文冠果品種引種篩選試驗

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（1.鄂爾多斯市林業治沙科學研究院，內蒙古 鄂爾多斯 017010；2.鄂爾多斯市氣象臺，內蒙古 鄂爾多斯 017010）

文冠果Xanthoceras sorbifoliaBunge別名木瓜、文冠樹，灌木或小喬木，屬于無患子科文冠果屬[1]，是我國北方特有的經濟木本油料樹種，有北方油茶之稱，主要分布于我國內蒙古、山東、山西、陜西、河南、河北、甘肅、遼寧、吉林等16 省區。文冠果栽培歷史悠久，引種選育作為研究熱點之一始于20 世紀60年代，1968年陜西蒲城縣開始了引種工作，1974年新疆奇臺縣開始引種文冠果，育苗面積2.33 hm2，1975年新疆建設兵團農一師引種文冠果并取得成功。這一時期對文冠果的研究僅停留在其引種試驗的成功與否上，由于遺傳基因分化嚴重，文冠果在引種栽培過程中暴露出一個重要問題，即引種成功的林分，豐產母樹在群體所占比例非常低，掛果少甚至不掛果，單位面積產量和經濟效益雙低[2]，對于引種優良品種的選擇沒有進行深入的探討。隨著對文冠果研究的深入及其本身所體現出來特有的生態經濟價值，2007年國家林業局實施“林油一體化”生物柴油項目，文冠果成為重點發展的4 個油料樹種之一。2014年12月，國務院辦公廳印發《關于加快木本油料產業發展的意見》，文冠果作為經濟能源型樹種被列入加強木本油料生產基地建設的主要任務中[3]，種植文冠果不僅具有生態防護作用，而且能夠更多靠攏林沙產業，此時品種優選顯得至關重要。因此，系統地開展文冠果新品種引種試驗，可以為鄂爾多斯木本油料產業發展提供適生優質品種資源。

1 試驗材料與研究方法

1.1 研究區概況

研究區域位于內蒙古自治區鄂爾多斯市鄂托克前旗碧源文冠果種植專業合作社的苗圃地，地處東經107°26′22.9″ ～107°27′36.7″，北緯38°16′01.8″～38°15′36.7″。屬于典型的溫帶干旱、半干旱草原氣候，干旱少雨、風大沙多，冬季寒冷漫長、夏季炎熱短促。多年平均降雨量274 mm，降雨集中在7—9月。年平均氣溫7.2 ℃，無霜期短而多變，枯草期長，年蒸發量2 500 ～2 700 mm。土壤以風沙土為主，含沙量大、粒徑粗、肥力不足。試驗基地周邊地區有天然分布的文冠果林木。

1.2 試驗材料和方法

經調查了解，參試品種選取國家林業局審定的新品種中石4 號、中石9 號、蒙冠1 號、蒙冠2 號、蒙冠3 號5 個新品種和2 個本地品種（紅花文冠果和普通種）。每個參試品種嫁接45 株，砧木選擇3年生的文冠果（株行距均為3 m×3m），接穗采用1年生枝條，接穗長15cm 左右，保留3 ～4個芽，按隨機區組試驗布設，每品種每區組15 株，采取相同的撫育管護措施開展田間管理。各品種基本情況詳見表1。

表1 文冠果品種基本情況Table 1 Basic situation of X.sorbifolia varieties

1.3 指標測定

嫁接當年秋季測定成活率、萌生枝條長度、莖粗，第2年測定枝條長度增量、莖粗增量，第3年測定單株果實產量、單株種子產量、單位面積產量、種子千粒質量、飽滿種子所占比例、種子出油率。

