duì)美國(guó)核桃砧木品種進(jìn)行了調(diào)查,對(duì)其來(lái)源和應(yīng)用情況作了深入了解。美國(guó)加州大學(xué)核桃育種專家GALE MCGRANAHAN教授指出了美國(guó)砧木品種的缺點(diǎn),他認(rèn)為普通核桃(J.regia)抗病,與黑核桃和奇異核桃相比只是生長(zhǎng)量較小。因此,我們確立了著重從本砧中選育砧木品種的思想。
晉RS-1系(原代號(hào):RS系),選自山西省林業(yè)科學(xué)研究院屯留核桃試驗(yàn)站中林系[汾陽(yáng)光皮綿(晚實(shí)母本)×祁縣澗9-9-15(早實(shí)父本)]。該站于1996年成立,同年春季定植嫁接苗1 000株,定植核桃實(shí)生苗6 000株。1999年春季改接全部實(shí)生樹(shù),品種主要為遼寧系和中林系,保存核桃新品種16個(gè)。立地條件相同的情況下,到2003年不同品種的生長(zhǎng)、結(jié)果和抗性表現(xiàn)各異。在2003年至2005年期間曾發(fā)生了嚴(yán)重的核桃腐爛病,各品種間均有發(fā)生,表現(xiàn)各異;2008年至2010年吉丁蟲(chóng)危害嚴(yán)重,各品種均有發(fā)生,但表現(xiàn)不同。該站核桃園高接后第10年進(jìn)入盛果期,產(chǎn)量逐年增加,由于缺肥少水,豐產(chǎn)性較強(qiáng)的核桃品種受到嚴(yán)峻考驗(yàn),同時(shí)也是對(duì)所有核桃品種適應(yīng)性的檢驗(yàn)。晉RS-1系核桃砧木就是在近年來(lái)反復(fù)調(diào)查中確定的砧木品系。我們認(rèn)為,該品系抗旱、抗病蟲(chóng)能力強(qiáng),與同等條件下的魯光、中林1號(hào)和遼寧1號(hào)品種比較,表現(xiàn)出極強(qiáng)的抗性優(yōu)勢(shì)。因此,將該品系確定為晉RS-1系核桃砧木。
2009年我們將晉RS-1系砧木列入自選項(xiàng)目并開(kāi)始調(diào)查,秋季采集優(yōu)系種子8 800粒,2010年春季在山西林科院交城核桃試驗(yàn)站播種,出苗7 860株,出苗率89.32%.另外,在對(duì)照區(qū)播種970粒,出苗860株,出苗率88.66%.2011年6月初選出晉RS-1系1號(hào)~9號(hào),均為開(kāi)花植株,經(jīng)早期鑒定,具有豐產(chǎn)性強(qiáng)、長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)壯的特性。
2011年秋季到2012年春季,在交城核桃基地建立晉RS-1系核桃砧木種子園,在汾陽(yáng)核桃試驗(yàn)站建立定植品種試驗(yàn)園,即在晉RS-1系砧木上芽接不同品種核桃接穗,進(jìn)行砧穗組合試驗(yàn),擬在2014年選育出不同特性的砧木新品種。
堅(jiān)果長(zhǎng)圓形,平均單果重11.0 g,最大單果重14.5 g,三徑平均3.48 cm.殼面較麻,殼厚1.2 mm.殼質(zhì)堅(jiān)硬,封合線緊,可取整仁,出仁率55.0%,仁色淺黃。
植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),樹(shù)姿較直立,分枝角約60°.葉片大,葉質(zhì)厚,深綠色,光合能力強(qiáng),屬雌先型,中熟品種。成齡樹(shù)母枝分枝1.96個(gè),新梢平均長(zhǎng)7.8 cm,粗0.72 cm,果枝率80.9%,果枝平均坐果1.21個(gè)/枝。按樹(shù)冠的垂直投影面積計(jì)算,產(chǎn)仁量0.226 kg/m2(GB 7907-87中0.15 kg/m2為豐產(chǎn)指標(biāo)).該品種樹(shù)勢(shì)強(qiáng)壯,適宜在黃土丘陵區(qū)及石灰?guī)r山區(qū)生長(zhǎng)。
山西省晉中地區(qū)4月上旬萌芽,4月下旬為雌花盛期,雄花比雌花晚2 d~3 d.9月上、中旬果實(shí)成熟,11月上旬落葉。果實(shí)發(fā)育期135 d,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期215 d.
