摘要:? 在伊春林區(qū)野生榛種質資源調查、綜合評價的基礎上,在不同氣候類型分區(qū)內(nèi),選擇優(yōu)良林分(群組),設立標準地,選擇榛子優(yōu)良單株,單獨采種,篩選出19個實生優(yōu)良家系。實生繁殖各家系,以優(yōu)良家系營建了4處生產(chǎn)經(jīng)營示范林,根據(jù)示范林調查,以及優(yōu)良家系子代早期測定,結合標準化法與相關指標變異系數(shù)分析,經(jīng)過初選、復選、決選,選出適合林區(qū)及黑龍江省東北部人工栽培的榛子優(yōu)良品種(家系)2個,母本無性繁殖成功,獲得2個優(yōu)良無性系。所營造示范林,已進入理想產(chǎn)期。
關鍵詞:? 野生;? 榛子;? 良種選育;? 子代測定
中圖分類號:? ?S 722. 3 + 3,? S 664. 5? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1001 - 9499(2020)05 - 0025 - 05
11年的試驗與林區(qū)民間調查表明,伊春林區(qū)引種榛子始終未獲得成功。引進的諸多國內(nèi)、外榛子品種,多年來只某品種成活尚可,亦可有1、2次收成,但生長漸衰,凍害與雄寒害日劇,及諸問題,已不可逆。為了發(fā)展榛產(chǎn)業(yè),通過探索認為,應立足本地豐富的榛資源,選育適合本地生產(chǎn)的榛品種,應為林區(qū)發(fā)展榛產(chǎn)業(yè)的有效途徑。因此,我們開展了野生榛子的良種選育工作,通過野生榛子花期初選、復選,優(yōu)良單株初選、復選、決選、有性無性繁育、子代測定,選育出適合本地栽培的2個榛子品種。現(xiàn)將相關試驗情況介紹如下,以供同行參考。
1 試驗地自然概況
試驗地選在伊春市小興安嶺植物園,位于伊春市伊春區(qū)北山。地處47°43′N,128°54′E,海拔267.935 m,屬北溫帶大陸性森林氣候,冬季寒冷多雪,夏季涼爽多雨,年平均氣溫0.5~1 ℃;1月份平均最低氣溫-21 ℃,極端最低氣溫-44 ℃;7月份平均最高氣溫19 ℃,極端最高氣溫35℃;年降水量735 mm,相對濕度76%~87%,土壤為山地暗棕色森林土,pH4.3~6。有機質含量9.40%、全氮0.473 6、速效氮2.980 2、全磷0.332 8%、有效磷2.979 mg/? 100 g土、全鉀2.19%、速效鉀145.92 mg/ 100 g土。
2 研究方法
2. 1 野生榛子種質資源調查
根據(jù)氣候差異,將伊春林區(qū)分為南、中、北3 個氣候區(qū),沿小興安嶺從南向北選取 81 塊樣地進行調查。包括種類、榛子株(叢)數(shù)、株高、冠、樹齡、枝數(shù)、分布類型、群落分布情況等。從不同的調查樣地選采榛子果實并分裝,隨機選出平榛果實,室內(nèi)進行果實形態(tài)、數(shù)量指標測定,包括堅果橫徑、縱徑、堅果重、序果數(shù)等。
2. 2 豐產(chǎn)優(yōu)質榛子種質選育
2. 2. 1 優(yōu)良林分選擇
結合種質資源調查、踏查,開展了野外榛子結實優(yōu)良林分選擇工作。選擇要求:榛子林片狀、群組、散生分布較為集中,自然條件好、結實量大、結實株率高、無或少有病、蟲、鼠害的純林(或群組、單叢集中)。
2. 2. 2 優(yōu)良單株確定、采種。
從27個林分初選135株優(yōu)株采種。在每處優(yōu)良林分區(qū)域內(nèi),設20 m×20 m樣地,在樣地的兩條對角線上,選15株結實母樹作為候選,再用目測法與比較法,按結實量大、單個果重、皮薄、植株無病害、無蟲孔,確定5株結實優(yōu)良單株,調查母株情況,單獨采種,分裝編號。
2. 2. 3 果實調制
果實采回后,迅速進行果實形態(tài)與數(shù)量指標調查,包括果形(長形、圓形、平頂)、果頂、果臍、縱徑、橫徑、果皮、果仁、果仁營養(yǎng)成份分析,取得數(shù)據(jù)2萬余個。經(jīng)調制得到純凈果實,抽樣進行果皮顯微結構研究。
2. 2. 4 種子處理
榛子的種子處理即為榛子的果實處理。本研究采用室外種子坑沙藏越冬處理,單個坑規(guī)格1.2 m×1.0 m×1.0 m,種子混沙絲袋裝保濕,坑內(nèi)每25 cm分層,種子與沙交替混埋,頂覆土30 cm,并培成丘狀。
2. 2. 5 種子催芽,播種育苗
