薄殼山核桃良種‘巴頓’選育研究*

羅群，習學良，鄒偉烈，范志遠，徐亮，葉鈔，張喬芹

(1.云南省林業和草原科學院，云南 昆明 650201;2.云南省林業和草原科學院 漾濞核桃研究院，云南 漾濞 672500;3.云南富德核桃科技有限公司，云南 寧洱 665199)

薄殼山核桃(Caryaillinoensis)又名美國山核桃、長山核桃，原產美國和墨西哥北部[1]，屬胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(Carya)植物，是世界著名的干果與重要的木本油料樹種[2]。薄殼山核桃在我國引種栽培歷史悠久，從20世紀70年代開始，中國林業科學研究院、浙江農林大學、中國科學院植物研究所等單位從美國大量引進薄殼山核桃品種作為經濟林木樹種開展研究[3]。近幾年來，隨著對薄殼山核桃價值的逐漸認知，種植面積快速增加，我國江蘇、浙江、安徽、云南、河南、江西等省已把薄殼山核桃作為重要的木本油料樹種進行重點推廣[4-5]，推動了我國薄殼山核桃品種化栽培的迅速發展。

云南省林業和草原科學院于1974年首次將薄殼山核桃引入云南作為干果樹種栽培研究[4]，通過引種和栽培實踐，已篩選出一批在云南適生的薄殼山核桃品種:‘波尼’(‘Pawnee’)、‘卡多’(‘Caddo’)、‘肖尼’(‘Shawnee’)于2009年通過云南省林木良種委員會審定；‘金華’(‘Jinhua’)、‘紹興’(‘Shaoxing’)、‘貝克’(‘Baker’)和‘賽甫路斯’(‘Surprize’)于2013年通過云南省林木良種委員會審定[6]。但是要在云南做大做強做深薄殼山核桃產業，現有的品種遠遠不能滿足適地適樹栽培的需要，因此選擇出早熟性好、豐產、殼薄、果型大、出仁率高、病蟲害抗性強的優良品種勢在必行[7]。

有鑒于此，本研究對35個引進的薄殼山核桃品種開展近20年的品系觀測評比分析，通過初選、復選、決選、區域試驗及生產性試驗進行良種選育，以期為云南大面積推廣種植薄殼山核桃提供豐富的良種資源，助力云南薄殼山核桃產業發展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在云南省大理白族自治州漾濞彝族自治縣瓦廠鄉，位于漾濞縣城南部的白竹東麓，漾濞江中下游以西的山坡地段(99.97°E，25.42°N)。地勢西高東低，最高海拔2 610 m，最低海拔1 241 m，高差達1 396 m。年平均氣溫25 ℃，年降雨量800 mm，多集中在6—9月份。屬于亞熱帶高原季風氣候，日照時間長，氣溫高，無霜期長[8]。

1.2 試驗材料

將云南省林業和草原科學院漾濞核桃研究院1998年首次從美國引入云南栽培的35個薄殼山核桃品種的接穗，與漾濞縣瓦廠鄉5 a生早期引進品種‘紹興’樹上進行高接換種。

1.3 選育方法

1.3.1 初選方法

從2002年開始，對已結果的薄殼山核桃引種品種，設標準樹觀測物候、生長與結果情況，隨機抽樣分析堅果質量。按表1標準，綜合分值達到85分以上的為初選優株。

1.3.2 復選方法

對初選的優株分別于云南寧洱、建水、云縣、漾濞、廣南5個試驗點進行水平區域栽培試驗，于漾濞縣瓦廠鄉不同海拔段龍扎岔路口、物必摩、茶北摩、物摩鹿4個試驗點進行垂直區域栽培試驗。從2009年開始調查分析參試初選優株的樹體生長量、產量、堅果質量及抗病性，再根據表2的綜合評分標準，綜合分值達到75分以上的為復選優株。

表2 薄殼山核桃品種復選的綜合評分標準

1.3.3 決選方法

復選出的優株在漾濞縣瓦廠鄉進行生產性試驗，并經過品質分析決選出最終的優良品種。隨機區組設計，多品種混栽，定植前3個月挖塘，規格為80 cm×80 cm×80 cm。2013年1月起苗定植，起苗后用塑料編織袋加濕材料包裝，起苗3～10 d內定植。定植后塘面覆蓋塑料薄膜，3—5月補水3次，每次30 kg。未結果幼樹，采用環狀施肥，結果樹進行穴狀施肥，培養多主枝開心樹體，4—5月無雌花新梢摘頂、扭梢；旱季3—5月每月澆水1次；每年10—12月施有機肥為主的基肥1次，次年7—8月追施1次復合肥。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016進行基礎數據處理，對引種品種的物候、生長情況、產量、堅果質量、抗病性等參數進行進一步統計分析。

