山西晉中地區避晚霜核桃品種的篩選

李陽 史高川 王晉峰 田鑫

收稿日期：2023-07-25中文收稿日期

基金項目：山西農業大學育種工程項目（YZGC040）；山西省博士后專項（K462202901）。

第一作者簡介：李? 陽（1994-），女，碩士，研究實習員，主要從事核桃新品種選育與栽培示范推廣工作。E-mail： 18404984416@163.com

*通信作者：田? 鑫（1982-），男，碩士，副研究員，主要從事核桃種質資源收集創新、新品種選育與栽培示范推廣工作。E-mail：23777618@qq.com

摘? 要：【目的】近年來，山西核桃主產區晚霜凍害頻發，嚴重影響了核桃產業的發展。因此，選擇適宜山西栽培的避晚霜核桃品種尤為重要。【方法】對山西農業大學果樹研究所核桃資源圃各資源結果母枝頂芽及側芽萌發情況進行了調查，并結合產量、氣象數據、物候期對抗晚霜性進行了評價。【結果】對山西農業大學果樹研究所核桃資源圃中80份普通核桃種質資源進行凍害調查，篩選出了受凍害影響較小的3個品種‘秋香‘西嶺‘fh1號。進一步研究表明，‘ 秋香和‘西嶺在山西晉中核桃主產區均表現出較強的避晚霜能力。【結論】‘秋香和‘西嶺可作為山西晉中地區避晚霜核桃品種進行栽培推廣，強調減輕晚霜對區域核桃經濟林的危害有重要意義。

關鍵詞：核桃；晚霜凍害；物候期；避晚霜品種

文章編號：2096-8108（2023）06-0001-05? 中圖分類號：S664.1中圖分類號? 文獻標識碼：A文獻標志碼

Selection of Walnut Cultivars Avoiding Late Frost in Jinzhong Area of Shanxi Province

LI? Yang1，SHI? Gaochuan1，WANG? Jinfeng2，TIAN? Xin1*

（1.Pomology Institute， Shanxi Agricultural University， Taiyuan Shanxi 030031， China;

2.College of Resources and Environment， Shanxi Agricultural University，Taiyuan Shanxi 030031， China）

Abstract：【Objective】In recent years， the main walnut producing areas of Shanxi have frequent late frost damage， which has seriously affected the development of walnut industry. Therefore， it is particularly important to choose walnut varieties suitable for cultivation in Shanxi. 【Methods】 The germination of top buds and lateral buds of the fruit branches of each resource was investigated in the walnut resource orchard of Pomology Institute，Shanxi Agricultural University， and the resistance to late frost was evaluated based on the yield， meteorological data and phenological period. 【Results】 The freezing damage of 80 common walnut germplasm resources in the walnut resource garden of the Institute of Pomology of Shanxi Agricultural University was investigated， and three germplasms of ‘Qiuxiang， ‘Xiling and ‘fh1 were less affected by frost damage. Further research results showed that ‘Qiuxiang and ‘Xiling showed strong ability to avoid night frost in the main walnut planting areas of Jinzhong City， Shanxi Province. 【Conclusion】 ‘Qiuxiang and ‘Xiling can be cultivated and promoted as late frost walnut cultivars in Jinzhong area of Shanxi， and the study is of great significance to reduce the harm of late frost to regional walnut economic forests.

Keywords：walnut; late frost damage; phenological phase; cultivar avoiding late frost

核桃（Juglans regia L.）是我國栽培面積最大的經濟林樹種，主要分布于山區丘陵貧困地區，根據國家林業和草原局統計數據，我國核桃栽培面積已突破800萬hm2（1.2億畝），栽培核桃已成為山區群眾脫貧的主要途徑［1-2］。近些年來由于全球氣候變暖導致春季氣溫升高，核桃萌芽期提前，從而增加了核桃晚霜凍害風險［3-5］。在我國北方核桃主產區頻發的晚霜災害嚴重影響了核桃產業的發展，近15年來共發生5次嚴重的晚霜災害，分別在2006、2010、2013、2018和2020年，每次凍害均伴隨著嚴重的降雪降溫過程導致核桃產區造成大面積減產，其中2006、2013年晚霜凍害造成山西核桃主產區汾陽、左權、黎城等地基本絕收，2010、2018、2020年晚霜凍害造成山西核桃主產區減產80%［6］。多年來研究人員發現核桃萌發初期嫩葉幼果階段抗寒能力最弱，當環境溫度低于-2℃時，核桃嫩葉幼果就會發生不可逆轉性質凍害，萎蔫死亡，因此選擇避晚霜晚花核桃品種已成為核桃產業發展中亟需解決的關鍵問題［7-9］。本研究于2018年對山西農業大學果樹研究所核桃資源圃中80個普通核桃品種進行調查，并篩選出受凍害影響較小的3個品種‘秋香‘西嶺‘fh1號，后續以主栽品種‘ 遼寧1號為對照進行凍害影響研究，旨在選擇適宜山西栽培的避晚霜品種，為山西核桃產業健康發展提供品種選擇和理論參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地概況