晉RS-1系母樹(shù)生長(zhǎng)在屯留核桃試驗(yàn)站西圪梁上,原為荒地,2006年秋冬季開(kāi)墾。海拔1 260 m,年有效積溫 3 254℃,無(wú)霜期 165 d,年降水量550 mm~680 mm,70%的降水集中在7月至9月,年均氣溫9.3℃,屬暖溫帶大陸性氣候。土層深厚,土壤母質(zhì)為紅土,粘性較大,保水、蓄水能力較強(qiáng),但通透性較差。
晉RS-1系核桃砧木的選育項(xiàng)目共設(shè)3個(gè)試點(diǎn)區(qū)進(jìn)行調(diào)查,分別是山西省屯留縣上蓮鄉(xiāng)水洞崖村(屯留核桃試驗(yàn)站)、汾陽(yáng)市栗家莊鄉(xiāng)蘆家莊村(汾陽(yáng)核桃試驗(yàn)站)和盂縣城關(guān)鎮(zhèn)北關(guān)村核桃園。各試點(diǎn)區(qū)的氣候、土壤、海拔等條件見(jiàn)表1.
表1 晉RS-1系核桃砧木各試點(diǎn)區(qū)的環(huán)境條件
自2009年立項(xiàng)以來(lái),連續(xù)3 a在汾陽(yáng)核桃試驗(yàn)站對(duì)晉RS-1系核桃砧木的生長(zhǎng)、結(jié)果、抗旱、抗寒、抗病蟲(chóng)、適應(yīng)性等方面進(jìn)行了調(diào)查,見(jiàn)表2.
從表2可看出,晉 RS-1系核桃砧木比中林1號(hào)、遼寧1號(hào)有明顯的優(yōu)勢(shì)。在汾陽(yáng)核桃試驗(yàn)點(diǎn),調(diào)查對(duì)象為20年生核桃,從2009年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)3 a連續(xù)調(diào)查,晉RS-1系核桃砧木主要表現(xiàn)為樹(shù)勢(shì)生長(zhǎng)旺盛,抗逆性較強(qiáng),干性強(qiáng),層性明顯,平均地徑19.8 cm,平均冠徑4.2 m,平均結(jié)果424個(gè)/株。在同等立地條件下,比中林1號(hào)、遼寧1號(hào)地徑生長(zhǎng)量分別增加了41.43%和34.69%,冠徑生長(zhǎng)量分別增加了12.6%和15.7%,產(chǎn)量分別增加了3.9%和35%.晉RS-1系砧木在生長(zhǎng)勢(shì)、抗逆性等方面優(yōu)勢(shì)顯著。
表2 晉RS-1系核桃砧木生長(zhǎng)調(diào)查(汾陽(yáng))
在屯留核桃試驗(yàn)站對(duì)晉RS-1系核桃砧木的生長(zhǎng)情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表3.
表3 晉RS-1系核桃砧木生長(zhǎng)調(diào)查(屯留)
從表3可看出,晉RS-1系核桃砧木(屯留母樹(shù))平均地徑為15.6 cm,2009年至2011年間平均地徑生長(zhǎng)量2.4 cm.而對(duì)照平均地徑為12.1 cm,平均地徑生長(zhǎng)量為2.0 cm,晉RS-1系核桃砧木地徑生長(zhǎng)量是對(duì)照地徑生長(zhǎng)量的1.2倍;晉RS-1系核桃砧木平均冠徑3.14 m,對(duì)照平均冠徑為2.01 m,晉RS-1系核桃砧木冠徑生長(zhǎng)量是對(duì)照的1.56倍;晉RS-1系核桃砧木平均結(jié)果269.7個(gè)/株,最高可達(dá)682個(gè)/株,對(duì)照樹(shù)平均結(jié)果64個(gè)/株,晉RS-1系核桃砧木平均結(jié)果數(shù)是對(duì)照的4.2倍。從調(diào)查結(jié)果來(lái)看,地徑反映生長(zhǎng)勢(shì)較準(zhǔn)確,由于對(duì)照樹(shù)蟲(chóng)害嚴(yán)重,所以冠徑和產(chǎn)量不準(zhǔn)確,但可以說(shuō)明對(duì)照的抗蟲(chóng)性差。從3項(xiàng)調(diào)查的數(shù)據(jù)來(lái)講,晉RS-1系在立地條件較差的地方生長(zhǎng)和結(jié)果情況仍較理想,說(shuō)明該品系的抗旱性較強(qiáng)。
盂縣城關(guān)鎮(zhèn)北關(guān)村核桃園于2002年春季定植,密度3 m×4 m,管理粗放。2010年至2011年調(diào)查晉RS-1系核桃砧木生長(zhǎng)情況,結(jié)果見(jiàn)第4頁(yè)表4.
