东部黑核桃优良家系栽培试验

东部黑核桃优良家系栽培试验

黑坚果，又名美国黑坚果和黑坚果，是坚果科的一种自然分布在北美和中美洲的黑坚果。东部黑核桃是落叶阔叶大乔木,材果两用。其木材边材窄、浅褐色,心材颜色褐色到紫红色至黑色;木材纹理直或交错,结构均匀;木材硬度和重量适中,气干密度为0.66g/cm3;是家具、建筑装饰、工艺雕刻的高档用材。黑核桃果仁味道浓香,营养丰富,含蛋白质28%、脂肪52%,亚油酸、维生素A、B、C及铁、钙的含量也较高,是糕点、糖果等食品的优质添加剂。黑核桃的硬壳粉碎后加工成不同直径的颗粒,用于飞机、汽车、轮船等发动机的清洗剂,宝石、乐器的抛光剂,是重要的工业原材料。我们于1999年底引进美国东部黑核桃10个家系在鲁中地区进行栽培与实生核桃对比试验,试验家系表现出较高的造林成活率和保存率,并能正常生长发育,开花结实,取得了引种试验的成功。通过对试验林的遗传测定,证明引进的10个黑核桃家系都是优良家系。为获得超亲优良个体,我们开展了家系内优树选择研究。现将选择结果报告如下:1家系内优树选择1.1优树选择的遗传基础利用5年生东部黑核桃家系试验林进行优树选择。该试验林于2000年春营建,地点位于山东省章丘市曹范镇宋家埠村。试验家系10个,对照为实生核桃,随机区组设计,5株小区4次重复。通过对试验林的遗传测定,证明引进的10个黑核桃家系都是优良家系。由于东部黑核桃各家系是优良品种的自由授粉子代,家系内个体间基因型存在差异,具备进一步选优的遗传基础。根据林木遗传育种学有关家系选择、家系内选择和配合选择原理,对引种试验的10个东部黑核桃家系在证明是优良家系的基础上,再进行家系内优树选择。以该黑核桃家系试验林方差分析为依据,计算4年生和5年生树高、胸径的广义遗传力见表1。由表1可知,东部黑核桃家系4a生树高遗传力0.55,5a生树高遗传力0.57;胸径4a生遗传力为0.54,5a生遗传力为0.58。树高和胸径2个生长性状均有中等以上的遗传力,且5a生遗传力大于4a生。说明东部黑核桃家系树高和胸径生长量受中等遗传强度控制,其余则受环境条件影响。1.2优树选择方法黑核桃是引进树种,在我国有近20a的引种历史。从引种栽培的历史和现状看,黑核桃在华北及西北地区栽植表现出抗寒性差,冬季顶梢易抽干,生长量较小等问题。章丘试验林有40%的树木冬季发生抽梢。因此,黑核桃优树选择目标应为速生,干形好,抗抽梢。根据黑核桃家系生长性状遗传力计算结果,树高和胸径均有中等以上的遗传力。以胸径生长量为数量指标,以干形为形质指标,选择粗生长量大,主干通直,顶端优势和抗寒力强的单株,作为优树。具体标准以家系平均胸径加上1.5倍标准差作为数量指标,同时考察干形指标。如果主干高大通直,即使胸径数值略微小点也可入选。2优树选择与生长特性2.1入选优树生长量及遗传增益根据黑核桃优树选择标准,共选出7株优树,并进行编号登记,见表2。根据入选优树所在家系的平均胸径、标准差,可以计算出各优树的选择差、选择强度和遗传增益,见表3。选出的7株优树来源于4个家系。其中,3株优树从9号家系选出。编号为DH-1的优树其胸径为12.4cm,树高为6.6m,胸径选择差为3.7cm,遗传增益可达2.15cm。编号为DH-4的优树其胸径为11.0cm,树高为5.65m,胸径选择差为2.3cm,遗传增益可达1.33cm。编号为DH-5的优树其胸径为11.5cm,树高为5.6m,胸径选择差为2.8cm,遗传增益可达1.62cm。10号家系选出2株优树。编号为DH-7的优树其胸径为10.16cm,树高为6.18m,胸径选择差为0.71cm,遗传增益可达0.41cm。编号为DH-6的优树其胸径为9.6cm,树高为6.3m,胸径选择差为0.15cm,遗传增益可达0.09cm。2号家系选出1株优树,其胸径为11.5cm,树高为5.65m,编号为DH-3,胸径选择差为2.7cm,预测遗传增益可达1.56cm。3号家系选出1株优树,其胸径为12.3cm,树高为6.35m,编号为DH-2,胸径选择差为3.32cm,遗传增益可达1.93cm。7株优树5年生平均胸径11.21cm,平均树高6.05m,年均胸径生长量2.24cm,年均树高生长量1.21m。7株优树的子代平均胸径增益为1.30cm。胸径遗传增益是预测优树的子代5年生胸径生长量高于亲本的数值。2.2优树形态特征和物候期选择的7株优树的形态特征、生物学特性与东部黑核桃基本相同,但在分枝特性、羽状复叶小叶的数量等方面有差异,将7株优树的分枝特性、树干小枝颜色、羽状复叶的数量等形态特征列表4。我们对东部黑核桃在鲁中地区的物候期进行了定株观测调查,黑核桃家系试验林在章丘试点的物候期观测结果与之相同。黑核桃优树4月上中旬叶芽萌动、展叶,4月下旬至5月上旬雄花开放,花期10～15d。雌花开放时间在5月初至5月中旬,座果时间在5月上旬至中旬。春梢从4月中旬抽梢,至6月下旬、7月上旬停止生长。二次抽梢开始于8月上旬,8月下旬枝条封顶,停止生长。果实成熟期在8月下旬至9月上旬。落叶始于9月上旬,至10月下旬到落叶末期,前后持续近2个月时间。2.3优树开花结实情况东部黑核桃家系试验林4年生即开花结实。黑核桃花单性,雌雄同株,雄花先于雌花开放。雄花序着生在上年生枝的侧芽上,柔胰花序;雌花序着生在短枝顶端,具1～4朵小花,簇生。果实生长发育期从5月上旬柱头授粉开始至8月底成熟,约需120d时间。入选的7株优树5a生都已进入结果期。4a生7株优树结果77个,5a生结果总量是195个。5a生结果数量显著多于4a生。7株优树4a生和5a生结果数量及果实形状列表5。3优生长量和无性系基3.1东部黑核桃家系树高和胸径生长性状具有中等遗传力。树高遗传力4a生为0.55,5a生为0.57;胸径遗传力4a生为0.54,5a生为0.58。以胸径生长量为数量指标,以干形为形质指标,从10个家系试验林中选出粗生长量大,主干通直,抗抽梢的优树7株。7株优树5a生平均胸径11.21cm,平均树高6.05m,年均胸径生长量2.24cm,年均树高生长量1.21m。7株优树5a生都进入结果期。3.2用无