大果榛子在毛乌素沙地的生长规律研究

杨涛 ，尚爱军，史社强，蔺雨阳，王海鹰，罗竹梅，吴锦艳，晁遵淇

（1陕西省林业科学院，西安 710082；2国家林业和草原局长柄扁桃工程技术研究中心，陕西榆林 719000；3榆林学院生命科学学院，陕西榆林 719000；4攀枝花市农林科学研究院，四川攀枝花 617061；5榆林市樟子松种子园，陕西榆林 719000）

0 引言

榛子是世界的古树种之一，全球约20 个树种，广泛分布于亚欧大陆的北温带和北美洲的中北部[1-4]，在国内主要分布在长江以北大部分地区[5-6]，有8个种和2个变种[7]。大果榛子(Corylus heterophylla×C.avellana)是平榛和欧榛(C.avellana)经过杂交培育出的，具有适应性强、经济价值高等优点[6-9]，且抗旱、耐寒、固沙效果好，在新疆和辽宁沙区作为重要经济和生态树种引种栽培[17-18,24]。在毛乌素沙地引种具有较高经济价值的生态树种已成为综合治沙亟待解决的问题。鉴于此，陕西省林业科学院治沙研究所引进大果榛子优良品种开展试验研究，充分利用沙区的光热资源，发展沙区高价值特色经济林，对改善沙区生态环境和产业培育意义重大。

大果榛子栽培技术研究报道较多，但主要研究地点为新疆、辽宁、吉林、山西等地[18-21]，金山[18]、陈刚[19]和贺奇[20]、李玉航[21]等对其物候期、生长特性、开花结果情况、果实性状及抗逆性进行观测，选育出适宜当地生长的大果榛子品种，并对当地经济林建设起到积极的促进作用。本研究从辽宁省章古台固沙所引进5个大果榛子品种，在较长时序（4年）对物候期、生长习性和结实情况等多项指标进行定点定位观测，掌握大果榛子在毛乌素沙地的生物学特性和品质表现等生长规律，以期筛选出适合该地区栽培的优良品种，为该区域大果榛子的规模化栽培和经济林产业发展提供科学的基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

引种地点位于原陕西省治沙研究所红石峡沙地植物园(38°19′47′′—38°20′29′′N、109°42′02′′—109°42′54′′E)和靖边县牛玉琴全国治沙示范基地(37°36′—37°42′N、108°31′—108°36′E)，其地处于毛乌素沙地与黄土丘陵区过渡地带，属温带半干旱大陆性季风气候，年均气温7.9～10.2℃，极端低温-34.2℃，极端高温38.6℃，年均降水量460 mm，降水主要集中于6—9月，年蒸发量大于1700 mm，无霜期134～169 天。冬、春季风沙较大，年均风速5.3 m/s，最大风速为26.7 m/s；土壤类型为沙土和盖沙黄土，土壤通透性好，但相对贫瘠，有机质含量低，pH 7.1～7.8。

1.2 供试榛子品种

2014年3月从辽宁省章古台引进5个大果榛子品种，分别是‘达维’、‘辽榛3号’、‘辽榛7号’、‘辽榛8号’和‘平欧15号’，每个品种各80株，均为1年生苗，苗高30～35 cm。

1.3 试验方法

1.3.1 栽植方法大果榛子为雌雄同株异花授粉植物，同一品种自花授粉结实率低、单一品种不能结果，因此，榛树栽植需要配置授粉树种。目前，国内还没有筛选出专用的授粉品种，为更好地达到榛树开花授粉效果，栽植前需要了解和掌握主栽品种和授粉品种的亲和性。本试验选择5个品种行间混交栽植（2行1个品种），借助各品种开花期相近的特征促进引进品种互相授粉。栽植株行距为2.0 m×3.0 m，栽植穴为50 cm×50 cm×50 cm，栽植深度以根际线以上5～10 cm 为宜，栽植后填土踩实。

1.3.2 试验设计采用随机区组设计，5 个品种每个品种栽植3个试验区作为重复随机分配到各处理组。试验区标准为20 m×5 m，各区组的光照和朝向等一致，土肥状况相仿。考虑到大果榛子异花授粉在实际推广中的应用，各区组之间不再设置隔离行（即行间混交栽植，2 行1 个品种行距3 m）。每个区组设置固定标牌记载品种名和设置重复的编号。

1.3.3 水肥管理措施栽植前对土壤进行深翻、松土、施肥和除草等措施。栽植后立即灌定植水，保持土壤疏松，为幼苗生长提供良好水分条件，以提高苗木成活率。依据土壤墒情和榛树生长特性进行灌溉，3 月中旬土壤解冻后，及时灌溉促进地下根系活动；5—6 月灌溉以促进大果榛树开花及幼果膨大；冬季为了防止干旱，土壤封冻前浇封冻水，保证苗木安全越冬。施肥应以秋施基肥和生长季节追肥相结合，秋季落叶前施入基肥，每株施肥1.5～2 kg；生长季节结合浇水每年追肥2次。