催芽 翌年5月8日將種子挖出,此時已有約3%種子裂口,即可用于播種。其中,2016年5月2日,挖出種子時尚未裂口,將種子袋保濕放置室內(nèi)陽光直射處,幾日內(nèi)開始出現(xiàn)裂口,即可播種。
床播 做床規(guī)格:長10 、16 、36 m;寬1.1 m,高0.25 m。床上開3 cm溝條播,單個擺放種子,間距5 cm,行距10 cm,播后刮平床面,鎮(zhèn)壓。
田間管理 播種后保持床面濕潤,1周后出苗前將床面雜草除凈。半月后,苗出齊,除草松土,雨季脫“土褲子”,適時噴施多菌靈。
2. 2. 6 營造示范林
根據(jù)我國培育榛苗經(jīng)驗,結合本項目苗木生長情況,確定苗木出圃苗齡為2年。少量留床、栽植,分別試驗。本項目初選優(yōu)良家系24個,種子處理期淘汰5個,有19個家系進入子代育苗階段。因此,各年度參與選苗造林的家系19個。
2016、2017、2018年,分別采用實生家系與無性系營造示范林進行區(qū)域化試驗與生產(chǎn)示范,形成了半園藝化榛園。
營造示范林株行距1.5 m×1.5 m、1.5 m×1.8 m、1.8 m×1.8 m、1.8 m×2.0 m、2.0 m×2.0 m、2.0 m×2.5 m、2.5 m×2.5 m多種密度試驗。
2. 2. 7 生長調查與子代測定
對實生繁殖家系進行生長量調查,包括苗高、地徑、當年生長、萌條、萌檗、樹勢,有無病、蟲、鼠害情況。除上述測定生長量外,還進行了子代生物量的測定。在各家系1年生留床苗中,挖取各家系單株 3 株,3 個重復,用自然水將單株的根沖洗干凈,然后立刻帶回實驗室。在 80 ℃條件下烘干至恒重,測定每個單株苗木的生物量。
2. 2. 8 決選,無性繁殖
根據(jù)優(yōu)樹調查成果與子代苗期早期測定,在復選優(yōu)良家系4個的基礎上,決選出2個優(yōu)良家系,即SF1、SF2。經(jīng)過采穗扦插,篩選后獲得2個優(yōu)良無性系。
2. 2. 9 結實,產(chǎn)量測定與預測
2016年,栽植的第3年,榛樹已開花結實。結實期調查結實株率、初果期產(chǎn)量,與對照(野生榛林)進行對比。
3 結果與分析
3. 1 初 選
按種質資源調查成果,確定榛子優(yōu)株初選標準:每樣地選15株(叢)結實母樹作為候選,再用目測法與比較法,按結實量大、單個果重、皮薄、植株無病害、無蟲孔,確定5株結實優(yōu)良單株,調查母株情況,單獨采種、分裝編號。按此標準初選優(yōu)株135株。
3. 2 復 選
初選的135株優(yōu)株(叢)果實,按種質調查果實變異分析成果,平均果徑低于平均值的淘汰,再按最大單果重、果皮厚、結果枝數(shù)、單枝結果數(shù)、序果數(shù)、果形,綜合分析復選出優(yōu)株19株(叢)(表1)。
為了便于比較,對家系調查結果進行標準化分析。
數(shù)據(jù)標準化的公式為x*=x-最小值/(最大值-最小值)。最后得分計算方法為標準化數(shù)值加和,得分最高的4組分別為2、12、1、18。
x*=
式中,max為變量的最大值;min為變量的最小值。
得分最高的4組即為優(yōu)良家系的前4名,即家系SF2、SF12、SF1、SF18(表2)。
3. 3 優(yōu)良家系有性、無性繁殖。
3. 3. 1 有性繁殖
(1)播種育苗實生繁殖
對19個初選優(yōu)良家系進行實生繁殖(種子)育苗。采用上述種子處理、播種育苗、撫育管理方法。經(jīng)過3年的育苗基地培育,獲得S1-0、S2-0、S3-0 3個齡級苗木。由表3可知,19個家系生長量綜合排名前4個的分別是:SF1、SF3、SF2、SF7。綜合出苗率為94%,無病蟲害。
(2)苗期子代測定
苗期(S1-0)用苗高、地徑、生物量早期子代測定,結合標準化分析,進行優(yōu)良家系的復選、決選。
由表4可知,子代測定生物量排序為SF1、SF2、SF11、SF17。以19個家系測定數(shù)值的標準化分析,結合子代早期測定1年生苗木的三因素(苗高、地徑、生物量)分析,決選出伊春林區(qū)野生榛子優(yōu)良品種(家系)2個,即綜合排名1、2的SF1、SF2。
在序列前3名中,SF1 出現(xiàn)3次,SF2 出現(xiàn)3次,SF3出現(xiàn)1次(表5)。因此,決選SF1、SF2。
3. 3. 2 無性繁殖
由表6可知,全光照噴霧扦插生根率低,生根率為0~18%,該結果達不到生產(chǎn)性要求,不適合野生榛子嫩枝扦插繁殖。究其原因,一是榛子嫩枝扦插生根率不高;二是全光照噴霧扦插,雖然水分、濕度較易控制,但溫度不易掌握;三是各基質保水、保肥能力不一,基質養(yǎng)分不足。
