劉克武
(黑龍江省林副特產(chǎn)研究所,黑龍江牡丹江157011)
接骨木(SambucuswilliamsiiHance)是忍冬科(Caprifoliaceae)接骨木屬的一種草本植物,多為落葉灌木,廣泛分布于中國(guó),加拿大,西伯利亞等地區(qū)[1]。是集藥用、食用、綠化等為一體的珍貴野生經(jīng)濟(jì)植物,具有重要開發(fā)利用價(jià)值。接骨木作為一種傳統(tǒng)中藥材其性味甘、平、苦,無(wú)毒,可以接骨續(xù)筋、活血止痛、祛風(fēng)利濕[2],有著悠久的藥用歷史,藥用價(jià)值極其廣泛。其種子含油量很高,達(dá)35%~44%[3],且籽油中ɑ-亞麻酸含量較高,利于抗高血脂。且該油脂中n-3和n-6系列的脂肪酸配比比較合理,益于人體健康,故開發(fā)利用接骨木籽油資源具有重要的意義。
長(zhǎng)期以來(lái)接骨木處于野生狀態(tài),一直未有得到有效的開發(fā)利用,人工栽培少有報(bào)道,野生種子產(chǎn)量普遍存在類型混雜、良莠不齊、產(chǎn)量低、品質(zhì)差等問題。其在野生群落存有數(shù)量不同的品質(zhì)表型性狀較好的優(yōu)良個(gè)體,定向選育優(yōu)良品系品種是提高接骨木籽油產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的一項(xiàng)重要措施。而選擇優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行無(wú)性繁殖是遺傳改良主要途徑,對(duì)所選優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行無(wú)性系鑒定,找出各其的品質(zhì)性狀、豐產(chǎn)性能優(yōu)異程度,為個(gè)體間作進(jìn)一步篩選。所以從現(xiàn)有的接骨木群體中選擇優(yōu)良單株,經(jīng)過無(wú)性系鑒定和良種繁育,培育出品質(zhì)優(yōu)良、豐產(chǎn)性好的品系品種乃是當(dāng)前籽油接骨木育種工作的重要課題[4]。
廣泛收集接骨木優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源,選育抗寒、抗病、籽實(shí)產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良的系列品種。初步制定優(yōu)良種源收集選擇標(biāo)準(zhǔn):野生種質(zhì)資源以分布集中,植株生長(zhǎng)健壯無(wú)病害,矮冠直立緊湊,分枝數(shù)量多,節(jié)間短,結(jié)實(shí)量大,大而整齊,單株種籽產(chǎn)量裸地2.5 kg,林下0.5 kg以上;4年生樹高1.3 m,地徑4.5 cm以上,單株產(chǎn)籽0.6 kg以上,單株結(jié)實(shí)量比平均值大20%~25%,分枝數(shù)不低于5個(gè)。
在江山嬌林場(chǎng)9林班建立種質(zhì)資源測(cè)定園1處,收集保存2014年~2018年在新疆及東北地區(qū)種質(zhì)資源收集32份,其中新疆2份,遼寧1份,吉林1份,黑龍江海林6份、克東8份、牡丹江5份(包括江山嬌3份、寧安1份、亞布力1份)、伊春5份(包括五營(yíng)2份、帶嶺1份、朗鄉(xiāng)1份、大青川1份)、大慶1份、加格達(dá)奇1份、塔河1份、集賢1份。
測(cè)定園的建立就是選用優(yōu)良單株家系1年生實(shí)生優(yōu)質(zhì)苗栽植,以保持單株家系的優(yōu)良品質(zhì)性狀,提高接骨木籽實(shí)單位面積產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。由于繁育種苗有限,初建測(cè)定園28.8畝,其栽植行株距為3 m×2 m。分別掛牌標(biāo)記實(shí)測(cè)生長(zhǎng)發(fā)育、物候、品質(zhì)變化情況,進(jìn)行栽植試驗(yàn)及優(yōu)樹比較試驗(yàn)。經(jīng)過近5年連續(xù)的物候觀測(cè)、生長(zhǎng)發(fā)育情況調(diào)查和產(chǎn)量記載,性狀觀察及品質(zhì)分析,按優(yōu)良種源收集選擇標(biāo)準(zhǔn)初選豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型優(yōu)良品系2個(gè)。