試驗于2017—2021年在山西農業大學果樹研究所核桃資源圃進行。試驗地地處黃土高原丘陵區，為核桃適宜栽培區域。該區位于東經112°32′、北緯37°23′，海拔820～900 m，地下水位150 m左右。東西長4 km，南北寬1.5 km，自然形成一個彎鉤形狀。年平均氣溫10.6 ℃，極端最高氣溫為38.5 ℃，極端最低氣溫為-23.6 ℃，無霜期160～180 d，全年日照時數為2 300 h，年降雨量400～600 mm。黃壤土，厚度大于100 cm。

1.2? 試驗材料

試材為山西農業大學果樹研究所核桃資源圃內保存的80份普通核桃種質，分別為遼系、魯系、金薄香系列、金薄豐系列、中林系列、西洛系列、西扶系? 列、晉龍系列、禮品系列以及‘fh1號‘秋香‘西嶺等，樹齡12～16 年，栽培管理條件一致。

1.3? 試驗方法

1.3.1? 凍害及產量調查

分別于2018年4月3日—5日，2020年4月10日—11日，2020年4月21日—23日晚霜凍害發生后調查不同品種凍害后表現，氣象數據如圖1所示，調查標準參照王一峰等［10-12］制定的凍害調查，研究方法稍作修改進行凍害產量影響調查，分別于晚霜凍害發生7 d后，每品種選擇3個生長勢基本一致的單株，在每單株樹冠不同方向、同部位選擇3個結果母枝進行樹體凍害調查。2017—2021年秋季核桃果實采收時記錄每個核桃品種的最終總產量，受凍年份計算每個品種的減產率。

減產率=（正常年份品種產量-受凍年份品種產量）/正常年份品種產量。

1.3.2? 凍害調查標準

凍害調查分級標準見表1。

1.3.3? 避晚霜品種物候期調查

物候期觀察于2019年3月—5月在山西農業大學果樹研究所核桃資源圃進行，每個品種選擇3個生長勢基本一致的單株，在每單株樹冠不同方向、同部位選擇3個標準枝標記觀察，每1～2 d觀察1次。觀察內容有：芽萌動、芽開綻、展葉期、雌花期（初花期、盛花期、末花期）、雄花期（初花期、盛花期、末花期）［13-14］。

1.3.4? 物候期調查標準

芽萌動期：以混合芽為觀察對象，有25%混合芽第1、2對硬質芽鱗開裂芽開始膨大。芽開綻期：有5%的芽鱗片完全開裂，露出復葉原始體。展葉期：5%以上的枝條有5%的第1片幼葉基本展開。雌花期（初花期、盛花期、末花期），初花期：5%雌花柱頭伸出，分叉成30°～45°；盛花期：雌花50%以上柱頭分叉至30°～45°，呈羽狀發亮；末花期：柱頭失去光澤且發黑，表面干枯，萎縮。雄花期（初花期、盛花期、末花期），初花期：雄花序基部小花開始分離、萼片剛開裂，顯出花粉，開始散粉向前略有延伸；盛花期：50%雄花序停止延伸，有黃色花粉開始散出；末花期：25%雄花序散粉結束，變黑脫落。

1.4? 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2013軟件進行數據統計，運用IBM SPSS Statistics 21進行方差分析及相關性分析。

2? 結果與分析

2.1? 不同核桃品種2018年凍害調查及抗晚霜品種篩選

2018年4月6日—7日在山西發生了嚴重的倒春寒晚霜凍害，最低溫度—3℃，并伴隨降雪過程，通過對受災嚴重的山西農業大學果樹研究所核桃資源圃內所保存的80份普通核桃種質資源（雌先型種質23個，雄先型種質57個）進行凍害影響調查（見表2），發現雌先型品種凍害等級為1的品種無；凍害等級為2的品種有1種，是‘上宋6號；凍害等級為3的品種占總數的35%，主要為遼系核桃與魯系核桃，這兩個系列的雌先型品種抗凍性較差；凍害等級為4的品種占其總數的61%。雄先型品種凍害等級為1的品種僅有‘ 秋香；凍害等級為2的品種占總數的9%，有5種，分別是‘ 岱豐 ‘西洛9號‘清香‘西嶺‘fh1號；凍害等級為3的品種占總數的44%，有25種，主要為遼系核桃與魯系核桃，說明這兩個系列的雄先型品種抗凍性較差；凍害等級為4的品種占總數的46%，有26種，主要為金薄香系列、西扶系列與西洛系列的核桃，這3個系列的核桃抗凍性極差。從核桃種質的減產量來看，雌先型品種平均減產量87%，雄先型品種平均減產量為78%。其中‘秋香‘西嶺和‘fh1號3個核桃品種受倒春寒影響較小，頂花芽掛果率70%以上，植株正常掛果，未發生凍害后生理落果現象，與2017年相比，核桃減產量小于20%。綜合以上結果，在2018年晚霜凍害影響調查后，初步篩選出‘秋香‘西嶺和‘fh1號3個抗晚霜品種資源。