成活率：調查全部參試品種，成活株數/嫁接株數×100%；

枝條長度：每品種每區組抽查5 株，用卷尺量定枝條基部至枝稍的總長度；

莖粗：每品種每區組抽查5 株，游標卡尺，測定基部直徑；

單株結實數：每品種每區組抽查5 株，數結實量；

單株種子產量：每品種每區組抽查5 株，天平稱重；

單位面積產量：全部測定每區組種子產量，換算成單位面積產量，單位（kg/hm2）；

種子千粒質量：每品種每區組隨機選取1 000粒，天平稱重，每區組3 次重復；

飽滿種子所占比例：結合種子千粒質量測定，數出飽滿種子數占比；

種子出油率：委托西安國聯質量檢測技術股份有限公司檢測，每個品種3 次重復。

1.4 數據分析

采用指標直觀數據進行差異顯著性分析和主成分分析相結合的數據分析處理[4]。

2 結果分析

2.1 不同品種文冠果植株生長情況比較

7 個文冠果品種嫁接后生長情況如表2所示。從表2中可以看出，各品種成活率與枝條生長變異系數均在19.70%～21.99%之間，莖粗生長變異系數也超過了10%，說明不同文冠果品種間生長情況有很大的差異。成活率最高的是本地普通種文冠果，其次是本地紅花文冠果和引進的中石4號、中石9 號，蒙冠1 號、蒙冠2 號、蒙冠3 號的成活率相對較低。當年枝條生長長度本地紅花文冠果最大，其次是中石9 號和本地普通種文冠果，中石4 號、蒙冠1 號、蒙冠2 號、蒙冠3 號4 個品種文冠果當年枝條生長長度無大的差異。翌年枝條長度增量由大到小依次為中石9 號、中石4 號、本地紅花文冠果、本地普通種文冠果、蒙冠1 號、蒙冠2 號、蒙冠3 號。當年莖粗生長7 個品種間無明顯差異，翌年莖粗增量紅花文冠果最大，其次是中石4 號，蒙冠2 號和蒙冠3 號莖粗增量相對較小。分析其原因，這一現象與嫁接當年選擇接穗規格有關，嫁接試驗時，為有效觀測文冠果品種間莖粗生長，選擇接穗時各品種粗度基本一致，嫁接當年從嫁接到成活、生長，相對翌年生長時間較短，而莖粗生長較慢，所以當年莖粗生長無明顯差異，翌年供給各文冠果生長的時間相對較長，各品種間的莖粗生長差異就體現出來了。綜合各項生長指標來看，本地文冠果和紅花文冠果生長情況最好，其次是引進的中石系列，蒙冠系列生長情況最差。

表2 不同品種文冠果生長情況Table 2 Growth of X.sorbifolia Bunge

2.2 不同品種文冠果果實產量及品質比較

選擇單株結實量、單株種子產量、單果種子粒數、種子千粒質量、單位面積產量、飽滿種子所占比例、種子出油率7 項指標來評價不同品種文冠果果實產量及品質之間的差異，結果詳見表3。從表3可以看出，變異系數小于10%的指標有飽滿種子所占比例和種子出油率，說明各品種間這兩項指標沒有明顯差異。除了飽滿種子所占比例和種子出油率兩項指標外，其他各項指標不同品種間有很大差異，變異系數均為16.14%～53.29%。單株種子產量和單株結實量變異最大，這兩項指標是衡量文冠果產量最重要的指標，中石4 號的單株結實量和種子產量最大，其次是中石9 號，蒙冠系列居中，紅花文冠果和本地普通種的單株結實量和種子產量最低；單果種子粒數和種子千粒質量蒙冠1 號最高，其次是中石9 號，紅花文冠果最低。綜合各項指標來看，文冠果果實和種子品質最好的是中石4 號、中石9 號、蒙冠1 號，而生長較好的紅花文冠果和本地普通種果實、種子產量是最低的，這一現象表明，文冠果植株生長健壯，并不代表文冠果種子產量高，或者說并不代表文冠果綜合品質好。

表3 不同品種文冠果果實產量及品質Table 3 Fruit yield and quality of X.sorbifolia Bunge

2.3 適生品種綜合評價與篩選

文冠果作為能源型經濟樹種，不僅要考慮其生態防護效益，還要考慮其能源價值、經濟價值等綜合性狀。

采用主成分分析法對文冠果各品種進行綜合評價篩選適生品種，根據7 個文冠果品種性狀實測值，通過主成分分析法得到原始數據相關的特征向量、特征值、方差貢獻率和累計方差貢獻率，結果如表4所示。

