林业科学  2005, Vol. 41 Issue (1): 30-35   PDF    
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邢世岩, 樊纪欣, 孙霞, 有详亮, 宋永诗.
Xing Shiyan, Fan Jixin, Sun Xia, You Xiangliang, Song Yongshi.
银杏的结实特性
Fruiting characteristics in Ginkgo biloba
林业科学, 2005, 41(1): 30-35.
Scientia Silvae Sinicae, 2005, 41(1): 30-35.

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收稿日期:2003-02-12

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邢世岩
樊纪欣
孙霞
有详亮
宋永诗

银杏的结实特性
邢世岩1, 樊纪欣2, 孙霞1, 有详亮1, 宋永诗3     
1. 山东农业大学林学院 泰安 271018;
2. 郯城县林业局 郯城 276100;
3. 莱州小草沟园艺场 莱州 261400
摘要: 收集国内及日本大粒优质银杏核用品种29个,采用完全随机区组试验设计对核用品种的结实特性进行研究。20个品种高接换种后2~4年相继结实,但早实性品种间差异较大。平头接和分层接种实主要分布在树冠内膛。银杏幼年期相对较长,初果期结实量变异系数高达50%以上。不同品种平头接单核质量(g)、出核率(%)及单位树干横断面积种核产量(kg·cm-2)均大于分层接。采用结实株率(%)、单株鲜果产量(kg)、单株种核产量(kg)、单位树干横断面积种核产量(kg·cm-2)、单位树冠投影面积种核产量(kg·m-2)、单位种植面积种核产量(kg·hm-2)6个产量性状指标对20个品种系统聚类结果表明,“黄金丸”、“岭南”及“郯107#”属于高产品种。对银杏结实生物学特性进行了评价,对大粒、早实、丰产品种选育有重要意义。
关键词: 银杏    核用品种    结实    聚类分析    
Fruiting characteristics in Ginkgo biloba
Xing Shiyan1, Fan Jixin2, Sun Xia1, You Xiangliang1, Song Yongshi3     
1. Forest College, Shandong Agricultural University Tai'an 271018;
2. Tancheng County Forestry Bureau Tancheng 276100;
3. Laizhou city xiaocaogou horticultural field Laizhou 261400
Abstract: Twenty-nine large-stone, early-fruiting and fine quality nut-used varieties of Ginkgo biloba from China and Japan on fruiting characteristics through randomized block experiment(RBE) design at two experiment sites were studied.Twenty varieties fruited consecutively after grafted at high-position for 2~4 years, but difference of first fruiting time was very significant among varieties. Seeds of "cut-grafting" and "ring-grafting" trees distributed in inner crown. Young stage in G. biloba was longer, variation coefficients on fruit yield of twenty varieties were more than 50% in primary fruiting stage. The single stone weight(g), the percentage of stone weight to fruit weight and seed stone yield per cm2 trunk cross section(kg) in "cut-grafting" trees were higher than those in "ring-grafting"trees. The results of Q-cluster analysis to six yield indices such as fruiting tree percentage, fresh fruit yield per tree(kg·tree-1), stone yield per tree(kg·tree-1), stone yield per trunk cross section area(kg·cm-2), stone yield per crown transmission area(kg·m-2), and stone yield per planting area(kg·hm-2)of twenty varieties showed that "HJW", "LN" and "T107#" belonged to high yield varieties. In this paper, biological characteristics of fruiting in G. biloba nut-used varieties were evaluated, which was very important to select large-stone, early-fruiting and high-yield G. biloba nut-used varieties.
Key words: Ginkgo biloba    nut-used variety    fruiting    cluster analysis    