2.2? 抗晚霜品種物候期調查

2019年對2018年凍害調查中發現的抗晚霜核桃種質資源以‘ 遼寧1號為對照進行物候期調查。由表3可知，3個抗晚霜核桃種質物候期各有不同，其中芽萌動期在3月28日-4月15日期間，芽開裂期在4月2日-4月19日期間，展葉期4月6日-4月21日，雌花期4月10日-5月4日，雄花期4月5日-4月28日，各時期最早的品種均為‘ 遼寧1號，而品種‘ 秋香最晚；3個品種萌動期、雌花期、雄花期順序為‘ 西嶺‘ fh1號‘秋香，且均顯著晚于對照‘ 遼寧1號，具有相對較好的晚花避晚霜能力。

2.3? 2020年避晚霜品種凍害調查

2020年山西省晉中地區于4月10日-11日、21日-23日發生了兩次倒春寒晚霜災害，按照氣象學劃分，10日-11日霜凍屬于平流輻射型霜凍，全域降溫并伴隨降雪過程，最低溫度均低于-2.1℃，21日-23日霜凍屬于平流型霜凍，降溫主要發生距離地面3 m以內氣流經過區域，最低溫-4.8℃［15-16］，兩次晚霜災害均給區域內核桃經濟林造成嚴重災害。項目組成員分別于4月18日、29日兩次凍害發生后7 d對避晚霜品種進行凍害調查（見表4），發現品種‘ 秋香萌芽期晚，兩次均未受凍害影響，頂花芽發育良好并正常結果；‘ 西嶺4月10日-11日正值葉片展葉期和雄花初花期，第1次凍害對其雄花及葉片影響較大，但未對雌花造成影響，雌花正常開花；4月21日-22日晚霜對‘西嶺影響嚴重，該品種正值其雌花末期，抗凍性差，地面3 m以內頂花芽全部受凍脫落，后續觀察發現‘西嶺具有較強的側芽萌發坐果能力，側花芽萌發坐果率50%以上，可有效地減少霜凍帶來的影響；‘ fh1號第1次凍害發生時未萌發，可規避早發性晚霜凍害，第2次凍害發生時正值其雌花期，受凍害影響嚴重，頂花芽脫落嚴重。

2.4? 不同品種連續5年產量分析

綜合2017—2021年各核桃品種間產量（見表5），在常規年份（2017年、2019年、2021年）‘ 西嶺‘fh1號產量顯著高于其他品種。但由于2018年4月6日-7日晚霜凍害，導致‘ 遼寧1號減產66%；2020年4月10日-11日、21日-23日發生兩次倒春寒導致‘ 遼寧1號‘西嶺及‘ fh1號分別減產80%、30%和70%。綜合5年產量分析可得出，品種間產量由高到低順序為‘西嶺＞‘秋香＞‘fh1號＞‘遼寧1號，且‘西嶺和‘秋香5年綜合產量比‘fh1號高12.3%～13.9%，比‘ 遼寧1號高32.1%～34.9%。在山西晉中地區，‘ 秋香‘西嶺能有效避開晚霜凍害。

3? 討論與結論

核桃的物候期因品種及當年的氣候條件呈現一定的差異［17-18］。通過2018年晚霜凍害對不同核桃品種產量影響調查，篩選出減產量較小的種質‘西嶺‘秋香‘fh1號。2019年以主栽品種‘遼寧1號為對照，對4個核桃品種進行物候期觀察，發現‘西嶺‘秋香‘fh1號物候期較對照均有不同程度的推后，具有晚花特性，其中‘秋香物候期推后最晚，這與徐穎［19］等的研究結論相一致。他們認為，‘秋香核桃萌芽期、雌花開放期晚，在各試栽地萌芽期都比其他品種晚10～15 d。在2020年發生的不同時期不同類型晚霜凍害中3個避晚霜品種表現各不相同，‘西嶺較強的側芽萌發坐果能力使其具有較強的抗凍害能力，這與張建英［20］等的結論一致。他們認為，核桃新品種‘西嶺的萌發期比‘ 遼寧1號晚4～5 d，4月14日左右雄花開放。而‘秋香的物候期較其他品種晚使其有很強的避晚霜能力，‘fh1號核桃優系資源可有效規避發生于4月15日以前的晚霜危害，但無法規避4月下旬的晚霜風險。通過連年對不同核桃品種間的凍害調查、物候期觀察、品種資源凍害調查及其產量的綜合評價發現‘秋香和‘西嶺 為避晚霜核桃品種。這兩個核桃品種組合可作為山西晉中地區避晚霜核桃品種進行栽培推廣。該研究可為山西省核桃易發生凍害產區品種更替提供理論依據。

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