1.3.4 调查方法采用定点样株定期观察的方法，样方中每个品种的20 株全部作为观察样株，挂牌编号，每年7月10日前后，对树高、冠幅、新梢长度、新梢粗度、新梢数量5 个指标进行测量，并计算其平均值；9 月下旬，果实采收后，对果壳厚度、单果质量、果实形状3个指标进行测定。

数据采集精度为卷尺0.5 mm、游标卡尺0.01 mm、电子天平0.001 g。

1.4 数据处理

方差分析(ANOVA)采用DPS 17.0软件完成，对各样本间差异性进行邓肯新复极差法(SSR)多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同引进品种大果榛子物候期观测

引进的大果榛子在毛乌素沙地开展栽培试验，5个品种引种当年和第2年均能完成叶芽萌发、展叶、新梢生长、枝梢封顶和正常落叶，引种第3年（2016年）开始开花结实。

大果榛子的物候期受地区、品种及年份等因素影响较大。2016—2019 年不同品种大果榛子生长物候观测见图1。结果表明，在毛乌素沙地榆林沙区大果榛子于3 月中下旬进入开花期，雄花序先松软、伸长，先于雌花开放，花期持续10～15天，雌花开放时间比雄花晚2～3天，花期持续8～10天。随后大果榛子叶芽开始萌发，萌芽期为4 月6—14 日，持续6～7 天；4 月中旬大果榛子开始展叶，展叶期为4月13—29日，持续12～14 天。随后大果榛子枝梢开始生长，持续90～110 天。大果榛子在5 月下旬开始出现幼果，随后大果榛子果实开始发育，从幼果膨大到果实成熟需87～101 天，经过幼果发育、果壳硬化、种仁发育、种仁充实等过程，到8 月下旬至9 月上旬。10 月底—11 月上中旬叶片脱落，持续16～17 天；之后大果榛子进入休眠期，直到次年气温回升。2016—2019 年连续4 年的物候观测表明，5 个引进品种都能适应毛乌素沙地的气候环境条件，均可正常生长发育、开花、结实。根据图1，横向比较各品种，物候期总体变化不大，‘辽榛8号’物候期总体拉长，可以初步判定其完成生活史需要较长的时间，对于新的引种环境适应期较‘平欧15号’总体拉长，其他品种也较‘平欧15号’有更长的树体发展期。较长时间的关键生活阶段必定在很多方面异于‘平欧15号’。这些品种间的特征分异有利于选择出更加适应毛乌素沙地的优良品种。

2.2 不同引种品种大果榛子生长观测

2016—2019 年对毛乌素沙地不同引种品种大果榛子的生长情况进行观察，并对株高、冠幅、新梢长度、新梢粗度和新梢数量5 个生长指标进行测定，其结果见表1。可以看出，5个引进品种平均树高1.70～2.84 m，平均冠幅1.09～1.75 m，平均新梢长度51.66～77.80 cm，平均新梢粗度0.55～1.00 cm，平均新梢数量14.0～24.0个。‘平欧15 号’的平均树高、冠幅、新梢长度、新梢粗度、新梢数量分别为1.56 m、0.92 m、42.53 cm、0.46 cm和10.0 个。4 个品种各项指标明显优于‘平欧15 号’。从树高和冠幅看，‘达维’和‘辽榛3 号’显著高（大）于‘辽榛7 号’、‘辽榛8 号’和‘平欧15 号’；从新梢长度、新梢粗度和新梢数量指标看，‘达维’显著优于其他4个树种，其次为‘辽榛3号’。对5个生长指标的综合分析可以看出，大果榛子引进品种在毛乌素沙地均能够正常生长，但不同品种之间生长情况存在一定差异，‘达维’和‘辽榛3号’的生长情况明显优于‘辽榛7号’、‘辽榛8号’和‘平欧15号’，对毛乌素沙地气候环境和土壤条件适应性更强。

表1 2016—2019年不同品种大果榛子生长观测表

2.3 不同引进品种大果榛子结实情况

从表2可以看出，5个大果榛子品种的果实属于圆形、扁圆、长圆、扁形等不同类型，平均果壳厚度1.2～1.4 mm，平均单果质量2.5～2.9 g，平均出仁率40.4%～46.5%。‘平欧15号’果实形状为长圆形，平均果壳厚度1.1 mm，平均单果质量2.0 g，平均出仁率42.6%。不难看出，5个不同品种的果壳厚度为‘平欧15号’＜‘达维’＜‘辽榛3 号’＜‘辽榛8 号’＜‘辽榛7 号’，单果质量为‘达维’＞‘辽榛3号’＞‘辽榛8号’＞‘辽榛7号’＞‘平欧15 号’，出仁率为‘辽榛3 号’＞‘达维’＞‘平欧15号’＞‘辽榛8号’＞‘辽榛7号’。由5个引进大果榛子品种果实性状指标和结实日期的综合分析可以看出，5个品种在毛乌素沙地均能够正常结实，除‘平欧15号’各项指标综合性状较其他品种差，其余不同引进品种间果实性状无明显差异。从结实日期看，‘达维’和‘辽榛3号’在毛乌素沙地结实早，说明更适应该区域的气候环境，从而形成性状更为优良的坚果。