银杏(Ginkgo biloba)原产我国,我国拥有世界银杏种质资源的90%以上。多年来,银杏研究得到法国、德国、美国、日本、韩国、印度、南非及原苏联等50余个国家的高度重视(Li,1961王健等,2000; 2001苏金乐等,1999)。我国白果年产量达1.2万t,平均株产12.94 kg,有结果大树91.3万株(邢世岩,1997)。我国核用银杏栽培引起了国外诸多学者的高度重视(Santamour et al., 1983今野敏雄,1991)。我国的白果产量、产值均居世界第一。目前全国已报道的银杏核用品种、优系或优株至少在150个以上,但对银杏核用品种结实特性缺乏了解(邢世岩等,200020012002)。除我国之外,日本也十分重视银杏大粒品种选育(吉冈金市,1967)。本研究收集我国和日本大粒优质核用品种29个,采用区域试验对其结实特性进行了研究,以便为大粒、早实、丰产核用品种良种选育奠定生物学基础。

1 材料与方法 1.1 试验地概况

测定林分别建在山东莱州(36°59′—37°38′N,119°33′—120°18′E)和郯城(34°22 ′—34°56′ N,118°05′—118°31′ E),海拔30~193 m,年均气温10.2~13.2 ℃,降雨量612~950 mm,无霜期200 d。

1.2 试验材料及设计

在已收集的105个核用品种种质及收集的53个核用品种种实研究的基础上(邢世岩等,200020012002),重点选各产区已初步优化出的29个品种参与试验,并建测定林。品种包括:广西的大马铃(DML)、海洋皇(HYH)、华口大果(HKDG);山东的马铃3#(ML3 #)、大龙眼(DLY)、大金果(DJG)、郯306#(T306#)、郯111#(T111#)、马铃5#(ML5#)、金坠1#(JZ1#)、郯107#(T107#)、金坠13#(JZ13#)、老和尚头(LHST)、苦白果(KBG);江苏的洞庭皇(DTH)、家佛指(JFZ)、亚甜(Y T)、宇香(YX);浙江的富阳佛指(FYFZ);云南的腾冲1#(TC1#);湖北的中熟梅核46号(MH46#)、早熟梅核23号(MH23#);湖南的东安3#(DA3#);福建的闽尤3#(MY3#);安徽的宁国圆子(NGYZ);日本的岭南(LN)、黄金丸(HJW)、藤久郎(TJL)、金兵卫(JBW)。为了消除接穗的位置效应(topophysis)和年龄效应(cyclophy sis)(邢世岩等,2002),收集的接穗首先嫁接到2年生实生苗上复壮(rejuvenation),以强化品种的可比性。1997年3月上旬采用1年生接穗嫁接到8年生实生幼树上定植。嫁接方式分“平头接”和“分层接”。“平头接”也称大抹头,在干高2.5 m处横向锯断,每株切口处插皮接3个接穗,最终形成圆头形树冠;“分层接”在干高5 m范围内,从上至下依次嫁接到顶梢、中部和下部侧枝上,最终形成上、中、下3层立体结种树形。上、中、下3层,接穗数分别为1、3、3个。试验采用完全随机区组设计。3个重复,3~5株小区,密度5 m×6 m。为了测试品种的早实性及丰产性,无任何特别处理(如环剥等)。每年浇水8~10次,其中发芽前、开花后、果实生长期、花芽分化期、采收后及封冻前均浇水1次。接后1~3年3月初和6月初分别追施尿素各1次,每次每株100 g,接后4~6年在5月底花芽分化前施N、P、K复合肥1次,每株150 g。均采用5穴环施。松土除草每年5~6次,其他同常规管理。为了便于品种间相互比较及篇幅的限制,本文仅用郯城试验点的材料进行分析。

1.3 外业调查及数据分析

早实性主要考核指标有初次开花结实年限及结实株率。每年9月15日现场实测单株果数、果鲜质量、核鲜质量、树干横断面积、冠幅、树冠投影面积及单位面积负载量;单位树干横断面积种核(鲜质量)负载量(kg·cm-2)、单位树冠投影面积种核(鲜质量)负载量(kg·m-2)、结果株率(%)。据测定林平均单株种核产量,按每公顷栽825株换算成每公顷种核产量(kg·hm-2)。