2 結果與分析

2.1 初選研究

對引進的薄殼山核桃品種首先進行系統物候觀測。‘巴頓’在云南3月中下旬芽萌動，可避開晚霜危害；4月上中旬至5月初為雄花散粉期，此時正值云南旱季，有利于花粉傳播與雌花授粉；5月下旬為幼果形成期；7—8月為果實速生期，完成體積增長的90%，體現出早實豐產的特性。

其次結合結果習性、抗病能力及品質進行綜合分析，再按表1評分標準綜合評分，綜合分值(表3)在85分以上的共有9個品種，分別為‘云引5’‘云引8’‘云引10’‘云引11’‘云引20’‘云引24’‘云引33’‘巴頓’‘云引42’，9個初選優株繼續完善區域性栽培試驗。

表3 引種的薄殼山核桃品種綜合評分

2.2 復選研究

2.2.1 水平區域栽培試驗

5個試驗點主要氣象指標列表4。

表4 水平區試點氣象指標

每個區試點面積10～25 hm2，共計120 hm2。各區試點都有良好的前期基礎，嫁接裸根苗于12月至次年2月種植，種植時可挖規格為80 cm×80 cm×80 cm的種植塘。栽種后每隔15～20 d補水1次，并加強肥水管理。種植株行距8 m×8 m。每年秋冬季施有機肥為主的基肥1次，次年7—8月追施氮磷鉀復合肥1次。全年勤防天牛，5月噴施殺蟲劑防治木蠹蛾和金龜子等害蟲，7—8月采用薰煙法防治刺蛾，噴施殺菌劑預防葉黑斑病。調查分析參試9個初選優株的樹體生長量、產量、堅果質量及抗病性(表5)。

從表5可知，同一品種在5個區試點之間無顯著差異，云南的高原自然環境與原產地美國南部的自然條件近似，薄殼山核桃在云南的適應范圍較為廣泛，氣候類型相似于寧洱、建水、云縣、漾濞和廣南5個區試點的區域都適宜發展。‘巴頓’結果枝為中短果枝類，樹冠較小，適合矮密栽培。云南雨季集中，葉片易感黑斑病，對薄殼山核桃產量質量影響很大，但‘巴頓’幾乎沒有發生。其對黑斑病具有很強的抵抗力，具有早實豐產抗病的特性，這為后期良種篩選提供了資源保障。

表5 3 a平均樹體生長結果及堅果質量

2.2.2 垂直區域栽培試驗

4個不同海拔段每個品種各栽培嫁接苗3株，每個試驗點面積5～20 hm2，共40 hm2。統計每年的樹體生長量和堅果質量(表6)。從表6分析可知，同一品種的生長量和產量在龍扎岔路口(海拔1 430 m)和物必摩(1 650 m)的差別不顯著，但除‘巴頓’外的其它品種都明顯優于茶北摩(1 800 m)和物摩鹿(2 000 m)2個點。單位冠投影面積產仁量、單果重隨海拔升高而下降，‘巴頓’在海拔1 430 m、1 650 m、1 800 m 3個點的產量差異不大，但是1 800 m 點的單果重明顯低于1 430 m點。這說明‘巴頓’的海拔上限可達1 800 m。從垂直區試中可看出，由于海拔過高積溫不夠，‘巴頓’樹體產量低、堅果小。

將表5、表6的數據按表2綜合評分標準進行綜合評分(表7)，總分超過75分的只有3個，分別為‘云引8’‘巴頓’‘云引42’，即為復選出的優株。

表6 垂直區試點的樹體生長結果及堅果質量

表7 水平和垂直區試中參試品種的綜合評分

2.3 決選研究

2.3.1 生產性試驗

將復選出來的‘云引8’‘巴頓’‘云引42’在漾濞縣瓦廠鄉進行生產性試驗。果實成熟期時進行全園測產，每個品種隨機抽取10株，稱取3 kg混合樣為復選的3個優株進行品質及抗性分析(表8)。從表8可知，‘巴頓’3年平均產量可達1 001.40 kg/hm2，產量較云引8和云引42高，表現出穩定的抗性和品種的豐產性，種植效益和推廣前景好。