表1 東北三省籽油接骨木優(yōu)良單株收集登記表
注:采集方法為采集種子、一年生穗條。
2.1 試驗(yàn)地基本情況
測(cè)定園設(shè)在黑龍江省林科院江山嬌實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)9林班,試驗(yàn)地為緩坡向陽(yáng),靠近鏡泊湖南側(cè),西南坡向。沙質(zhì)壤土,土層厚度45cm,表土25cm為壤土,局部稍有積水,肥力中,pH6.5左右。試驗(yàn)地總面積150余畝,其中建立接骨木種質(zhì)資源收集測(cè)定園28.8畝,種植示范30余畝。
2.2 田間設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方法
2.2.1 田間設(shè)計(jì)。不同種源試驗(yàn)自2014年開始進(jìn)行,測(cè)定園土質(zhì)、坡向、坡度、水肥等條件基本相似,因此各無(wú)性系排列沿坡向等距分布是隨機(jī)的,也就是說橫向是隨機(jī)的,縱向順坡向成行排列,這樣各無(wú)性系間的生態(tài)條件接近一致。采用的是自育一年生苗為隨機(jī)區(qū)組,每個(gè)小區(qū)15個(gè)株叢,3次重復(fù),無(wú)對(duì)照,每個(gè)品系共栽植45個(gè)株叢;每行設(shè)3個(gè)小區(qū),行兩端設(shè)保護(hù)株,每行共栽51個(gè)株叢,株行距2 m×3 m,測(cè)定園兩側(cè)各設(shè)3行隔離保護(hù)行。
2.2.2 試驗(yàn)方法與品系
試驗(yàn)方法:栽培試驗(yàn)與產(chǎn)量比較試驗(yàn)全部采用所選優(yōu)樹一年生實(shí)生苗,產(chǎn)量比較試驗(yàn)采用所選優(yōu)樹一級(jí)優(yōu)質(zhì)實(shí)生苗。觀測(cè)內(nèi)容有物候期觀察,植株分枝數(shù),株高、地徑生長(zhǎng)量、產(chǎn)量測(cè)定,表型性狀及品質(zhì)分析,并對(duì)變異類型進(jìn)行再選擇。
試驗(yàn)品系:2014~2018年先后在新疆及東北地區(qū)收集的種質(zhì)資源,經(jīng)過近5年觀測(cè)分析,全面地比較評(píng)選,初步篩選出植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、矮冠直立緊湊、結(jié)實(shí)性早、果穗大整齊美觀、連年結(jié)實(shí)率高、出籽率高、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)良品系6個(gè),既海林2014-02、克東2014-05、克東2014-07、江山嬌2014-10、帶嶺2014-11、海林2015-17。其中海林2014-02單株產(chǎn)量最高達(dá)1.5 kg,平均0.77 kg;克東2014-05單株產(chǎn)量最高達(dá)1.5 kg,平均0.72 kg。
數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法:選用Excel和DPS軟件分析處理數(shù)據(jù)。
2.3 栽培與管理
按要求的株行距將選出的不同類型植株隨機(jī)栽植,定植穴深30 cm、直徑40 cm,每穴施入腐熟農(nóng)家肥5 kg,并與表土拌勻做底肥填平,栽后隨時(shí)記載了各株號(hào)所在的行、株位置。定植第一年注意保持土壤濕潤(rùn)并及時(shí)擴(kuò)穴除草松土,當(dāng)年成活率94.1%。第二年開始采用多主枝叢狀自然整形,每株留3~8個(gè)主枝,自然授粉,同時(shí)人工輔助除萌蘗、疏除徒長(zhǎng)枝及病弱枝,并及時(shí)進(jìn)行刀扶除草、病蟲害防治,田間管理水平一般。