将1997—2002年6年测试数据输入微机并建立数据库。资料采用SPSS软件绘图,用SAS软件进行Q Cluster系统聚类分析(唐守正,1986邢世岩等,200020012002)。品种间的相似性测度采用欧氏距离(euclidean distance),,式中:dij示第i和第j 2样品间的欧氏距离,xikxjk分别示样品ij在第k个性状的观测值(k=1, 2, …, m)。数据作标准化变换,即,2,…,p),其中, 式中:xjsj分别示j点的平均数和标准差。聚类方法采用类平均法(group average method),即,它等于GpGq中任2个样品距离的平均,式中:GpGqpq两类别,Lm分别为GpGq中的样品数(彭昭英,2000)。

2 结果与分析 2.1 早实性

银杏属于天然短枝型“坚果”(nut),从收集的29个国内外品种来看(图 1):1)利用8年生实生树高接换头(平头接),接后2年广西大马铃及华口大果便可开花,但结实株率为0,在供试品种中为最早开花的品种;2)接后3年有15个品种开花结实,马铃3#结果株率达13.3%,而郯306#达22.2%,这些品种早实性较明显;3)接后4年有24个品种相继开花结实,结果品种达20个,占供试品种的69%;4)接后5年开花及结果品种达28个,即使到了第6年仍有苦白果等5个品种未见挂果,其早实性有待于进一步观察。从上述观察及分析发现:接后3年结实的品种平均结实株率达11.51%,变异系数为41.05%;接后6年结实品种平均结实株率达84.13%,变异系数为29.15%,有8个品种(华口大果等)达100%。另外,大龙眼品种在接后的2~5年间并非结实株率直线上升,即初果期结实株率变幅波动较大。

图 1 银杏核用品种初果期Gant图 Fig. 1 Gant figure on first fruiting stage from G. biloba nut-used varieties 图中数据为相应年份结实株率。 Numbers indicate fruiting tree percentage in differe nt years after grafted.
2.2 空间分布 2.2.1 平头接

对采用平头接(接后5年)的马铃3#结实情况(图 2A)的调查发现:1)银杏种实在树体上分布规律是,树冠由外向内呈逐渐增加趋势,即具明显的“内膛结实”习性。2)果实在空间上的分布规律与枝龄有关,1年生枝上未见结果,而2~5年生枝上结实率增加,2年生、3年生、4年生、5年生枝上的果数分别占整株总果数的2.6%、12.9%、48.5%和69.9%。这一结论不仅与银杏的结实生物学特性是一致的,即一般3年生短枝才有花芽分化并结实,同时“内膛结实”习性对整形修剪理论与方法的提高和改进,调节树体自身的光照水平有积极意义。

图 2 银杏种实在空间上的分布规律 Fig. 2 The distribution law of G. biloba seeds in tree crown A.平头接(马铃3#) Cut-grafting(ML3#); B.分层接Ring-grafting.
2.2.2 分层接

从分层嫁接(图 2B)来看,与上述的生物学特性分析一致,即从下往上营养生长逐渐加强,并呈明显的倒卵形树冠。就果实在树体上的垂直分布来看,华口大果、家佛指、郯306#等6个品种平均后得出一致的结论:下层果数占整株总果数的5.52%,中层占1 3.86%,而上层占80.62%,即由于上层生长势强、养分充足,为花芽分化及种实发育奠定了良好物质基础,因此,上层果实总量占整个树体结实量的80%以上,上层仍具明显的“内膛结实”习性;但不同品种差异也较大,其中郯306#上层果占100%,大佛指占80%,大金果86.6 7%。由此可见,对于分层接果实在树体上的分布从上到下呈递减趋势。这一结论有2点值得重视:一是顶端优势与结果的关系;二是光及光合水平与结实关系有待于进一步深化研究,以便为银杏早果丰产理论研究及应用技术打下基础。

