4種美國山核桃在大渡河上游河谷地區的引種研究

李元會，文 嬙，蘭常軍，劉 韓，劉燕云，彭克忠，吳富雨

(甘孜州林業科學研究所，四川康定 626001)

美國山核桃(Caryaillinoensis)，別名碧根果、長壽果、長山核桃，是胡桃科(Julandaceae)山核桃屬(Carya)落葉大喬木，原產于美國密西西比河地區和墨西哥北部，是一種集高檔干果、園林綠化、油料樹種、高檔木材等為一體的經濟生態型樹種[1]，其產量高，堅果大，果殼薄，取仁易，出仁高，同時富含維生素、蛋白質和微量元素[2]，果仁不飽和脂肪酸和氨基酸含量均比油橄欖高，具有抗氧化、降血糖的作用[3]。此外，其樹形優美，可用作庭院綠化，木材紋理細膩，質地堅韌[4-6]，是建筑、裝飾及制作高檔家具的理想材料。我國于19世紀末開始引種美國山核桃，至今已在全國20余個省(區)形成小規模的栽培分布，并且在良種選育和早實栽培技術等方面取得了一定的研究成果[7]，但對豐產栽培技術和生產經營上缺乏深入的研究，也未形成規模化的豐產果園經營樣板[8]，同時鮮見有關大渡河上游河谷地區引種美國山核桃的研究報道[9]，因此對于美國山核桃的引種研究及豐產栽培技術還需進一步開展相關研究。筆者選擇波尼、馬罕、斯圖爾特和金華4個美國山核桃良種作為引種對象，在大渡河上游河谷地區開展引種研究，對其物候期、生長量及病蟲害進行觀測，旨在了解美國山核桃在大渡河上游河谷地區的適應性，篩選出適宜的優良品種，優化康定、瀘定兩地核桃品種的栽培結構，制訂美國山核桃產業標準化建園技術規范，為美國山核桃在大渡河上游河谷地區的建園管理、授粉樹搭配、良種選育及推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗地位于四川省甘孜州康定市姑咱鎮林業科學研究所苗圃，地理坐標102°10′31″ E，30°07′09″ N，海拔高度1 450 m，地形地貌為高山峽谷區的谷部，氣候為干熱河谷氣候，干濕季節分明，光照充足，年降雨量為650 mm，多集中于6—9月，年均蒸發量為1 530 mm，年均氣溫為16.5 ℃，極端最高氣溫為36.4 ℃，極端最低氣溫為-5.0 ℃，大于10.0 ℃以上的活動積溫4 768.4 ℃，年平均無霜期為250 d。試驗地土壤為砂壤，厚度約60 cm，土質疏松，pH 6.0～6.5。

1.2 試驗材料試驗材料的引種地為江蘇省句容市后白鎮，品種分別為波尼、馬罕、斯圖爾特和金華，每個品種各引種100株，苗木規格均為2年生嫁接苗。于2018年3月中下旬栽植于試驗地中，株行距為3 m×3 m，當年成活率為99.25%，3年保存率為97.75%。栽植前施適量復合肥作底肥，后每年3月施適量復合肥追肥。冬季開展整形修枝，去掉部分花芽及頂芽，生長期間通過交替噴施毒死蜱、多菌靈1～2次進行病蟲害防治。

1.3 試驗方法

1.3.1生長量測定。每個品種選擇30株無病蟲害的單株作為調查對象，分別于2018年11月、2019年11月、2020年11月、2021年11月采用卷尺和游標卡尺測量調查對象的株高、冠幅和地徑(距離地面20 cm處，用紅油漆作標記)。

1.3.2物候期觀測。每個品種選擇3株生長情況基本一致的單株作為調查對象，分別于2021年3—11月在每株外圍的東、西、南、北4個方向各選擇1個生長良好的枝條掛牌標記，開展物候期觀測。觀測內容包括萌動期、展葉期、雄花期(初花期、盛花期、末花期)、雌花期(初花期、盛花期、末花期)和果實成熟期[7]。

1.3.3病蟲害觀察。每個品種選擇3株生長情況基本一致的單株作為調查對象，分別在樹冠下部東、西、南、北4個方向各隨機選擇10個新枝觀測每個小葉的病蟲情況，按感病小葉數占觀測總數的百分率表示抗病蟲害能力。

1.4 數據處理試驗數據采用Excel 2016、SPSS 20.0軟件進行統計管理與分析處理。方差分析采用單因素方差分析(ANOVA法)，同時進行LSD多重比較，以P<0.05為差異顯著，所有測量數據均以平均數±標準差(±s)表示。

2 結果與分析

2.1 不同品種美國山核桃的生長表現美國山核桃連續4年的生長表現觀測結果顯示(表1)，4種美國山核桃在大渡河上游河谷地區的生長表現良好，生長旺盛，年平均地徑增長量為0.75～1.03 cm，年平均樹高增長量為0.57～0.85 m，年平均冠幅增長量為0.50～0.73 m，與當地栽植的主要核桃品種表現接近[10]。但不同品種之間斯圖爾特的地徑生長速度最快，自栽植后第2年開始，每年地徑平均生長速度高于其他3個品種，2021年底斯圖爾特的平均地徑達到(5.17±0.41) cm；馬罕的樹高和冠幅生長速度最快，自栽植后第2年開始，每年樹高平均生長速度和冠幅平均增長速度均高于其他3個品種，2021年馬罕的平均樹高、平均冠幅分別達到(4.22±0.48)、(3.67±0.40) m。

表1 4種美國山核桃不同時期的生長情況比較Table 1 Comparison of growth situation of 4 Carya illinoensis in different periods