經(jīng)過多年對(duì)接骨木野生資源實(shí)地調(diào)查和實(shí)生苗繁育過程中觀察到,接骨木種群間有多種類型,如植株冠形、節(jié)間長(zhǎng)短、莖皮顏色、葉片多少、長(zhǎng)短,結(jié)實(shí)量大小等差異明顯,分析其原因除與不同生態(tài)環(huán)境有關(guān)外,其遺傳基因是主導(dǎo)地位。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)接骨木籽油開發(fā)對(duì)苗木類型的需求,項(xiàng)目組提出了對(duì)籽油接骨木選育研究的試驗(yàn)方案,旨在為籽油接骨木定向培育提供理論依據(jù)。
通過5年的選種和5年的栽培試驗(yàn)及產(chǎn)量比較試驗(yàn),籽油接骨木的人工栽培適應(yīng)性較好,各不同種源的優(yōu)良單株保持其原有的優(yōu)良特征,根據(jù)初選調(diào)查測(cè)定,種苗生長(zhǎng)發(fā)育觀測(cè)分析,對(duì)初選單株表型性狀進(jìn)行全面比較評(píng)選,多數(shù)品系優(yōu)良性狀穩(wěn)定,并初步篩選出6個(gè)優(yōu)良品系,其中豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型品系2個(gè),優(yōu)質(zhì)型品系3個(gè),特殊類型品系1個(gè),結(jié)果見表2。
表2 入選優(yōu)良品系主要優(yōu)良性狀
3.1 生長(zhǎng)表現(xiàn)情況
實(shí)生苗進(jìn)入測(cè)定園的第一年生長(zhǎng)緩慢,從基部生長(zhǎng)出1~3個(gè)萌生枝,高度20~50 cm,個(gè)別單株開始形成少量的花芽,出現(xiàn)少量花序,開花坐果率2.1%。第二年徑高生長(zhǎng)加速,萌蘗增多,萌生新枝可達(dá)3~10個(gè),最長(zhǎng)新枝高達(dá)60 cm以上,植株開花結(jié)實(shí)率達(dá)到32.1%。第三年株叢生長(zhǎng)旺盛,冠叢初步形成,測(cè)定園平均冠叢高度2.23 cm、地徑4.63 cm、冠幅0.94 m2,植株開花坐果率達(dá)到69.4%以上,并表現(xiàn)出了不同生長(zhǎng)發(fā)育特性(見表3)。
表3 優(yōu)良品系生長(zhǎng)調(diào)查表(平均值)
觀察表明,不同優(yōu)樹的樹高地徑差異不大,冠幅大小,分枝數(shù)及新稍生長(zhǎng)均有差別。海2014-02號(hào)品系新稍生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),冠幅大分枝多,4年生平均冠幅1.24 m2,株高2.77 m???014-05號(hào)品系新梢生長(zhǎng)表現(xiàn)一般,冠幅較大,分枝多,冠叢緊湊直立,4年生平均冠幅1.2 m2,株高2.68 m。
在年生長(zhǎng)發(fā)育方面,各優(yōu)良品系在江山嬌氣候條件下,物候期大體一致。3月中旬樹液流動(dòng)芽苞萌動(dòng),3月下旬開始現(xiàn)蕾至4月中旬始花展葉,盛花期在5月上旬,至5月中旬幼果出現(xiàn),7月中旬至8月上旬果實(shí)成熟,8月中下旬漿果干縮脫落,10月上旬葉落,全年生育期190天左右(表4)。果實(shí)發(fā)育是從5月初花謝子房膨大時(shí)開始,到7月下旬8月初果實(shí)完全變色成熟,果實(shí)發(fā)育期90~100天。
表4 優(yōu)良品系主要物候期
3.2 產(chǎn)量分析