2.3 变异分析

对于实生树,一般最早10年开始结实,通过成龄优树接穗嫁接,在良好的措施下,2~3年便可见果。但目前生产上一个值得重视的问题是,银杏初果期(最初结实的3~5年),结实性状及产量变幅较大,即营养生长始终占主导地位,并且与生殖生长交替发生,因此,研究初果期的产量构成及结实性状的变化,对于提高初果期的产量、丰产丰收有重要意义。从10个品种接后5年的2个产量性状(图 3)来看,结实株率以大金果、金坠13#和马铃5#最高(>80%),但马铃3#变异最大,标准差达40%。株产种核以岭南最高,达0.78 kg,标准差达0.77 kg,变异较大。可以看出,不同品种初果期产量变幅较大,初果期产量有明显的不稳定性。

图 3 不同核用品种结实变异分析 Fig. 3 The variation of fruiting of different G. biloba nut-used varieties
2.4 嫁接方式

从供试的5个品种(华口大果、佛指5#、家佛指、大金果、郯107#)来看,分层接和平头接无论从结实株率、单位面积负载量,还是单核质量、出核率等结果性状指标均有较大差异,即平头接不仅初期产量高,结实株率高,而且单果及单核水平诸指标均明显大于分层接,这与上述结实生物学分析的结果是一致的。例如华口大果单核质量平头接和分层接分别为2.28 g和1.95 g,出核率分别为24.01%和23.70%,单位树干横断面积种核产量分别为0.001 7kg·cm-2和0.00015kg·cm-2(图 4)。同样其他4个品种的单核质量、出核率及单位树干横断面积种核产量均表现为平头接大于分层接。

图 4 平头接和分层接结实性状比较 Fig. 4 The comparison of fruiting from "cut-grafting" and "ring-graf ting"
2.5 品种分类

为了系统评价核用品种初期产量性状优劣,并对品种进行分析,采用SAS软件、类平均法对结实株率(%)、单株鲜果产量(kg)、单株种核产量(kg)、单位树干横断面积种核产量(kg ·cm-2)、单位树冠投影面积种核产量(kg·m-2)及单位种植面积种核产量(k g·hm-2)6个指标Q型聚类结果(图 5)表明,接后3~6年综合分类,Ⅱ类的岭南和黄金丸为最高产品种,其次是Ⅰ类的郯107#品种,Ⅲ和Ⅳ类为中产品种,而Ⅴ类为低产品种(表 1)。

图 5 银杏核用品种接后3~6年产量性状指标系统聚类 Fig. 5 The system cluster on yield indices for 3~6 years after grafted from different G. biloba nut-used varieties
表 1 银杏核用品种接后3~6年产量性状指标Q型聚类结果 Tab.1 The results of Q-cluster on yield indices for 3~6 years after grafted from different G. biloba nut-used varieties
3 结论与讨论

银杏为多功能树种,我国银杏核用品种选育及栽培居国际领先水平(Lee,1955),但关于核用品种,尤其是大粒、优质栽培品种的结实特性缺乏研究,大多数品种仍处于“地方品种”选育阶段,至今尚未见到对全国银杏不同主产区已优化出的品种进行综合性区域对比试验的报道。本文首次选用日本和我国29个优质品种对其早实性、种实空间分布、幼年期结实性状变异规律、嫁接方式及品种聚类进行了研究,这对银杏核用品种丰产性状选育有重要意义(邢世岩,1997)。结果表明,银杏不同品种早实性存有较大差异。即使广西、日本的品种在山东仍能正常结实,这表明银杏有广泛的适应性(Lee,1955Li,1961)。平头接和分层接作为我国银杏栽培特有的树形培养方式,二者均表现出“内膛结实”习性,但前者树冠形成快,结实株率及种实产量高,初果期也早于后者。该结论对银杏树形培育及修枝有指导意义。从另一个角度看,银杏“童期”相对较长,且初果期产量性状变异较大,通常接后8~10年进入高产稳产期。研究结果表明,“郯107#”、“岭南”和“黄金丸”属高产品种。本研究为大粒、早实及丰产品种选育,为我国银杏核用品种标准的制定奠定了良好基础。

参考文献(References)
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