喀斯特地區不同核桃品種需冷量分析

秦洪波 郭倫發 江新能 韋婉羚 蘇天明 謝代祖 李運飛 韋林 王新桂

摘要：【目的】研究不同核桃品種的需冷量，為我國南方喀斯物地區發展核桃產業提供參考依據。【方法】以廣西河池16個主栽核桃品種為試材，設低溫下7個不同需冷量水平，即4 ℃低溫處理400、500、600、700、800、900和1000 h，將包含各品種的混合芽和雄花芽插入裝有清水高度約2 cm的瓶子中，放入組織培養室中培養15 d后，統計各核桃品種混合芽和雄花芽萌芽后的長勢和生長量，篩選適宜喀斯特地區推廣種植的核桃品種。【結果】在16個核桃品種中，張清華的需冷量最低，為600 h;云光山核桃的需冷量次之，為700 h;三臺核桃、香玲、大泡、鳳優一號、盧逢春、遼核4號和張明衛的需冷量居中，為800 h;娘青和晉龍薄豐的需冷量達900 h;云新、中林1號、元林、美國山核桃和日麗的需冷量均超過1000 h。同一品種核桃雄花的需冷量大于混合芽的需冷量，只有香玲和盧逢春在低溫處理900 h后雄花芽的萌芽率達50.0%，其余品種在低溫處理1000 h下雄花芽的萌芽率均未達50.0%。在萌芽后的芽長勢方面，三臺核桃、云新和云光山核桃等品種萌芽后芽的長勢較好，中林1號和元林萌芽后長勢較差;在芽長總量方面，三臺核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號、張明衛和晉龍薄豐等品種在1000 h下芽長總量均達到或超過5.00 cm，除盧逢春外，其余7個品種在1000 h處理下芽長總量與其他處理差異顯著（P<0.05），中林1號和元林在1000 h下芽長總量為0.50 cm，且中林1號各處理間差異不顯著（P>0.05）。【結論】在引種核桃品種時，應盡量選擇需冷量要求較低、萌芽后長勢較好、適應性更強的品種，其中三臺核桃和云光山核桃適宜在廣西喀斯特地區推廣種植。

關鍵詞： 核桃;需冷量;引種;喀斯特地區

中圖分類號： S664.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼： A 文章編號：2095-1191（2020）02-0364-06

Analysis of chilling requirement of different walnut

cultivars in karst areas

QIN Hong-bo1， GUO Lun-fa1， JIANG Xin-neng1， WEI Wan-ling1， SU Tian-ming2，

XIE Dai-zu3， LI Yun-fei3， WEI Lin3， WANG Xin-gui1*

（1Guangxi Institute of Botany， Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin， Guangxi? 541006， China; 2Agricultural Resources and Environmental Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning? 530007， China; 3Hechi Academy of Forestry， Hechi， Guangxi? 547000， China）

Abstract：【Objective】The chilling requirement of different walnut varieties city was studied，it provided a reference for developing walnut industry in karst areas in southern China. 【Method】The sixteen major walnut varieties in Hechi，Gangxi were materials. Seven levels of chilling requirement were set（4 ℃ treatment for 400， 500， 600， 700， 800， 900 and 1000 h）， mixed buds and male buds of each variety were inserted into a bottle filled with clear water about 2 cm high and placed in a tissue culture chamber for 15 d， then the growth and growth amount of mixed bud and male flower of each walnut variety were calculated， in order to select suitable walnut varieties for promotion in karst areas. 【Result】Among the 16 walnut varieties，Zhangqinghua had the lowest chilling requirement of 600 h;followed by Yunguang pecan whose chilling requirement was 700 h; the chilling requirement of Santai walnut，Xiangling，Dapao，Fengyou No.1，Lufengchun，Liaonghe No.4 and Zhangmingwei was at medium（800 h）;the chilling requirement of Niangqing and Jinlongbofeng was 900 h;the chilling requirement of other varieties such as Yunxin，Zhonglin No.1，Yuanlin，American pecan and Rili all exceeded 1000 h. This study also showed thatthe male flower of the same variety of walnut required more chilling requirement than mixed buds，only Xiangling and Lufengchun had 50.0% germination rate of male flowers after 900 h treatment， and the other varieties had less than 50.0% germination rate of male flowers after 1000 h treatment. In the growth of buds after germination，Santai walnut，Yunxin and Yunguang pecan showed good growth in bud after germination，Zhonglin No.1 and Yuanlin showed poor growth after germination. In the total length of bud growth，Santai walnut，Yunxin，Xiang-ling，Yunguang pecan，Lufengchun，Liaohe No.4，Zhangmingwei and Jinlongbofeng all reached or exceeded 5.00 cm under 1000 h. Except for Lufengchun， the total amount of bud growth of other seven varieties under 1000h was significantly different from other treatments（P<0.05）;Zhonglin No.1 and Yuanlin were only 0.50 cm under 1000 h，the differen-ces of Zhonglin No.1 among treatments were not significant（P>0.05）. 【Conclusion】In the introduction of walnut varieties in Hechi，the varieties with low chilling requirement and good growth after germination and stronger adaptability should be chosen. Santai walnut and Yunguang pecan are suitable for the promotion of planting in karst areas in Guangxi.

