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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:農(nóng)業(yè)科技時間:瀏覽:次
摘要: 以四川元寶楓人工群體為研究對象,運用Duncan 新復(fù)極差法分析各引種栽培地元寶楓葉片和種實性狀間的差異性,并對引種元寶楓進行物候觀測和生長節(jié)律分析。結(jié)果表明:元寶楓在四川盆地北緣山地的廣元市、川西南山地的涼山州、川西北干旱河谷的阿壩州茂縣均能較好的生長發(fā)育,自由授粉,正常開花結(jié)實,種子正常繁衍后代,且油的成分和含量不低于原產(chǎn)地;12個栽培地的元寶楓在6個果實表型性狀和4個種子表型性狀上的差異均達到極顯著水平,表明元寶楓果實和種子在不同群體間存在一定程度變異,選擇和利用潛力大。
關(guān)鍵詞: 元寶楓; 物候期; 生長節(jié)律; 生長性狀; 種實性狀; 果實成分
元寶楓(Acer truncatum)又名華北五角楓、平基槭,屬于槭樹科(Aceraceae)槭屬(Acer L.),是優(yōu)良的木本油料樹種和園林綠化樹種[ 1 - 2 ]。元寶楓葉中富含多種生物活性成分,其中黃酮、綠原酸含量較高,可從中提取醫(yī)藥原料,且元寶楓茶具有良好的營養(yǎng)價值[ 3 - 4 ]。元寶楓油是元寶楓最有經(jīng)濟價值的部分,其籽油富含神經(jīng)酸,對緩解和治療老年癡呆具有明顯作用[ 5 ]。近20年來,甘肅、河南、安徽、重慶、云南、四川等地都已引種栽培[ 6 - 9 ],王紅娟[ 10 ]等采用優(yōu)樹嫁接方式順利完成云南昆明地區(qū)元寶楓引種馴化,2005年吳裕[ 11 ]等人采集種子進行播種繁殖,逐代改良,建立無性系繁殖體系,結(jié)果證明引種的元寶楓具有較豐富的遺傳變異基礎(chǔ)。但引種至四川的元寶楓營養(yǎng)生長和開花結(jié)實情況尚未見報道,因此本文以四川元寶楓人工栽培群體為研究對象,開展元寶楓在四川地區(qū)的引種成效調(diào)查分析,以期為四川地區(qū)元寶楓引種栽培產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。
1 研究區(qū)概況
試驗于2020年2~11月進行,引種栽培地為金堂縣金山森林公園、茂縣羌族博物館、川北部邊緣山地向盆地過渡地帶的廣元、綿陽等地區(qū)、涼山州西昌市邛海。2013年4月,由金堂縣和茂縣引進的陜西扶風(fēng)縣元寶楓均為2年生苗,按株行距3 m×4 m栽植;2011年3月,由廣元市引進的本地種為1年生苗木,按株行距4 m×4 m栽植;由西昌市引進的陜西扶風(fēng)縣元寶楓均為1年生苗,2019年按株行距4 m×4 m栽植。
2 研究方法及數(shù)據(jù)處理
2. 1 物候觀測
根據(jù)物候?qū)W標(biāo)準,觀察記錄元寶楓物候?qū)W特征及生長時期枝條、葉片、花、果等形態(tài)特征。觀察方法采用田間目測,觀察時間為2020年2~12月,無明顯變化時,每周觀測1次;遇物候期轉(zhuǎn)折變化明顯時,每2天觀察1次。具體表現(xiàn)為春季觀測花芽分化、抽出新葉,花瓣開放到剩余極少數(shù)的花瓣;秋季觀測葉片開始變色,由綠色轉(zhuǎn)紅色或轉(zhuǎn)黃色[ 12 ],直至90%以上落葉[ 13 ],果實逐漸成熟,果皮逐漸從嫩綠色變?yōu)辄S褐色和棕褐色,種仁變?yōu)榱咙S色,種子成熟。
2. 2 生長節(jié)律變化
2020年3月,對在茂縣的5年生植株進行定株掛牌,在植株的東南西北方向多選擇一根枝條。選擇表現(xiàn)較好且生長健壯的30株在生長季節(jié)3~10月期間,每月測定1次株高、胸徑、冠幅。株高、冠幅采用皮卷尺測量,胸徑采用圍尺測量[ 14 ]。
2. 3 葉片及果實測量
每個栽培地選擇5行,每行6株,每株選擇長勢較好的4個枝梢觀察葉形,并對每枝梢單枝葉片數(shù)量進行計數(shù)[ 15 ];每個枝梢采摘1片葉片進行拍照,使用Image-J 軟件測量葉片長度及寬度、葉柄長、葉面積[ 16 - 17 ]。
