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(nóng)業(yè)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(zhì)資源收集創(chuàng)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(chǎn)區(qū)晚霜凍害頻發(fā)，嚴重影響了核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，選擇適宜山西栽培的避晚霜核桃品種尤為重要?！痉椒ā繉ι轿鬓r(nóng)業(yè)大學果樹研究所核桃資源圃各資源結果母枝頂芽及側(cè)芽萌發(fā)情況進行了調(diào)查，并結合產(chǎn)量、氣象數(shù)據(jù)、物候期對抗晚霜性進行了評價?！窘Y果】對山西農(nóng)業(yè)大學果樹研究所核桃資源圃中80份普通核桃種質(zhì)資源進行凍害調(diào)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(chǎn)區(qū)均表現(xiàn)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(qū)避晚霜核桃品種進行栽培推廣，強調(diào)減輕晚霜對區(qū)域核桃經(jīng)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(jīng)濟林樹種，主要分布于山區(qū)丘陵貧困地區(qū)，根據(jù)國家林業(yè)和草原局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，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(qū)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(chǎn)區(qū)頻發(fā)的晚霜災害嚴重影響了核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，近15年來共發(fā)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(chǎn)區(qū)造成大面積減產(chǎn)，其中2006、2013年晚霜凍害造成山西核桃主產(chǎn)區(qū)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(chǎn)區(qū)減產(chǎn)80%［6］。多年來研究人員發(fā)現(xiàn)核桃萌發(fā)初期嫩葉幼果階段抗寒能力最弱，當環(huán)境溫度低于-2℃時，核桃嫩葉幼果就會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)性質(zhì)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(chǎn)業(yè)發(fā)展中亟需解決的關鍵問題［7-9］。本研究于2018年對山西農(nóng)業(yè)大學果樹研究所核桃資源圃中80個普通核桃品種進行調(diào)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(xù)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(chǎn)業(yè)健康發(fā)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(nóng)業(yè)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(qū)，為核桃適宜栽培區(qū)域。該區(qū)位于東經(jīng)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(shù)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(nóng)業(yè)大學果樹研究所核桃資源圃內(nèi)保存的80份普通核桃種質(zhì)，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(chǎn)量調(diào)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(fā)生后調(diào)查不同品種凍害后表現(xiàn)，氣象數(shù)據(jù)如圖1所示，調(diào)查標準參照王一峰等［10-12］制定的凍害調(diào)查，研究方法稍作修改進行凍害產(chǎn)量影響調(diào)查，分別于晚霜凍害發(fā)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(diào)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(chǎn)量，受凍年份計算每個品種的減產(chǎn)率。

減產(chǎn)率=（正常年份品種產(chǎn)量-受凍年份品種產(chǎn)量）/正常年份品種產(chǎn)量。

1.3.2? 凍害調(diào)查標準

凍害調(diào)查分級標準見表1。

1.3.3? 避晚霜品種物候期調(diào)查

物候期觀察于2019年3月—5月在山西農(nóng)業(yè)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(nèi)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(diào)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(zhì)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(fā)亮；末花期：柱頭失去光澤且發(fā)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(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2013軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)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(diào)查及抗晚霜品種篩選

2018年4月6日—7日在山西發(fā)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(nóng)業(yè)大學果樹研究所核桃資源圃內(nèi)所保存的80份普通核桃種質(zhì)資源（雌先型種質(zhì)23個，雄先型種質(zhì)57個）進行凍害影響調(diào)查（見表2），發(fā)現(xiàn)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(zhì)的減產(chǎn)量來看，雌先型品種平均減產(chǎn)量87%，雄先型品種平均減產(chǎn)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(fā)生凍害后生理落果現(xiàn)象，與2017年相比，核桃減產(chǎn)量小于20%。綜合以上結果，在2018年晚霜凍害影響調(diào)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(diào)查

2019年對2018年凍害調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的抗晚霜核桃種質(zhì)資源以‘ 遼寧1號為對照進行物候期調(diào)查。由表3可知，3個抗晚霜核桃種質(zhì)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(diào)查

2020年山西省晉中地區(qū)于4月10日-11日、21日-23日發(fā)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(fā)生距離地面3 m以內(nèi)氣流經(jīng)過區(qū)域，最低溫-4.8℃［15-16］，兩次晚霜災害均給區(qū)域內(nèi)核桃經(jīng)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(fā)生后7 d對避晚霜品種進行凍害調(diào)查（見表4），發(fā)現(xiàn)品種‘ 秋香萌芽期晚，兩次均未受凍害影響，頂花芽發(fā)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(nèi)頂花芽全部受凍脫落，后續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)‘西嶺具有較強的側(cè)芽萌發(fā)坐果能力，側(cè)花芽萌發(fā)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(fā)生時未萌發(fā)，可規(guī)避早發(fā)性晚霜凍害，第2次凍害發(fā)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(xù)5年產(chǎn)量分析