Key words： walnut; chilling requirement; introduction; karst areas

Foundation item： Science and Technology Major Project of Guangxi（Guike AA17204058-11;Guike AA17204058-13;Guike AA17204058-14）; Basic Research Project of Guangxi Institute of Botany（Guizhiye 19001）

0 引言

【研究意義】核桃的經濟價值和藥用價值均很高，不僅含有人體所需的磷、鐵、錳、鋅等礦物質微量元素及各類維生素，還含有其他豐富的大分子有機物質，如飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和碳水化合物;以核桃為主藥（或重要配伍藥）的藥劑及驗方，對促進胃消化、補血和清涼潤肺等均有一定的醫療效果（郗榮庭和張毅萍，1992，1996）。自2012年以來，核桃產業已成為廣西喀斯特地區的重點產業扶貧項目，在相關政府部門的宏觀指導、政策扶持、項目建設和資金安排等大力支持下，廣西核桃產業得到了較快的發展。廣西核桃主要集中在鳳山、巴馬及樂業等山區，其生長環境較惡劣，多石山，土壤貧瘠，是我國南方典型的喀斯特地貌（汪筱雪等，2018）。據統計，2017年廣西河池市鳳山縣和巴馬縣核桃種植面積約16萬ha，占廣西核桃總種植面積的70%以上（胡家森和王春娟，2018）。但在實際引種栽培過程中，由于缺乏對需冷量的認識，在品種選擇上存在一定的盲目性（高東升等，2001）。因此，開展引種核桃品種的需冷量研究，對促進喀斯特地區核桃產業健康發展具有重要意義。【前人研究進展】國內學者對落葉果樹需冷量已開展了大量研究（李淑珍等，2005;呼鳳蘭和杜俊杰，2006;梁浩，2007），需冷量是決定落葉果樹能否引種成功的關鍵，在一個地區引進種植落葉果樹時，必須考慮當地的氣候條件能否滿足品種的需冷量。劉仁道和劉建軍（2009）通過人工控制低溫積累的方法研究12個甜櫻桃品種的需冷量，結果表明不同甜櫻桃品種對低溫的要求差異顯著。秦洪波等（2017）研究8個中國櫻桃品種和9個大櫻桃品種在廣西靈川縣的引種栽培表現及各需冷量，發現只有紅妃、南早紅和烏皮3個中國櫻桃品種適宜發展種植。劉蕓等（2019）針對桃樹需冷量的相關研究進行綜述，最終歸納出桃樹的PpDAM5和PpDAM6兩個基因最有可能與不同需冷量品種的差異有關。文濱濱等（2019）研究得出不同需冷量下，在自然休眠誘導期桃葉片的抗氧化保護酶活性、光合速率、可溶性糖和淀粉含量發生顯著變化。目前，關于核桃品種的抗寒性研究也有較多報道。田景花等（2013）以核桃屬（Juglans）中的普通核桃、核桃楸、河北核桃和黑核桃4個種18份種質休眠期的1年生枝條為試驗材料進行抗寒性鑒定，結果發現種間抗寒性差異明顯，依次為黑核桃>核桃楸、河北核桃>普通核桃。文進等（2013）研究8個核桃品種的抗寒性，得出Buccaneer和Axel較強，Coenen、Parisienne、Hanson和漾濞泡核桃次之，Lara和Fernette較差。劉杜玲等（2015）以9個早實核桃品種新梢為試驗材料，采用人工模擬低溫環境的方法進行低溫脅迫，試驗綜合評價結果與低溫脅迫后新梢形態特征觀察結果基本一致。趙云（2016）研究發現同時噴施赤霉素（GA3）和ETH可削弱GA3的負作用，提高晚實類核桃枝條的抗寒能力，從而減輕枝條凍害程度，促進其頂芽或側芽萌發。馬凱等（2018）以5個美國核桃主栽品種和3個新疆核桃品種為試驗材料研究抗寒性，結果表明8個核桃品種抗寒力強弱為溫185>維納>艾米格>新新2>新豐>強特勒>哈特利>彼得羅。馬藝杰等（2018）探討萌芽階段核桃花芽及葉芽受早春寒害影響導致整體產量下降的問題，結果發現11個核桃品種中抗寒能力較強的是強特勒等4個品種，抗寒能力較弱的是香玲等4個品種，其余品種抗寒能力為弱。【本研究切入點】目前，針對核桃品種需冷量的研究尚未見報道。【擬解決的關鍵問題】設低溫下不同積累時數處理，分析廣西河池市16個主栽核桃品種花芽（核桃的雄花）和混合芽的需冷量及核桃發芽后的長勢和生長量，為我國南方喀斯特地區開展核桃產業提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試核桃品種16個，其枝條取樣地點為廣西河池市鳳山縣坡作村。其中，盧逢春、張清華和張明衛為廣西河池本地農戶自行種植的優良核桃單株，鳳優一號為本地選育的核桃品種，娘青、三臺核桃、云新、香玲、大泡、云光山核桃、中林1號、元林、美國山核桃、遼核4號、日麗和晉龍薄豐為引進的優良核桃品種。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設計 于2018年12月23日采集各核桃品種枝條置于4 ℃冰箱中保存。參考劉仁道和劉建軍（2009）的方法，在400～1000 h需冷量中每隔100 h設1個處理水平，共設7個低溫積累時數處理（4 ℃低溫處理400、500、600、700、800、900和1000 h）。核桃混合芽萌芽試驗：于2019年1月9、13、17、21、25、29日和2月2日分7批從冰箱中取出枝條剪成小段，為避免頂端優勢影響，剪去少許頂梢，每段保留2～4個混合芽（芽體肥大，近圓形，鱗片緊包，萌發后抽生結果枝，包含雌花在內），每個品種每次取20個含飽滿混合芽的枝段，插入裝有清水高度約2 cm的瓶子中，立即放入組織培養室中培養，溫度控制在25 ℃左右，每天光照12 h，每天換水1次。核桃雄花芽（裸芽，實際為雄花序，多單生或疊生在一年生枝條的中下部，形似桑葚，頂部稍細，經膨大伸長后形成雄花序，散粉后即脫落）萌芽試驗基本與混合芽萌芽試驗處理相同，不同之處在于每次取10個含飽滿雄花芽的枝段。

