胡桃楸母树林种实特性及优良单株选择.pdf

辽 宁 林 业 科 技Liaoning Forestry Science&Technology2023年第4期2023No4收稿日期：2023-01-07作者简介：王守国，工程师，主要从事森林经营工作，E-mail：。胡桃楸母树林种实特性及优良单株选择王守国1，崔留柱1，滕学龙1，高世鑫1，姜淑民2（1.国有新宾满族自治县钢山林场，辽宁 抚顺113204；2.国有新宾满族自治县永陵林场，辽宁 抚顺113206）摘要：为满足林业生产对胡桃楸良种的需求，该研究以胡桃楸母树林及附近天然次生林为对象，调查分析了母树生长性状和种实性状，并基于隶属函数结果筛选优树。结果表明，胡桃楸母树林母树冠幅、冠高分别为 4.81 m、10.79 m，单果质量、果长和果宽分别为 11.5 g、4.31 cm、2.88 cm，种仁质量、长、宽及完好率分别为 1.96 g、2.85 cm、1.76 cm 和 99.81%，均高于胡桃楸天然次生林（对照）；母树树高和胸径分别为 18.54 m 和 41 cm，小于对照；母树略矮，冠幅略大，有利于结实和球果的采收；种实较大，果实略呈扁长型；种仁较大且重。采用隶属函数方法筛选出 5 株优树，所选优树的平均树高、胸径、冠幅、冠高分别为 18.16 m、43.4 cm、5.48 m、9.18 m，单株种实质量、单果质量、种长和种宽分别为 1 490 g、13.43 g、4.57 cm 和 3.04 cm，种仁质量、长、宽、出仁率和完好率分别为 2.45 g、3.06 cm、1.9 cm、18.28%和 100%，均显著高于所有参试单株均值；所选优树矮、冠幅大，更有利于结实和采种；种仁大而重，出仁率更高。该研究结果对胡桃楸母树林改建及种子园营建具有一定指导作用。关键词：胡桃楸；母树林；优良单株中图分类号：S792.132文献标识码：A文章编号：1001-1714（2023）04-0006-05Seed characteristics and superior tree selection inJuglans mandshurica seed-tree standWANG Shouguo1，CUI Liuzhu1，TENG Xuelong1，GAO Shixin1，JIANG Shumin2（1.Gangshan Forest Farm of Xinbin Manchu Autonomous County，Fushun 113204，China；2.Yongling Forest Farm ofXinbin Manchu Autonomous County，Fushun 113206，China）Abstract：In order to meet the demand for improved varieties of Juglans mandshurica in production，the growth andseed traits of the mother trees in the seed-tree stand and natural secondary forest nearby were investigated and analyzed，and the superior trees were selected based on the membership function results.The results showed that thecrown width and crown height of the mother tree of J.mandshurica were 4.81m and 10.79 m，respectively.The singlefruit weight，fruit length and fruit width were 11.5 g，4.31cm and 2.88 cm，respectively，and the kernel weight，length，width and readiness rate were 1.96 g，2.85 cm，1.76 cm and 99.81%，respectively.All of indicators abovewere higher than those in the natural secondary forest of