從表4可以看出，主成分分析結果選取了特征根大于1 的前3 個主成分，其累計方差貢獻率達到94.851%，表明前3 個主成分基本涵蓋了7 個文冠果品種的全部性狀信息，因此可用前3 個主成分對文冠果品種綜合性狀進行評價。主成分1主要反映了文冠果種子品質方面的綜合指標，主成分2 主要反映了文冠果產量方面的綜合指標，主成分3 主要反映了文冠果生長方面的綜合指標。

用F1、F2、F3分別代表3個主成分，X1、X2……X11、X12分別代表12個性狀指標，根據主成分分析原理，得出3 個主成分線性組合如下：

同時以前3 個主成分對應的方差貢獻率作為權數，構建綜合評價模型：Z=a1F1+a2F2+a3F3，將7 個文冠果品種12 個性狀數據代入表達式中，計算得到每個品種的綜合指標得分值（Z 值）及其排序，結果如表5所示。

表4 3 個主成分的特征向量、特征值、方差貢獻率及累計貢獻率Table 4 Characteristic vector, eigenvalue, variance contribution rate and cumulative contribution rate of three principal components

綜合得分值的高低反映了試驗品種綜合品質的優劣，綜合得分值越高，其品質綜合性狀表現越好，說明品種越優良[5-7]，由表5可知，7 個文冠果試驗品種中，中石9 號、中石4 號、蒙冠1 號在主成分綜合評價中分別排名第一、第二、第三，說明這3 個品種綜合品質較好，在鄂爾多斯地區作為能源經濟樹種引種比較適宜。

表5 不同品種文冠果主成分得分及綜合評價Table 5 Principal component values and comprehensive evaluation of different X.sorbifolium Bunge cultivars

3 結論與討論

3.1 結 論

1）通過試驗與分析表明，文冠果不同品種之間存在不同程度的性狀差異，生長性狀等方面，本地文冠果所占優勢較大，植株生長較好；果實及種子產量方面，中石9 號、中石4 號表現較為優越；種子品質方面，中石9 號、蒙冠1 號表現最好。

2）通過主成分分析，將7 個文冠果品種的12個指標簡化成3 個綜合品質性狀，篩選出3 個適宜在鄂爾多斯引種的文冠果品種——中石9 號、中石4 號、蒙冠1 號。作為能源經濟樹種，中石9號、中石4 號、蒙冠1 號3 個品種可在鄂爾多斯地區適度發展。

3.2 討 論

引種新品種，從原產地到引種地，環境會有一定的差異，物種為了適應環境的差異，會產生與之相適應的性狀變異[8]，對于樹種，主要體現在生長性狀、果實性狀和種子品質性狀3 個方面。許多研究報道，新品種引種不論作為生態防護樹種、還是經濟樹種，或者是園林觀賞樹種，其引種成功與否，生長性狀都是最重要的衡量指標[9-15]，尤其作為生態防護樹種，引種到某一地區能否成活是關鍵性指標，引種成活后，能否在此地區良好生長，則是引種成功與否的重要標志，因此本文選取生長性狀方面的指標作為評價依據之一。然而，如果引種品種作為經濟能源型樹種，考慮延申產業發展、生態經濟效益兼顧，那么引種成功與否就不能單看其生長性狀指標，而是要對其進行綜合評價決定其是否適宜引種到此地區。因此本文還選取了果實產量指標和種子品質指標作為引種評價依據，通過對不同文冠果品種指標間顯著性差異進行分析，采用主成分分析法對各指標進行綜合和簡化，同時避免了原始數據丟失和主觀因素干擾，盡量使綜合評價結果客觀、合理。

本研究屬于苗圃地引種試驗，研究結論也是依據試驗結果得出。然而由于試驗區域尺度相對較小，因此具有一定的地域局限性。同時，苗圃地引種成功只是新品種在鄂爾多斯地區安家落戶的第一步，接下來，將進一步加強對引種表現良好品種的推廣種植，檢驗新品種適應環境的穩定性，為文冠果產業發展提供優質原料林。