1. 2. 2 測定指標 培養15 d后分別統計各品種枝段混合芽和雄花芽的萌芽率，當萌芽率達到或超過50.0%時，即表示該處理水平已滿足該品種所需的需冷量。

萌芽率（%）=萌發芽個數/總芽數×100

1. 3 統計分析

采用Excel 2010對試驗數據進行統計，用SPSS 19.0進行單因素方差分析（One-way ANOVA）。

2 結果與分析

2. 1 不同低溫積累時數處理對核桃品種混合芽萌芽的影響

由表1可知，不同核桃品種混合芽的開始萌芽時間不同，其中，云新、鳳優一號、云光山核桃、盧逢春、美國山核桃、張清華和張明衛在400 h低溫處理開始萌發，其余品種大多數在600 h低溫處理才開始萌發，最終萌芽率達到或超過50.0%的有娘青、三臺核桃、香玲、大泡、鳳優一號、云光山核桃、盧逢春、遼核4號、張清華、張明衛和晉龍薄豐等11個品種，其余品種在試驗設計的最高水平1000 h低溫處理下均未達50.0%的萌芽率，尤其是中林1號和元林的萌芽率未超過25.0%。在萌芽率達到或超過50.0%的品種中，張清華的混合芽萌芽低溫處理時數（需冷量）為600 h，其萌芽率與處理400、500和700 h存在顯著差異（P<0.05，下同）;云光山核桃需冷量為700 h，其萌芽率與處理500和600 h差異顯著，與處理800～1000 h無顯著差異（P>0.05，下同）;三臺核桃、香玲、大泡、鳳優一號、盧逢春、遼核4號和張明衛的需冷量均為800 h，這些品種低溫處理800 h均與400～700 h呈顯著差異（三臺核桃和遼核4號除外），而與900和1000 h無顯著差異（香玲、大泡和遼核4號除外）;娘青和晉龍薄豐的需冷量為900 h，其中，晉龍薄豐低溫處理900 h與其他處理均存在顯著差異，而娘青低溫處理900 h與1000 h間無顯著差異，但與其他處理差異顯著。綜上所述，在供試的16個核桃品種中，張清華的需冷量（600 h）最低，云光山核桃（700 h）次之，三臺核桃、香玲、大泡、鳳優一號、盧逢春、遼核4號和張明衛的需冷量（800 h）居中，娘青和晉龍薄豐的需冷量較高，達900 h，而云新、中林1號、元林、美國山核桃和日麗的需冷量更高，均超過1000 h。