J.mandshurica（control）.The height and DBH of the mothertree were 18.54 m and 41 cm respectively，which were smaller than the control.The height of mother tree was slightlyshorter and its crown width was slightly larger，which were conducive to fruiting and cone harvesting；its seed waslarger，and its fruit was slightly flatter and longer；and its kernel was larger and heavier.The average tree height，DBH，crown width and crown height of five superior tree selected by membership function method were 18.16 m，43.4 cm，5.48 m and 9.18 m，respectively.The seed weight of individual tree，single fruit weight，the seed length andseed width of the selected trees were 1 490 g，13.43 g，4.57 cm and 3.04 cm，respectively.The kernel weight，length，width，yield and readiness rate were 2.45 g，3.06 cm，1.9 cm，18.28%and 100%，respectively.These indicators of su 6第 4 期2023 年胡桃楸 Juglans mamdshurica 为胡桃科胡桃属落叶乔木，主要分布于我国东北地区的小兴安岭、完达山山脉、长白山区和辽宁东部，华北地区有零星分布。木材有光泽，刨面光滑，纹理美观，并具坚韧小裂，耐腐，是优质的用材树种。胡桃楸种仁营养丰富，含脂肪 55%、蛋白质 19.5%、糖 15.1%，种仁既能直接食用，也能作为特色食品的添加剂原料，是优质的经济林树种。此外，胡桃楸还具有很高的医药应用价值和观赏价值、收藏价值1-2。生产上，良种缺乏是限制其发展的关键问题。良种选育方面，胡桃楸种源选择开展的工作较多，褚宪丽等3从15 年生核桃楸种源试验林中筛选出生长性状较优的牡丹峰种源。袁显磊4从 13 个核桃楸自然分布区的种源中筛选出种实性状优良的东京城种源及苗期生长性状优良的抚松种源。同时，也有一些学者开展了优良家系选择研究，李广玉等5基于苗期生长性状从 127 个家系中初步筛选出 10 个苗高较优的家系，其中最优家系铁力 12 号高达 36.1 cm。良种生产方面，主要还处于种源和母树林阶段，一般是选择优良种源种子或者母树林种子进行育苗。因此，开展胡桃楸母树林评价及优良单株选择，既可满足生产上对胡桃楸良种的需求，又可为胡桃楸良种的换代升级提供技术支撑。鉴于此，本研究以胡桃楸母树林及附近天然次生林为研究对象，调查其树木生长、结实性状，评价两者的差异；同时，基于生长和结实数据，采用隶属函数的方法从母树林筛选优良单株，为后续胡桃楸初级种子园营建提供建园材料。本研究对区域胡桃楸良种生产及换代升级提供参考。1材料与方法1 1.1 1试验地概况试验地概况国有新宾满族自治县钢山林场，位于新宾满族自治县响水河子乡，属温带大陆性季风气候，年均气温 6，无霜期 132 d，年均降水量 769.5 mm。1 1.2 2试验材料试验材料胡桃楸母树林于 2018 年通过去劣疏伐改建而成，面积 15 hm2，林龄约 46 a。在母树林内随机设置 3 块 20 m30 m 的标准地；同时在母树林附近选取胡桃楸天然次生林作为对照（CK），林龄约 50 a，同样设标准地 3 块。1 1.3 3试验方法试验方法2022 年秋，对标准地进行每木检尺，调查母树树高、胸径、冠幅、活枝下高等生长指标；同时，收集母树林和天然次生林标准地内每一株的种实，测定每株种实的总质量，种实单果质量、长和宽，单果种仁质量、长和宽等。采用隶属函数法对母树林内单株进行选优。