果實完全成熟后采摘,隨機采摘同一植株上的葉片和果實,分別裝袋,以植株編號作為記錄號進行記錄。用游標(biāo)卡尺及天平進行測量[ 18 ]每植株果實相關(guān)性狀[ 19 ],具體方法是對每個植株隨機抽取粒果實100粒,清點其空殼數(shù),計算空殼比率;再隨機抽取30粒發(fā)育正常的果實,用游標(biāo)卡尺測量果長、果寬、果厚、著生痕長、翅果長,再剝?nèi)スy其種子長、寬、厚。隨機抽取100粒發(fā)育正常的果實,測果實千粒重,剝?nèi)ス麣?,測種子千粒重[ 20 ]。使用核磁共振儀對元寶楓單株種子含油率進行測定,使用氣象色譜儀對元寶楓種子進行脂肪及脂肪酸組成檢測。
2. 4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
采用 Excel、DPS 等軟件進行數(shù)據(jù)分析,應(yīng)用Duncan 新復(fù)極差法分析各引種栽培地元寶楓葉片和種實性狀間的差異性。
3 結(jié)果與分析
3. 1 四川引種地元寶楓物候分析
四川5個引種栽培地元寶楓相繼于2月初進入萌動期,3月初花葉同時展開,3月中旬為盛花期,花芽為混合芽,黃綠色,著生于當(dāng)年生枝頂端及葉腋部位,整個花芽分化過程需要5個月才能完成,后新梢抽出,完成展葉。10月初至10月中下旬開始陸續(xù)結(jié)果,果皮逐漸從嫩綠色變?yōu)辄S褐色和棕褐色,種仁變?yōu)榱咙S色,種子成熟,側(cè)花各部分也逐步分化完善。此時樹體已停止生長,進入休眠狀態(tài),葉片開始變色,陸續(xù)由綠轉(zhuǎn)紅轉(zhuǎn)黃,10月下旬至11月中下旬,元寶楓葉片開始脫落。
由表1可知,萌動期、展葉期最早的均為西昌市,最遲的為茂縣,雖然元寶楓整個物候變化中萌動期、展葉期的持續(xù)時間較短,但5個引種地間存在較大差異,說明各地點元寶楓對氣候因子的影響有不同的響應(yīng),這種差異可能是由于各地不同海拔高度決定的。最早開花的是金堂縣,最遲的是茂縣,差異較大,3月元寶楓當(dāng)年生枝梢上逐漸形成花序,直到4月中下旬元寶楓進入開花末期,枝條上存在少量的花;花瓣凋謝后,5月上旬植株已出現(xiàn)部分綠色果實,10月初掛果量明顯增多,并于11月 進入果實成熟期,最早結(jié)果的是金堂縣和西昌市,最晚的是茂縣,各栽培地間果實脫落期差距4~14天。秋季元寶楓葉片觀賞期為12~35天,觀賞期最長的是西昌市35天,最短的為仁壽縣12天;至10月下旬,各栽培地元寶楓陸續(xù)開始落葉,最早為茂縣和廣元市,最晚為西昌市。
3. 2 元寶楓生長節(jié)律研究分析
元寶楓當(dāng)年生枝條普遍抽生春梢、秋梢,以茂縣元寶楓抽生秋梢為例(圖1),隨著時間的推移,抽梢長度和側(cè)枝數(shù)量不斷增加[ 21 ],生長的主導(dǎo)生態(tài)因子為氣溫與降水,其次是光照。同一塊樣地的不同方位元寶楓的抽捎長度和側(cè)枝數(shù)量生長速率也有差異。2016~2020年,9月生長期抽捎長度排序為2號>3號>1號,枝條數(shù)量長勢為2號>3號>1號,排名結(jié)果相似,結(jié)論一致。
3. 3 元寶楓葉片性狀與種實性狀分析
3. 3. 1 葉片性狀分析
對8個引種地元寶楓葉片性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)進行方差分析的結(jié)果(表2)顯示,不同引種地元寶楓在葉片長度(BL)、葉片寬度(BW)、葉片面積(LA)、葉柄長度(PL)的差異均達到極顯著水平(P<0.01),說明元寶楓葉片在不同地點間存在一定程度變異。
8個引種地的葉片表型變異系數(shù)為15.29%~ 38.27%,均值為26.99%。由表3可知,葉片面積和葉柄長度的平均變異系數(shù)均為20%以上,說明這8個地方的葉片表型變異相對豐富;普格縣的變異系數(shù)整體最低,說明該地的葉片表型相對穩(wěn)定,茂縣整體最高,說明該地的葉片表型性狀豐富[ 22 ]。各性狀指標(biāo)間平均變異系數(shù)排序為LA>PL>BW>BL,葉片面積及葉柄長度的差異程度較大,這兩種性狀指標(biāo)可作為元寶楓優(yōu)良單株篩選指標(biāo)。