3.2.1 產(chǎn)量因素及產(chǎn)量情況。據(jù)觀測(cè),構(gòu)成接骨木籽實(shí)產(chǎn)量的主要因素有:冠叢主枝數(shù)、分枝數(shù)、結(jié)果母枝密度(即每平方米冠幅結(jié)果母枝數(shù)量)、花芽數(shù)量、花序坐果率,果序內(nèi)漿果數(shù),出籽率。冠叢投影平方米產(chǎn)量是衡量一個(gè)品種單位面積上的產(chǎn)量高低的主要指標(biāo)。從觀察表明海2014-02、克2014-05二個(gè)品系從總穗數(shù)平均來(lái)看海2014-02、克2014-05二個(gè)品系均高于克2014-07、江2014-10、帶2014-11、海2015-17號(hào)品系,這二個(gè)品系主要是結(jié)果枝掛果多,果穗荷實(shí)量大,其中海2014-02平均單株產(chǎn)籽0.77 kg,克2014-05平均單株產(chǎn)籽0.72 kg,較對(duì)照平均產(chǎn)量0.54 kg,產(chǎn)量分別提高42.59%、33.33%,品系的產(chǎn)量因素及產(chǎn)量情況列入表5。
表5 優(yōu)樹比較試驗(yàn)品系產(chǎn)量因素及產(chǎn)量情況
注:折合畝產(chǎn)按冠叢投影行距=2﹕1;對(duì)照為栽培園平均值
從表5看出:從連續(xù)3年平均株產(chǎn)和冠叢投影平方米產(chǎn)量來(lái)看海2014-02、克2014-05二個(gè)品系均高于克2014-07、江2014-10、帶2014-11、海2015-17和對(duì)照。海2014-02品系4年生平均冠叢投影每平方米結(jié)實(shí)0.62 kg,折合畝產(chǎn)25.7.7 kg;克2014-05品系4年生平均冠叢投影每平方米結(jié)實(shí)0.60 kg,折合畝產(chǎn)266.8 kg,以上說明海2014-02、克2014-05品系結(jié)實(shí)具有豐產(chǎn)特性。
3.2.2 產(chǎn)量的比較分析。依供試品系樹齡、冠幅的差異,采用樹冠平方米投影產(chǎn)量數(shù)據(jù),用Excel和DPS軟件作如下統(tǒng)計(jì)分析。供試品系在江山嬌測(cè)定園的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,經(jīng)過對(duì)連續(xù)3年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析看出,海2014-02、克2014-05二個(gè)品系的產(chǎn)量與供試其它品系差異極顯著見表6。
表6 優(yōu)樹比較品系樹冠投影平方米產(chǎn)量的方差分析結(jié)果
表7 優(yōu)樹比較品系產(chǎn)量差異的比較結(jié)果
從表7可以看出,海2014-02品系樹冠投影平方米產(chǎn)量在供試品系中,極顯著的超過克2014-07、帶2014-11、江2014-10、海2015-17品系;克2014-05品系極顯著或顯著的超過克2014-07、帶2014-11、江2014-10、海2015-17品系;說明這二個(gè)品系豐產(chǎn)性強(qiáng)???014-07、帶2014-11、江2014-10產(chǎn)籽量依次次之,特殊類型黃果海2015-17產(chǎn)籽量最差,其表現(xiàn)基本與原母樹產(chǎn)量屬性相符。
3.3 接骨木不同品系間相關(guān)因素的對(duì)比
對(duì)不同種源接骨木進(jìn)行觀察和優(yōu)化栽培篩選;選擇植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、矮冠直立緊湊、結(jié)實(shí)性早、果穗大整齊美觀、連年結(jié)實(shí)率高、出籽率高、抗逆性強(qiáng)的接骨木優(yōu)良單株,并對(duì)相關(guān)因素進(jìn)行觀察測(cè)定。從以上連續(xù)3年初步觀察觀測(cè)分析結(jié)果:優(yōu)良品系平均畝產(chǎn)籽實(shí)223.1 kg,測(cè)定園平均畝籽實(shí)產(chǎn)量182.3 kg,籽實(shí)產(chǎn)量高22.4%,其中如去除特殊類型海2015-17果黃色,實(shí)際海2014-02、克2014-05、克2014-07、江2014-10、帶2014-11五個(gè)品系平均畝產(chǎn)籽實(shí)242.8 kg,籽實(shí)產(chǎn)量高33.2%。