采用 Excel 2007、SPSS 22.0 软件对数据进行统计分析。2结果与分析2 2.1 1胡桃楸母树林生长指标胡桃楸母树林生长指标由表 1 可知，母树林胡桃楸树高和胸径均小于CK，分别为 18.54 m 和 41 cm，分别较 CK 低 0.66 m和 0.34 cm；冠幅和冠高分别为 4.81 m 和 10.79 m，均高于 CK，分别较 CK 高 0.51 m 和 0.44 m。方差分析表明，母树林和 CK 在树高、胸径、冠幅和冠高等指标间差异均不显著（P0.05）。由此可见，母树林胡桃楸略矮，冠幅略大，更有利于结实和球果的采收。表1母树林胡桃楸生长指标性状树高/m胸径/cm冠幅/m活枝下高/m冠高/m林分母树林CK母树林CK母树林CK母树林CK母树林CK均值18.5419.2041.0041.344.814.307.758.8510.7910.35t-1.282-0.0961.034-1.0620.417sig0.2060.9240.3060.2940.6782 2.2 2胡桃楸母树林种实质量胡桃楸母树林种实质量由表 2 可知，胡桃楸母树林单株种实质量略低perior tree selected were significantly higher than the average of all the tested individual plants.The selected superiortree was shorter in height and larger in crown width，which was more conducive to fruiting and cone collection；its kernel was larger and heavier，and the rate of kernel yield was higher.It has a guiding effect on the reconstruction of J.mandshurica seed-tree stand and the construction of seed orchard.Key Words：Juglans mandshurica；seed-tree stand；superior tree王守国等：胡桃楸母树林种实特性及优良单株选择 7第 4 期2023 年辽 宁 林 业 科 技于 CK。方差分析表明，两者差异不显著（P0.05）。母树林单果质量、长和宽分别是 CK 的 1.27 倍、1.13倍和 1.06 倍，方差分析表明，两者在单果质量和果长的差异达到极显著水平（P0.01）。胡桃楸母树林种实长/宽略大于 CK。由此可见，胡桃楸母树林单株结实量与 CK 差异不明显，但是从单果质量、果长、果宽等指标看，胡桃楸母树林种实个体较大，果实略呈扁长型。表2胡桃楸母树林种实质量性状单株种实质量/g单果质量/g果长/cm果宽/cm长/宽林分母树林CK母树林CK母树林CK母树林CK母树林CK均值1216.051229.0911.509.094.313.812.882.721.501.41t-0.0914.9655.5421.8813.460sig0.928000.0860.0012 2.3 3胡桃楸母树林种仁质量胡桃楸母树林种仁质量由表 3 可知，母树林胡桃楸种仁质量、长、宽和完好率均高于 CK，分别是 CK 的 1.17 倍、1.11 倍、1.09 倍和 1.04 倍。方差分析表明，两者在种仁质量、长和宽的差异达到极显著水平（P0.05）。母树林胡桃楸出仁率略低于 CK，方差分析表明，两者差异达到显著水平（P0.05）。由此可见，胡桃楸母树林种仁质量和大小显著大于 CK，与种实形态相似，略呈扁长型。胡桃楸母树林出仁率低于 CK，表明其种皮较厚重。2 2.4 4胡桃楸母树林生长胡桃楸母树林生长、种实种实、种仁指标间相关性种仁指标间相关性由表 4 可知，胡桃楸母树林生长指标间，树高仅与冠幅呈显著正相关（P0.05）；胸径与冠幅呈极显著正相关（P0.01），与冠高呈显著正相关（P0.05）；活枝下高与冠高呈极显著负相关（P0.01）。胡桃楸母树林种实指标间，单果质量分别与种长、种宽呈极显著正相关（P0.01）；种长与种宽、种实长/宽分别呈极显著正相关（P0.01）。胡桃楸母树林种仁指标间，种仁质量分别与种仁长、种仁宽及出仁率呈极显著正相关关系（P0.01）；种仁长分别与种仁宽、种仁长/宽呈极显著正相关（P0.01）。