2. 2 不同低溫積累時數處理對核桃品種雄花芽萌芽的影響

由表2可知，僅香玲和盧逢春在低溫處理900 h后雄花芽的萌芽率達50.0%，其余品種在低溫處理1000 h下雄花芽的萌芽率均未達50.0%;娘青、大泡和張清華在低溫處理1000 h后萌芽率較高，達40.0%，但中林1號和元林的雄花芽未見萌芽。在400～700 h大多數品種的雄花芽未見萌芽;而香玲、盧逢春和張清華在600 h處理下開始萌發，且香玲雄花芽萌芽率隨時間的增加總體上呈升高趨勢，而盧逢春和張清華在處理600 h與700 h間無顯著差異，與其他處理均呈顯著差異。綜合2.1的結果得出，同一品種在相同低溫處理下，其雄花芽的萌芽率遠低于混合芽的萌芽率，即雄花芽的需冷量遠大于混合芽的需冷量，在計算核桃需冷量時應以混合芽的萌芽率為參考指標。

2. 3 不同低溫積累時數處理對混合芽萌發15 d后芽長勢及芽長總量的影響

由表3可知，三臺核桃、云新和云光山核桃混合芽萌發后15 d的長勢均在良以上，而芽長總量以三臺核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號、張明衛和晉龍薄豐表現較好，且在相同低溫處理下，上述8個品種的芽長總量遠大于其余8個品種。其中，在低溫處理1000 h，三臺核桃、云新、香玲、云光山核桃、盧逢春、遼核4號、張明衛和晉龍薄豐等8個品種的芽長總量均達到或超過5.00 cm，除盧逢春外，其他品種在1000 h下芽長總量與其他處理差異顯著，其中張明衛的芽長總量達6.00 cm，云新的芽長總量達8.50 cm，遼核4號的芽長總量達10.00 cm，晉龍薄豐的芽長總量達14.00 cm;中林1號和元林1000 h下芽長總量為0.50 cm，且中林1號各處理間差異不顯著;其余品種的芽長總量均未超過4.00 cm。綜合萌芽后的混合芽長勢和芽長總量表現，以三臺核桃、云新、云光山核桃和盧逢春等品種在廣西喀斯特地區的適應性較佳。

3 討論

核桃與其他落葉果樹一樣均需自然休眠，滿足一定的需冷量后才能打破休眠，進行正常的生長發育（姜衛兵等，2003）。廣西是全國核桃適生區域之一，主要分布在河池、百色、柳州和賀州4個市的21個縣（覃恩勇，2013）。核桃在廣西有著悠久的種植歷史，且近年來隨著產業扶貧的發展，核桃的種植面積也越來越大，現在已成為廣西喀斯特地區重要的特色經濟樹種之一。但由于引進的眾多品種不適宜當地的氣候條件，開展的核桃研究多數停留在栽培試驗及抗寒性試驗方面。

本研究結果表明，在供試16個核桃品種中，張清華和云光山核桃是低需冷量核桃品種（600～700 h），三臺核桃、香玲、大泡、鳳優一號、盧逢春、遼核4號、張明衛、娘青和晉龍薄豐為中需冷量核桃品種（800～900 h），云新、中林1號、元林、美國山核桃和日麗為高需冷量品種（>1000 h）。同一品種其混合芽的需冷量遠小于雄花芽的需冷量，在供試的16個品種中，只有香玲和盧逢春2個品種雄花芽的萌芽率能在需冷量1000 h內達50.0%，其余品種的需冷量均低于50.0%，說明香玲和盧逢春適宜在廣西喀斯特地區推廣種植，與張武貴等（2012）的研究結果相同，即三臺核桃、娘青、大泡等中需冷量品種可在廣西河池鳳山縣開花結果。張少華等（2019）研究表明，核桃萌芽后當年生長量越高成活率越高，并且第4年單株平均掛果產量越高，說明在萌芽后芽的長勢越旺、生長量越大則其對氣候環境的適應性越佳。本研究結果表明，三臺核桃和云光山核桃需冷量適中，萌芽后芽的長勢優良，芽長總量較大，適宜在河池市推廣種植。

因此，在廣西喀斯特地區引種核桃品種時應盡量選擇中低需冷量且萌芽后長勢較好、適應性更強的品種，以保證核桃引種成功。由于本研究核桃引種的地點廣西河池市屬于南方氣候，所以設計的最高低溫量處理水平為1000 h，未能測定部分核桃品種混合芽和大多數核桃品種雄花芽的需冷量，其最終的需冷量有待進一步開展試驗進行探討。

4 結論

在引種核桃品種時，應盡量選擇需冷量要求較低、萌芽后長勢較好、適應性更強的品種;三臺核桃和云光山核桃需冷量適中，萌芽后芽的長勢優良，芽長總量較大，適宜在廣西喀斯特地區推廣種植，而中林1號和元林綜合表現較差不宜在廣西喀斯特地區發展種植。

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