2.2 不同品種美國山核桃的物候期物候期是植物在一年中隨著季節氣候的變化而在形態和生理機能上產生與之相應變化的規律，不同經濟林樹種都有其獨自的生物學和生態學特性，而其物候特性則是為適應不同環境變化而形成的不同結果[11]。4種美國山核桃的物候期觀測結果顯示(表2)，不同品種美國山核桃在大渡河上游地區的物候期都不盡相同，萌動期最早的為馬罕，為3月19日，其次為波尼，再次為斯圖爾特，最晚的為金華，極差為12 d；展葉期最早的同樣為馬罕，為3月29日，其次為波尼、斯圖爾特，最晚的為金華，極差為17 d；雄花期最早的波尼，為4月30日，其次為斯圖爾特和馬罕，最晚的為金華，極差為8 d；雌花期最早的為馬罕，為4月29日，其次為斯圖爾特和波尼，最晚的為金華，極差為8 d；成熟期最早的為馬罕，為10月13日，其次為波尼和斯圖爾特，最晚的為金華，極差為15 d，與原引進地的物候期基本接近[12]。此外，不同品種美國山核桃的雌、雄花期也不盡相同，波尼的花期表現為雄先型，馬罕的花期表現為雌先型，但是波尼和馬罕的雌雄花期剛好相遇，能夠相互授粉；斯圖爾特和金華的花期表現為雌雄同熟型，這與莫正海等[13]對美國山核桃的物候期觀察結論一致，為下一步美國山核桃在大渡河上游河谷地區的建園配置授粉樹提供理論依據。

表2 2021年4種美國山核桃的物候期觀測結果Table 2 Phenological observation results of 4 Carya illinoensis in 2021

結合當地的氣候條件發現，4種美國山核桃的萌動期均在3月下旬和4月上旬，此時該區域的霜凍期已結束，不會因霜凍而產生凍害；而末花期大多在5月中下旬，此時該區域尚未進入雨季，不會因降雨而影響樹體的授粉，從而影響美國山核桃果實的產量。3—5月為美國山核桃重要的生長時期，此時該地區缺乏自然降水，在日常管理中應適當增加澆水的次數，以滿足美國山核桃快速生長和開花結實的水分需求。

2.3 不同品種美國山核桃的病蟲害情況4種美國山核桃的病蟲害觀測結果顯示(表3)，4種美國山核桃平均病蟲害率為9.17%，其中病害率極低，僅為1.04%，蟲害率相對較高，為8.13%，但均低于原產地的病蟲害率[14]。不同品種間的病蟲害率不同，但差異不顯著。波尼的蟲害率、病蟲害率最低，分別為6.67%、7.50%；波尼、斯圖爾特、金華的病害率最低，僅0.83%。分析原因主要是由于試驗地為干熱氣候，空氣干燥，通風，排水條件好，雨季相對集中，因此不易遭受病害；但是土壤質地為砂壤，土塘透氣性好，加上栽植前未對土壤進行消毒處理，導致蟲害嚴重。通過調查發現，美國山核桃的蟲害為蝸牛、蝗蟲和椿象，主要啃食樹葉和嫩枝，再結合當地的氣候條件，6—9月為雨季，降水量占全年80%以上，而此時為美國山核桃重要的果實成長期，在日常管理中，應加強除草和病蟲害的預防，需特別注意針對蝸牛、蝗蟲和椿象進行預防，以降低病蟲害對美國山核桃果實產量和品質的影響。此外，在下一步美國山核桃的建園管理和良種選育過程中，在建園初期和栽植前期就應對土壤進行消毒，徹底消滅土壤中的蟲卵，做到“預防在前，防治在后”，以降低病蟲害對美國山核桃的影響。

表3 2021年4種美國山核桃的病蟲危害情況Table 3 Disease and insect damage of 4 Carya illinoensis in 2021

3 結論與討論

大渡河上游河谷地區海拔較低(1 250～1 600 m)，氣溫相對較高，當地本土核桃品種生長結實表現較差，同時核桃價格持續走低，嚴重打擊了林農的積極性，急需一種能夠助力鄉村振興產業的經濟林木。美國山核桃作為一種優良的經濟林木，有著極高的經濟價值，但同時優良高產高質的品種和授粉樹的選擇搭配制約著該品種的產業化發展[15-16]。筆者通過在大渡河上游河谷地區開展美國山核桃的引種研究，結果顯示，4種美國山核桃品種均能較好地適應該地區的氣候條件，但不同品種間仍存在一些差異。生長速度較快的品種有斯圖爾特和馬罕；雌雄同熟型的品種有斯圖爾特和金華，雌先型的品種為馬罕，雄先型的品種為波尼；病蟲害率較低的品種有波尼和斯圖爾特。綜上所述，下一步大渡河上游河谷地區開展美國山核桃的推廣栽培和建園管理時，應優先考慮的品種為雌雄同熟的斯圖爾特，其次為雌雄異熟，但可相互授粉的波尼和馬罕，雌雄同熟的金華品種最后考慮。

在當前核桃產業不景氣的背景下，美國山核桃作為一種世界上重要的干果、食用油料、木材和庭園綠化樹種，其樹形、材質和堅果都與普通核桃有極大的區別，就產業而言，堅果的售價比普通核桃高出幾倍，在核桃產業上具有非常大的經濟價值和發展前景。加之美國山核桃能較好地適應大渡河上游河谷地區的氣候條件，在大渡河上游地區開展美國山核桃的規模化引種，并開展產業標準化建園管理，可為大渡河上游河谷地區的核桃產業注入新的力量，同時能助力康定、瀘定兩地鄉村振興示范區的建設。