從表4看出,晉RS-1系核桃砧木平均地徑為12.40 cm,平均冠徑3.170 m,平均株產(chǎn)114.5個(gè)。該系核桃砧木干性強(qiáng),層性明顯,樹(shù)冠較大,果實(shí)大,較豐產(chǎn)。與對(duì)照中林1號(hào)和遼寧1號(hào)比較,由于中林品系生長(zhǎng)量大,幼樹(shù)在冬春兩季容易抽條,常常造成年年平茬,3 a~5 a不能成形,很難形成規(guī)模產(chǎn)量。說(shuō)明晉RS-1系核桃砧木的抗寒性較強(qiáng)。
表4 晉RS-1系核桃砧木生長(zhǎng)調(diào)查(盂縣)
屯留核桃試驗(yàn)站自2006年建立以來(lái),常遭受自然災(zāi)害侵襲,由于地勢(shì)高,立地條件差,梁、凹、溝地形復(fù)雜,前期樹(shù)行間育核桃苗木,為后期的病蟲(chóng)危害提供了條件。2003年至2005年腐爛病嚴(yán)重,至今留存病疤。2008年至2010年吉丁蟲(chóng)猖獗,80%的核桃樹(shù)受到危害。2010年春季兩次霜凍,樹(shù)體受害嚴(yán)重,導(dǎo)致樹(shù)勢(shì)減弱、免疫力下降。晉RS-1系核桃砧木病害發(fā)生株率37.5%(留存病斑程度),對(duì)照樹(shù)病害發(fā)生株率高達(dá)70%.核桃樹(shù)病害主要是腐爛病,蟲(chóng)害主要是吉丁蟲(chóng),調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5.
表5 晉RS-1系核桃砧木抗病蟲(chóng)性調(diào)查 級(jí)
病蟲(chóng)危害往往與氣候相關(guān),在病蟲(chóng)危害時(shí)各品種表現(xiàn)出較大的差異。從表5可以看出,晉RS-1系核桃砧木的病害級(jí)別較低,腐爛病僅為0級(jí)~1級(jí),傷口最大時(shí)未超過(guò)主干直徑的1/4,吉丁蟲(chóng)發(fā)生級(jí)別為1級(jí)~2級(jí);而對(duì)照發(fā)生率和發(fā)生級(jí)別均較高,腐爛病發(fā)生級(jí)別為1級(jí) ~2級(jí),蟲(chóng)害級(jí)別達(dá)到2級(jí)~3級(jí),即75%的枝干被害致死,樹(shù)冠驟然變小,產(chǎn)量急劇下降??梢钥闯觯瑫xRS-1系核桃砧木的抗病蟲(chóng)能力較強(qiáng)。
4.5.1 接穗繁殖系數(shù)
在汾陽(yáng)核桃試驗(yàn)站對(duì)晉RS-1系核桃砧木接穗繁殖情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表6.
從表6可以看出,在相同管理?xiàng)l件下,同為采穗圃,晉RS-1系核桃砧木的接穗繁殖系數(shù)較高。
表6 晉RS-1系核桃砧木接穗繁殖調(diào)查
4.5.2 種子出苗率
在交城核桃試驗(yàn)站對(duì)晉RS-1系F1核桃砧木種子出苗情況進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表7.
表7 晉RS-1系核桃砧木種子出苗率
從表7可以看出,晉RS-1系F1核桃砧木種子播種出苗率分別為88.66%和89.32%,而混合雜種的出苗率分別為74.67%和81.00%.晉RS-1系F1核桃砧木種子出苗率分別比對(duì)照高13.99%和8.32%.說(shuō)明晉RS-1系F1核桃砧木種子明顯優(yōu)于對(duì)照。
4.5.3 幼苗越冬能力分析
在交城試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)晉RS-1系砧木品種F1子代幼苗越冬能力進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表8.