因?yàn)榻庸悄具x種測(cè)定及栽培園尚未進(jìn)入達(dá)產(chǎn)期,沒能達(dá)到郁閉狀態(tài),成齡接骨木樹冠投影面積至少應(yīng)在4~5 m2左右,其產(chǎn)量因素測(cè)定及分析仍處于探索階段。對(duì)籽實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)性狀分析及營(yíng)養(yǎng)成分的比較分析,變異類型的選擇等,研究調(diào)查數(shù)據(jù)尚未完善,不同年份間雖稍有差別,在總體上入選優(yōu)良品系接骨木生長(zhǎng)發(fā)育、籽實(shí)產(chǎn)量性狀穩(wěn)定。
籽油用接骨木選育的研究仍處于探索階段,尚未進(jìn)行規(guī)?;耘鄥^(qū)試試驗(yàn),從良種培育和產(chǎn)量比較試驗(yàn)看出,豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型2個(gè)品系冠形緊湊直立,適于密植,機(jī)械作業(yè);果穗大整齊美觀,品質(zhì)好,出籽率高,平均折合畝產(chǎn)分別為275.7 kg、266.8 kg??梢灶A(yù)測(cè),如若采用優(yōu)良品系營(yíng)造接骨木籽油原料林,建園三四年即可獲得一定產(chǎn)量,籽油原料林預(yù)計(jì)培育至達(dá)產(chǎn)期6年以上,平均畝產(chǎn)籽實(shí)300~350 kg/畝計(jì),籽實(shí)原料價(jià)以8元/kg計(jì),畝產(chǎn)值2400~2800元/年。其加工的籽油為富含α-亞麻酸等的高端食用油,其殘?jiān)哑筛缓梭w必需氨基酸、蛋白質(zhì)、鈣等制成接骨食品,極其適用于糖尿病、心腦血管疾病和骨折初期愈合的患者輔食;其果肉可做果汁、果酒、果醬等食品。同時(shí)接骨木具有生長(zhǎng)旺盛、發(fā)枝量大,嫩梢生長(zhǎng)迅速、葉片肥厚、寬長(zhǎng)、葉芽鮮嫩、風(fēng)味良好、營(yíng)養(yǎng)成分高等特點(diǎn),適合于高檔芽菜、芽茶等產(chǎn)品的開發(fā)利用,因此經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益十分顯著。
我國(guó)的接骨木一直處于野生狀態(tài),籽油接骨木的定向選育,可為接骨木籽油原料林種植提供良種資源,大大縮短人工規(guī)?;耘噙M(jìn)程。選育的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)類型、特殊類型為接骨木的選擇育種提供良好的原始材料,推動(dòng)接骨木產(chǎn)業(yè)開發(fā)利用。
5.1 通過接骨木不同種源單株的優(yōu)選和栽培試驗(yàn),產(chǎn)量測(cè)定及莖、葉、漿果性狀的觀察,初步篩選出6個(gè)優(yōu)良品系。6個(gè)品系的共同特點(diǎn)是豐產(chǎn),漿果性狀穩(wěn)定,品質(zhì)優(yōu),果粒多、結(jié)實(shí)量大。籽實(shí)單株平均產(chǎn)量0.61 kg,折合產(chǎn)籽實(shí)為223.1 kg/畝,測(cè)定園平均畝籽實(shí)產(chǎn)量182.3 kg,籽實(shí)產(chǎn)量高22.4%;如去除特殊類型果黃海2015-17品系,實(shí)際平均畝產(chǎn)籽實(shí)242.8 kg,籽實(shí)產(chǎn)量高33.2%。
5.1.1 豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型2個(gè)品系的共同特點(diǎn)是結(jié)實(shí)量多,樹姿緊湊直立,分枝多,新梢生長(zhǎng)量大,結(jié)實(shí)性狀穩(wěn)定,品質(zhì)好。平均單株產(chǎn)量0.745 kg,折合畝產(chǎn)271.25 kg,比一般植株產(chǎn)量高48.8%。