綜合2017—2021年各核桃品種間產(chǎn)量（見表5），在常規(guī)年份（2017年、2019年、2021年）‘ 西嶺‘fh1號產(chǎn)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(chǎn)66%；2020年4月10日-11日、21日-23日發(fā)生兩次倒春寒導致‘ 遼寧1號‘西嶺及‘ fh1號分別減產(chǎn)80%、30%和70%。綜合5年產(chǎn)量分析可得出，品種間產(chǎn)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(chǎn)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(qū)，‘ 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(xiàn)一定的差異［17-18］。通過2018年晚霜凍害對不同核桃品種產(chǎn)量影響調(diào)查，篩選出減產(chǎn)量較小的種質(zhì)‘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(fā)現(xiàn)‘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(fā)生的不同時期不同類型晚霜凍害中3個避晚霜品種表現(xiàn)各不相同，‘西嶺較強的側(cè)芽萌發(fā)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(fā)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(yōu)系資源可有效規(guī)避發(fā)生于4月15日以前的晚霜危害，但無法規(guī)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(diào)查、物候期觀察、品種資源凍害調(diào)查及其產(chǎn)量的綜合評價發(fā)現(xiàn)‘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(qū)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(fā)生凍害產(chǎn)區(qū)品種更替提供理論依據(jù)。

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參考文獻

［1］? 傅本重，鄒路路，朱潔倩，等.中國核桃生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展思路［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學， 2018， 46（18）：5-8.

［2］? 冀中銳，張樹振，史根生，等.核桃物候期觀察與避晚霜品種的篩選［J］.落葉果樹， 2021， 53（1）： 13-16.

［3］? 楊亞利，鄭合清，張淑敏，等.2018和2020年銅川核桃晚霜凍害分析［J］.陜西氣象， 2022（3）： 64-68.

［4］? 董朝治，王亮.核桃晚霜危害及其防治措施［J］.山西果樹， 2016（4）： 48-50.

［5］? 張振文，陳武.終霜凍對新疆北疆地區(qū)釀酒葡萄凍害和產(chǎn)量的影響［J］.西北農(nóng)業(yè)學報， 2011，20（9）： 123-128.

［6］? 武彥霞，田鑫，李夏媛，等.山西省核桃晚霜凍害及預防補救措施［J］.果樹資源學報， 2021，2（1）： 51-52.

［7］? 趙登超，王鈞毅，侯立群，等.避晚霜核桃新品種——元林的選育［J］.果樹學報， 2009，26（3）： 418-419.

［8］? 馮斌，吳建功，宋麗青，等.2010年山西省晉中市核桃晚霜凍害調(diào)查［J］.山西林業(yè)科技， 2011，40（4）： 35-37.

［9］? 陳金海， 羅仁仙.晚霜與冰雪災害對核桃產(chǎn)業(yè)的影響及應對措施［J］.經(jīng)濟林研究， 2011， 29（2）：119-123.

［10］? 王一峰，趙淑玲，孫杰，等.核桃晚霜凍害調(diào)查新方法的研究與應用［J］.東北農(nóng)業(yè)科學： 2021，46（4）： 79-83.

［11］? 王一峰，趙淑玲，王讓軍，等.甘肅成縣核桃種質(zhì)資源晚霜凍害調(diào)查［J］.中國果樹， 2020（1）： 120-124.

［12］? 王一峰，趙淑玲，龐世偉，等.2018年成縣核桃晚霜凍害調(diào)查與分析［J］.陜西林業(yè)科技， 2018，46（3）： 32-35.

［13］? 許靜，翟梅枝，郭麗霞，等.早實核桃品種物候期觀察與避晚霜品種的篩選［J］.北方園藝，2013（11）：15-19.

［14］? 劉杜玲，張博勇，彭少兵，等.早實核桃物候期觀察與避晚霜品種的篩選［J］.北方園藝， 2011（24）： 14-17.

［15］? 陳帆.慶陽市霜凍時空分布特征及預報方法淺析［J］.農(nóng)業(yè)與技術，2017，37（22）：242.

［16］? 李樹軍，趙春生，孫麗娟，等.魯中山區(qū)東北部丘陵地區(qū)霜凍特征分析［J］.山東氣象，2010，30（1）：17-19.

［17］? 陳虹，朱小虎，黃學芹，等.不同早實核桃品種物候期觀察與低溫抗性評價［J］.新疆農(nóng)業(yè)大學學報，2010，33（6）：479-483.

［18］? 魏海林，歐陽群文，蔣瑤.薄殼山核桃成花坐果的主要機理、影響因素及其促進措施［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學， 2021（8）： 106-111.

［19］? 徐穎，張美勇，相昆，等.核桃避晚霜新品種‘秋香的選育［J］.中國果樹， 2017（4）： 68-69，85.

［20］? 張建英，毛向紅，瑩瑩，等.核桃新品種‘西嶺［J］. 園藝學報， 2015，42（11）： 2321-2322.