基于上述情況,在總結前期試驗的基礎上,開展小型塑棚覆雙層遮蔭網(wǎng)試驗的結果(表7、表8)表明,采用上述2種基質,不同的生長調節(jié)劑、處理時間,均可達到理想的生根效果,且第1種基質的生根率明顯大于第2種。實際結果表明,以珍珠巖+腐殖土+細河沙為基質,配比1.5∶0.7∶0.8,采用NAA 200 mg/L處理2 h的生根率最佳。取得試驗成功后,用此方法,扦插繁殖了優(yōu)良家系2個。平均生根率分別為84%、86%。
3. 4 榛子綜合配套栽培技術區(qū)域化試驗
3. 4. 1 區(qū)域化試驗結果
在伊春區(qū)、五營林業(yè)局、金山屯林業(yè)局、鐵力林業(yè)局營造榛林(半園藝化)40畝。采用本項目各項技術措施與管理方法撫育管理。試驗證明,本項目所選的優(yōu)良品種(家系),完全適應各試驗區(qū)域的自然條件,無任何凍害、無病蟲害,榛林生長茂盛,示范林分3個年度栽植,即2016、2017、2018年。
以相同苗齡型、同年栽植、同年調查結果分析,榛樹生長情況表現(xiàn)為鐵力>伊春>金山屯>五營。該情況與區(qū)域化試驗各地氣候條件相吻合,區(qū)域化試驗結果顯示,初選19個野生榛子優(yōu)良家系,適合試驗地栽培,在伊春林區(qū)北、中、南三個代表性氣候區(qū),綜合分析其生長差異為南>中>北。
3. 4. 2 區(qū)域化試驗產(chǎn)量調查與預測
2016年栽植的榛林至2018年,已開花結實,呈現(xiàn)初果期,各家系表現(xiàn)良好,所決選的SF1、SF2優(yōu)良品種(家系)表現(xiàn)突出,目測兩2個家系的樹勢、結實情況亦如此。由于示范林開放式,均緊鄰農(nóng)戶田地,榛林結實后易被掠青采集,因此,本項目在果實成熟前即進行調查,待果實成熟后,采集部分樣品。成熟前調查時間為2018年7月19日下午3時,成熟期采集時間為2018年8月23日(連年調查顯示伊春林區(qū)野生榛子落果期為8月26日,南北略有差異)。調查地點為伊春區(qū)示范林,結實家系為10個,家系結實率為52%。示范林結實株率為67%。由于SF1、SF2,結實占主要優(yōu)勢,產(chǎn)量調查取兩者平均值。
結果分析(表10、11)表明,兩優(yōu)良品種(家系)平均株結實量109.925 g,平均畝產(chǎn)量為109.925 g/株×187株/畝=20.56 kg/畝。表11顯示,母本與子代果實相關指標比較,子代數(shù)量指標略高于母本(果皮厚SF2子代略高于母本),差異不明顯。由于所營建榛林僅進入初果期,隨著樹齡的增長及各項技術措施的應用,榛林產(chǎn)量將逐年遞增,有關產(chǎn)量測定、遺傳等相關研究,還有待繼續(xù)和深入研究。
4 結論與建議
4. 1 結合種質資源調查、子代測定、選出伊春林區(qū)野生榛子優(yōu)良品種(家系)2個;良種有性、無性繁育獲得成功,獲得優(yōu)良無性系2個。優(yōu)良品種(家系)區(qū)域化試驗獲得成功。榛樹生長正常、抗性強、適應性強、豐產(chǎn)性好。其中,栽植第3年的榛樹已開花結實,進入初果期。
4. 2 通過2個優(yōu)良品種(家系)子代結實初果期測定,果實各相關指標優(yōu)于母本。畝產(chǎn)量20.56 kg,初果期畝產(chǎn)比野生榛林(13.3 kg/畝 宋新芳 2007)提高54.6%。該效益是林區(qū)普遍種植大豆效益的3.08倍。因此,本項目所選的優(yōu)良品種(家系)及其他表現(xiàn)優(yōu)良的家系應用前景較好。
4. 3 采用優(yōu)質、豐產(chǎn)、綠色系列技術應用區(qū)域化試驗示范證明,小興安嶺及我省東北部地區(qū),應用野生榛子良種,發(fā)展榛子人工栽培產(chǎn)業(yè),是目前該區(qū)域發(fā)展榛子有效、科學的途徑。調查顯示,林區(qū)近10年的榛子引種,尚未取得成功。本項目所建示范林(半園藝化生產(chǎn)園),可進行進一步的良種選育工作,并可成為良種繁育基地。
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第1作者簡介:? 倪柏春(1962 -),? 男,? 高級工程師,? 研究方向為植物引種馴化與良種繁育工作。
收稿日期: 2020 - 05 -? 20
(責任編輯:? ?張亞楠)