表8 生產性試驗結果分析

2.3.2 品種核仁的成份分析

油料樹種的果實中，脂肪含量和礦質元素含量等指標尤能反映其果實品質與性狀的差異。將3個品種的堅果隨機抽取1 kg，委托農業部農產品質量監督檢測中心(昆明)分析測定其核仁營養成分(表9～表10)。

表9 決選品種核仁脂肪中的脂肪酸構成

表10 決選品種核仁的礦質元素含量

脂肪酸是薄殼山核桃仁的主要成分，組成成分基本一致，主要含有棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生酸[9-12]，其在人體代謝中均具有十分重要的生理作用，單不飽和脂肪酸(油酸)可以降低血液中膽固醇和甘油三酯，對心腦血管疾病有很強的預防作用，多不飽和脂肪酸以亞油酸為主，能維持和促進機體正常生長發育[13]。因此，脂肪酸是考察薄殼山核桃果實品質的重要指標之一。從表9可知，‘巴頓’的單不飽和脂肪酸相對含量最高，為69.94%，多不飽和脂肪酸為20.38%，營養保健價值相對較高，可成為開發功能性的薄殼山核桃優良品種。

礦質元素對維持人體正常的生理功能起著積極作用，任何一種元素的缺乏或者過量都會影響其他元素的吸收和作用的發揮[14-16]。從表10可知，3個品種薄殼山核桃均含有Ca、Cu、Fe、K、P、Zn 等人體必需的礦質元素，其中‘巴頓’的S、Ca、Cu、Mn含量較高，分別為90.00、525.00、7.60、102.80 mg/kg；其次P、K、Mg、Fe、Zn含量幾乎與‘云引8’和‘云引42’相同，在礦質元素開發利用方面具有更優價值。綜上分析，最終決選出適宜當地種植的薄殼山核桃優良品種為‘巴頓’。

3 討論與結論

3.1 討論

薄殼山核桃是一種見效慢，效益持久的經濟樹種，選擇優良品種是栽培成功的關鍵[17]。‘巴頓’品種選育時間較長，是一個能體現遺傳性穩定和云南區域特色的品種。其樹冠較小，適合矮化密植栽培。無性系穗條嫁接成活率達91.3%，與‘紹興’砧木嫁接親和力很好。5齡砧高接后第4 a開始結果，平均單果重4.8 g，出仁率56.86%，仁含油率73.2%，堅果飽滿，殼薄，極易取整仁，豐產性好，抗葉黑斑病能力強，適宜在海拔1 600～1 800 m、年均溫14～17 ℃、年降雨量≥900 mm、≥10 ℃年活動積溫3 500 ℃以上的云南省內相似地區種植，‘巴頓’品種表現出的優秀性，具有良好的種植和發展潛力，值得進一步大范圍、大幅度的推廣應用。

薄殼山核桃核仁中含有豐富的蛋白質、氨基酸、粗脂肪、酚類等營養成分[18]，本研究僅從脂肪酸和礦質元素含量方面進行分析，存在一定的局限性，為充分利用其營養價值，今后可結合云南薄殼山核桃產業發展的實際情況，繼續深入進行全面系統的分析。

本研究的選育技術仍采用了遺傳測定和區域性試驗，目前對薄殼山核桃的研究中，利用分子技術進行基因研究[19-22]仍未廣泛普及。后期可與分子標記輔助育種、細胞工程育種、轉基因育種等現代生物技術手段相結合，進一步提高薄殼山核桃品種選育研究的技術水平，使育種工作更具目標性和精準性，以促進我國薄殼山核桃產業的健康快速發展[23]。

3.2 結論

本研究經過近20 a的薄殼山核桃良種選育試驗,最終篩選出優良品種‘巴頓’(‘Barton’)，其為落葉喬木，樹干深褐色，樹皮片狀開裂脫落，老熟的1 a生枝呈灰色；樹體矮化，枝條細密，中短果枝結果，每果枝坐果數多為3～4個；雌雄花盛花期可重疊2～3 d；青皮果具四棱；堅果橢圓形，果頂鈍尖，種殼平滑，灰白色；堅果果仁含油率高，極易取整仁，仁食味香甜，口感細膩，可直接食用、榨油、食品加工輔料等，特別適合生產整仁產品和開發休閑食品。該品種在云南5個試驗點均表現出了穩定的早熟性、豐產性、優質性，2021年2月通過云南省林木品種審定委員會審定，良種編號為云 S-ETS-CI-019-2020，可作為云南地區薄殼山核桃主栽品種的優選對象。