表8 晉RS-1系F1核桃砧木品種F1子代幼苗特性比較
晉RS-1系砧木品種F1子代干性強(qiáng),樹(shù)勢(shì)生長(zhǎng)旺盛,平均苗高97.5 cm,平均地徑1.9 cm,5月初到6月底苗高平均生長(zhǎng)量為71.3 cm,地徑平均生長(zhǎng)量為0.5 cm,且未發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害。第2年春季調(diào)查抽梢率,晉RS-1系的抽梢率為28%,遠(yuǎn)低于其它幾個(gè)品種(系),可見(jiàn)其抗寒性較強(qiáng),在繁殖保存方面優(yōu)勢(shì)顯著。
同發(fā)展核桃品種一樣,要大量發(fā)展晉RS-1系砧木,首先必須建立采穗圃,然后科學(xué)經(jīng)營(yíng),才能以最快、最好的方法發(fā)展優(yōu)良砧木。采穗圃最好建立在交通便利、水源充足的地方,使用的苗木必須是晉RS-1系。采穗圃的密度可采用2 m×3 m或2 m×4 m,整地后開(kāi)溝或挖坑,體積為1 m3,每穴施有機(jī)肥50 kg~80 kg,栽植前灌水1次,待下滲后定植。春季可在栽植后每株澆1擔(dān)水,第2天順行覆蓋地膜。采穗圃也可采用高接的方法建立,砧木應(yīng)選15年生以下,圃內(nèi)立地條件要好。
為了實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一砧木、統(tǒng)一品種,即真正意義上的品種化,必須建立晉RS-1系砧木種子園,以便生產(chǎn)大量砧木種子,滿足核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。晉RS-1系砧木種子園采用的苗木必須是通過(guò)采集晉RS-1系采穗圃的接穗嫁接而成的,保證種源純度和苗木質(zhì)量達(dá)標(biāo)。晉RS-1系砧木種子園的建立和經(jīng)營(yíng)技術(shù)同核桃園一樣,不同的是種子園生產(chǎn)的種子是為了培育核桃砧木。晉RS-1系砧木種子園的建立既可采用良種嫁接苗,也可將其接穗高接在大樹(shù)上。
晉RS-1系砧木種子園的土、肥、水管理制度及修剪技術(shù)和病蟲(chóng)害防治同標(biāo)準(zhǔn)化核桃園的管理。
晉RS-1系砧木生長(zhǎng)健壯,具有抗旱、耐寒、抗病蟲(chóng)害的特性,對(duì)于栽培豐產(chǎn)性較強(qiáng)的品種來(lái)說(shuō)是非常必要的。該系砧木的推廣將會(huì)提高核桃的產(chǎn)量和品質(zhì),延長(zhǎng)核桃樹(shù)壽命,增加經(jīng)濟(jì)效益,可使核桃產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
該砧木選自中林系,堅(jiān)果外觀欠佳,殼較厚、質(zhì)地堅(jiān)硬是其種子的優(yōu)點(diǎn)。1.2 mm為種殼的最佳厚度,因?yàn)榉N殼太薄不易保存,易破損,種仁易氧化;太厚則種仁小,營(yíng)養(yǎng)不足。該品系出仁率54.4%,品質(zhì)好且出苗率高。
對(duì)于一個(gè)亟待發(fā)展的核桃產(chǎn)業(yè)來(lái)講,砧木的豐產(chǎn)性強(qiáng)意義重大,可盡快生產(chǎn)砧木種子,滿足生產(chǎn)需求,以盡快繁殖真正意義上的良種嫁接苗。
[1]奚聲珂.我國(guó)胡桃屬(Juglans L.)種質(zhì)資源與核桃(Juglans regia L.)育種[J].林業(yè)科學(xué),1987(3):342-350.
[2]郗榮庭,張毅萍.中國(guó)核桃[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1992:323-331.
[3]郗榮庭,張毅萍.中國(guó)果樹(shù)志·核桃卷[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1996.
Study on Breeding of Jin RS-1 Walnut Rootstock
Wang Gui,Wang Jianyi,He Qi,Wu Jing,Zhang Caihong,Cheng Lifen,Wang Xiaolin,Bai Shengqi
(Shanxi Academy of Forestry Sciences,030012 Taiyuan,China)
This paper introduces Jin RS-1 walnut rootstock ecological traits and economic traits,analysis its cold resistance,disease resistance,resistance to plant diseases and insect pests,as well as Jin RS-1 offspring fecundity advantages.The results indicate that,compared to zhonglin No.1,Liaoning No.1,Lu Guang,RS-1 stock show strong reproductive capacity and resistance to coldness,drought,diseases and insects.It Is a ideal rootstock superior lines in the north of China.
walnut;rootstock;resistance;reproduction
S664.1
A
1007-726X(2011)04-0001-05
2011-10-29
國(guó)家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)專項(xiàng)(201004048-5)
王 貴(1955— ),男,山西平遙人,1978年畢業(yè)于山西農(nóng)學(xué)院,教授級(jí)高級(jí)工程師。