3. 3. 2 種實性狀分析
對不同栽培地元寶楓果實和種子表型性狀進行方差分析的結(jié)果(表4)顯示,所有栽培地元寶楓在10個表型性狀的差異均達到極顯著水平,說明元寶楓果實和種子在不同地點間存在一定程度變異。果實寬度變異系數(shù)最小,果實千粒重變異系數(shù)最大,變異系數(shù)排序為FTGW>FT>FL>FWL>IL>FW。除了果實千粒重,其他表型性狀變異系數(shù)均未達到10%,說明除果實千粒重外,其他性狀均較穩(wěn)定(表5)。
由表6可知,種子寬度變異系數(shù)最小,種子千粒重變異系數(shù)最大,變異系數(shù)排序為TSW>ST>SL> SW,各性狀指標(biāo)間平均變異系數(shù)排序為LA>PL> BW>BL。除了種子千粒重,其他3個表型性狀變異系數(shù)均未達到10%,說明除種子千粒重外,其他3個性狀均較穩(wěn)定[ 23 ]。10個表型性狀中,種子千粒重變異最豐富,其次為果實千粒重,種子長度和種子寬度的變異水平最低,說明元寶楓的種子性狀最穩(wěn)定[ 24 ]。
3. 3. 3 元寶楓果實成分分析
由圖2可見,元寶楓各地引種栽培區(qū)單株產(chǎn)量不等,所有母樹樹齡均為8~10年,因其自然環(huán)境不同,造成生長差異。其中廣元市產(chǎn)量最高可達46.7 kg,是由于全市元寶楓實施產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營,采用綜合的栽培管理技術(shù);普格縣螺髻山的單株產(chǎn)量最低15.4 kg,主要是由于栽植密度小,受光不均勻造成偏冠。通過使用核磁共振儀對四川省6個縣(市)的49株元寶楓單株種子含油率進行測定,檢測結(jié)果排名前三的分別是西昌市43.52%、茂縣41.70%、冕寧縣41.30%。
使用氣象色譜儀對元寶楓種子進行脂肪及脂肪酸含量檢測(圖2、圖3),元寶楓油的脂肪酸成分為棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、芥酸、神經(jīng)酸7種[ 25 - 27 ]。其中與原產(chǎn)地陜西楊陵區(qū)相比,不飽和脂肪酸在 90%上下浮動,油酸和亞油酸的相對含量和占到了 50%以上,神經(jīng)酸含量高達5.35%,證明元寶楓具有較高的綜合開發(fā)利用價值[ 28 ]。
4 結(jié)論與討論
4. 1 從物候期觀測來看,元寶楓可分為葉物候期、花物候期、果物候期。四川各引種栽培區(qū)于2月初進入萌動期,3月初花和葉同時展開,3月中旬為盛花期,5個月完成花芽分化及展葉,10月初到10月中下旬開始陸續(xù)結(jié)果,10月下旬至11月中下旬,元寶楓葉片開始脫落;從生長節(jié)律變化看,元寶楓當(dāng)年生枝條的抽梢長度及側(cè)枝數(shù)量的差異主要受光照的影響,但由于調(diào)查時間的間隔安排可能會影響枝條生長變化趨勢;不同引種地元寶楓葉片面積及葉柄長度的差異程度較大,果實和種子在不同地點間存在一定程度變異;西昌市的果實含油率最高、廣元市最低。
4. 2 元寶楓在四川盆地北緣山地的廣元市、川西南山地的涼山州地區(qū)、川西北干旱河谷地區(qū)的阿壩州茂縣均能較好的生長發(fā)育,自由授粉,正常開花結(jié)實。種子能正常繁衍后代,且油的成分和含量不低于原產(chǎn)地,個別單株樹冠投影下的土壤里還有天然更新的幼苗和幼樹。這證明在上述區(qū)域四川已成功引種馴化栽培元寶楓,作為木本油料樹種和城鄉(xiāng)彩葉樹種,有較大發(fā)展?jié)摿Α5舜斡^測時間較短,在后續(xù)的研究中應(yīng)對引種地苗木開展多年追蹤觀測,綜合評價元寶楓在四川地區(qū)的適應(yīng)性。
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