5.1.2 優(yōu)質(zhì)型3個(gè)品系的共同特點(diǎn)是結(jié)實(shí)量較多,樹姿緊湊半開張,分枝較多,新梢生長(zhǎng)量中,結(jié)實(shí)性狀穩(wěn)定,品質(zhì)好,果鮮紅或紫紅色,果穗整齊美觀。四年生平均單株產(chǎn)量0.6 kg,折合畝產(chǎn)223.8 kg, 比一般植株產(chǎn)量高22.7%。
5.1.3 特殊類型海2015-17的特點(diǎn)是結(jié)實(shí)量較少,矮冠半開張,分枝較多,新梢生長(zhǎng)量小,果穗較小,結(jié)實(shí)量少,品質(zhì)一般,鮮果黃色,整齊美觀。3年生平均單株產(chǎn)量0.38 kg,折合畝產(chǎn)124.5 kg,比一般植株產(chǎn)量低31.7%。
5.2 豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型海2014-02,主要優(yōu)良性狀:樹姿直立,冠緊湊、分枝多、結(jié)果量大,果紫紅色,果穗整齊美觀,連年豐產(chǎn)性強(qiáng)。4年生植株平均株高2.77 m、冠幅1.24 m2,平均產(chǎn)籽0.77 kg,折合畝產(chǎn)275.7 kg,較栽培園平均產(chǎn)量0.54 kg,產(chǎn)量提高42.59%,適于密植。
5.3 豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)型克2014-05,主要優(yōu)良性狀:冠叢主枝、分枝多,冠幅較大,冠叢緊湊直立,新梢生長(zhǎng)表現(xiàn)一般,果穗整齊美觀,4年生植株平均株高2.68 m、冠幅1.2 m2,平均產(chǎn)籽0.72 kg,畝產(chǎn)可達(dá)266.8 kg,較栽培園平均產(chǎn)量0.54 kg,產(chǎn)量提高33.33%,適于密植。
5.4 上述優(yōu)良類型尚未進(jìn)入達(dá)產(chǎn)期,而且試驗(yàn)地土質(zhì)水肥較差,每年采用多主枝叢狀自然整形、自然授粉,同時(shí)人工輔助除萌蘗、疏除徒長(zhǎng)枝及病弱枝,并及時(shí)進(jìn)行刀扶除草、病蟲害防治,田間管理水平一般,由此說明其具有增產(chǎn)潛力。另外尚有一些較為優(yōu)良無(wú)性系因選育時(shí)間短、材料和數(shù)據(jù)等缺少,有待進(jìn)一步完善補(bǔ)充整理。
5.5 通過栽培試驗(yàn),說明接骨木可供篩選的性狀類型較多,具有栽培適應(yīng)性良好,莖葉果實(shí)生長(zhǎng)性狀穩(wěn)定的特點(diǎn)。如果給予適宜的土壤條件和營(yíng)養(yǎng)條件,栽培接骨木增產(chǎn)潛力是很大的。
5.6 觀察表明,接骨木不同優(yōu)樹的樹高地徑差異不大,冠幅大小,分枝數(shù)及新梢生長(zhǎng)均有差別,說明接骨木可供篩選的優(yōu)良類型較多,具有栽培適應(yīng)性廣,莖葉果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量遺傳性狀穩(wěn)定。如果給予適宜的光照、水肥營(yíng)養(yǎng)條件,培育籽油接骨木原料林極具發(fā)展?jié)摿Α?/p>
5.7 應(yīng)充分挖掘接骨木栽培和育種技術(shù)的巨大潛力,特別是運(yùn)用現(xiàn)代AFLP分子標(biāo)記技術(shù),參照世界衛(wèi)生組織“安全、有效、穩(wěn)定、可控”的八字方針,研究探討不同品系接骨木的品質(zhì)差異,探討品質(zhì)形成與遺傳結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境間的相關(guān)性,為接骨木良種資源評(píng)價(jià)、優(yōu)化再生和可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。