胡桃楸母树林生长指标与种实指标，胸径分别与单果质量、种实长/宽呈显著负相关（P0.05）。胡桃楸母树林生长指标与种仁指标间，树高与种仁完好率、胸径与种仁长均呈显著负相关（P0.05）。胡桃楸母树林种实指标与种仁指标间，单果质量分别与种仁质量、种仁长及种仁宽，种长与种仁重、种仁长、种仁宽及种仁长/宽，种宽与种仁重、种仁长及种仁宽，种实长/宽分别与种仁长、种仁长/宽，均呈极显著正相关（P根层土底层土，阔叶林表层土全钾含量最高，针叶林底层土全钾含量最低。4结论与讨论不同林型的林下参根际区土壤 pH 值，全量氮、磷、钾含量具有一定的差异。辽东山区林下参根际区土壤 pH 值为 2.655.43，不同林型林下参根际区土壤的 pH 值为阔叶林针阔混交林针叶林。随着土壤深度的增加，林下参不同层次周边土壤酸碱度逐渐降低，但变化幅度不同。不同林型林下参根际区的土壤养分含量均表现为表层土根层土底层土，这是由于凋落物的逐年积累，各种凋落物在土壤微生物和酶的作用下逐渐被分解，使表层土壤的有机质含量持续增加。有研究表明，林下参根际区土壤中的全氮含量变化趋势与有机质含量变化趋势基本一致，这是由于林下参的生长需要吸收一定的氮元素。土壤中的磷含量与氮含量变化相似，但磷含量较高，与氮元素相比，磷元素不易被林下参所吸收，土壤中的磷含量较高，导致磷元素富集。不同土层深度的钾含量虽有一定变化，但不如氮、磷含量变化明显，表层土和根层土的全钾含量仅相差 0.1 gkg-1左右，这是因为土层中有大量的钾长石，而土壤中有机态的钾易分解转化，无机态中的有效钾以代换态钾为主，能够及时补充土层中分解转化的钾，导致林下参根际区土壤中全钾含量的变化趋于稳定。林下参根际区土壤全量氮、磷、钾含量均表现为在阔叶林中最高，在针叶林中最低。考虑到土壤养分均衡性，过大和过小均不利于林下参生长，因此辽东山区林下参种植首选林型为针阔混交林。参 考 文 献：1 洪悦.辽东山区林下参栽培技术J.安徽农学通报，2012，27（6）：26-28.2 牛兴良，谢丙明，程瑶.林下参高效栽培技术研究J.中国林副特产，2012，6（3）：42-43.3 于守龙.本溪地区林下参栽培技术研究J.山东林业科技，2014，3（3）：85-87.4姜忠利.辽东山区林下参高效栽培技术J.中国林副特产，2021（2）：59-60，62.5 富强，刘晓坤，任跃.不同海拔高度下林下参生长区域内土壤养分变化规律分析J.人参研究，2016，28（2）：17-18.6蔡泽江，孙楠，王伯仁，等.长期施肥对红壤pH、作物产量及氮、磷、钾养分吸收的影响J.植物营养与肥料学报，2011，17（1）：71-78.7郭鑫，陈魏，张及亮，等.土壤磷含量的测定方法J.检验检疫学刊，2019，29（2）：108-110.8苟丽晖，孙兆地，聂立水，等.北京松山自然保护区不同母质油松林土壤氮、磷、钾含量垂直分布J.应用生态学报，2013，24（4）：961-966.（责任编辑：张素清）（上接第9页）从种仁特性看，优树平均种仁质量、长、宽和出仁率分别为 2.45 g、3.06 cm、1.9 cm、18.28%和 100%，分别是参试单株均值的 1.25 倍、1.07 倍、1.08 倍和1.06 倍，变幅分别为 2.192.67 g、2.963.23 cm、1.861.95 cm、17.88%18.92%。平均种仁长/宽为1.63，略大于参试单株的 1.62。由此可见，所选优树的种仁质优粒大，出仁率更高。3结论胡桃楸母树林生长、种实指标优于天然次生林。胡桃楸母树林总体表现为母树略矮，冠幅略大，种实和种仁较大且重。基于隶属函数的方法筛选出 5 株优树。所选优树生长和种实指标均显著优于所有参试单株均值。所选优树总体表现为树体更矮、冠幅更大，更有利于结实和采种；种实更大、结实量更高；种仁质优粒大，出仁率更高。参 考 文 献：1王宇.东北地区胡桃楸遗传多样性SRAP研究D.哈尔滨：东北林业大学，2007.2冯健，陆爱君.我国核桃楸遗传育种研究进展J.安徽农业科学，2014，42（30）：10721-10723.3褚宪丽，朱航勇，张含国，等.胡桃楸种源家系变异与选择J.东北林业大学学报，2010，38（11）：5-7.4袁显磊.核桃楸优良种源和家系早期选择及苗期环境因子影响评价D.哈尔滨：东北林业大学，2013.5李广玉，张学政，张含国，等.胡桃楸苗木高生长种源家系变异规律初报J.林业科技，2004（4）：1-3.（责任编辑：张素清）20