3 结论

本研究于2014年在毛乌素沙地引进5个大果榛子优良品种，2016—2019 年观察各指标，比较不同品种的物候期、生长规律和结实情况的差异，研究发现：（1）在物候期和生长规律方面，大果榛子5 个引进品种都能适应毛乌素沙地的气候和环境，完成营养生长和生殖生长。但不同品种之间生长情况存在一定的差异，从树高和冠幅指标看，‘平欧15 号’各项形状表现较差，‘达维’和‘辽榛3号’明显优于‘辽榛7号’和‘辽榛8 号’；从新梢长度、新梢粗度和新梢数量指标看，‘达维’显著优于其他3个树种，其次为‘辽榛3号’。（2）从结实指标看，除‘平欧15号’表现较差，其余4个引种品种无明显差异；从结实日期看，‘达维’和‘辽榛3号’早于‘辽榛7号’和‘辽榛8号’。综合生长指标和结实指标看，4 个树种都可以在榆林引种栽植，‘达维’和‘辽榛3号’更适宜在毛乌素沙地推广种植。

4 讨论

本试验中观测到的各品种物候期分异现象尚未发现在其他文献中报道，但经历了引种5 年环境适应和物候期调整后，各品种在毛乌素沙地物候期较稳定。大果榛子品种在毛乌素沙地都能够引种成功，但引进的5个品种中，除‘平欧15号’较差，其余品种各项指标表现均良好。其中‘达维’和‘辽榛3 号’生长表现最好，可做为推广栽植的主要品系。这与刘明占等[17]和李玉航等[21]在辽宁省科尔沁沙地南缘，贺奇等[20]在山西省怀仁县和方山县的研究结果一致；与陈刚[19]在吉林地区的研究结果略有不同。本研究表明，‘辽榛7号’和‘辽榛8 号’能适应毛乌素沙地的气候条件，完成营养和生殖生长。野外调查发现，‘辽榛7号’和‘辽榛8号’抽梢现象较严重，这与万建华等[22]在甘肃天水、李玉航等[21]在辽宁省科尔沁沙地南缘的研究结果一致。为防止大果榛子越冬抽梢，万建华等[22]对苗木基部进行了培土防寒处理，而李玉航等[21]在引种试验地周围营建了防护林，贺奇等[20]山西的引种试验建议越冬前对枝条采取套袋等管理措施。因此，在毛乌素沙地有防护林带保护的区域，对于冬季大风的阻挡作用明显或者避风效果较好的沙湾，对大果榛子的生长产生不利影响较小。‘辽榛7号’和‘辽榛8号’能否进行大面积的种植，需要进一步研究。但根据试验结果和现有文献记录，可以初步推定各品种抽梢情况与榛子关键时节防风控温措施有很大关系。因而，在毛乌素沙地开展规模化引种栽培和推广区域的选择时，需要着重考虑不同品种在防风控温的重要技术环节、控温参数设置的关键性。

表2 2016—2019年不同引进品种大果榛子结实情况

在引种的温控方面，陈刚和杨静荣[19]报道‘达维’和‘辽榛3 号’能够适应吉林地区的气候和环境条件，‘达维’能够连续结实，但‘辽榛3 号’由于冻害而导致有些年份未结实，‘达维’抗寒性优于‘辽榛3号’，适宜在吉林地区引种并大面积推广栽植。本研究发现毛乌素沙地引进的5 个大果榛子品种中，2017 年由于极端冻害天气出现极少部分苗木死亡现象，‘辽榛8 号’和‘平欧15 号’受到极端冻害天气的影响相对较大，‘平欧15 号’苗木死亡现象严重，但所有品种成活的苗木都能够完成开花结实等正常生长发育过程。除‘平欧15 号’，引种的其余品种能够在试验期的环境综合胁迫中，可以调整且适应，但不排除在极端天气持续或冻害霜害加长胁迫进程是否可以抵御并完成其特定的生活史。后续研究应避开人工胁迫条件设置的环境，采用自然极端环境胁迫来研究其抵御能力的阈值，为异变天气下毛乌素沙地引种大果榛子提供可参考的试验结果。

邓继峰等[23]发现沙地栽培榛子林之后，植被多样性显著增加，土壤肥力和土壤容重随着时间变迁显著增加。王灵哲等[24]研究表明，平欧杂种榛的叶绿素相对含量随着氮肥的增加而增加，榛果的纵径、横径、侧径、单果质量、果仁质量及出仁率等均随氮肥的增加而增加。王德新等[25]通过遮阴处理对大果榛子萌芽生长的影响研究表明，光照强度对大果榛子生长影响显著。毛乌素沙地光照充足，满足大果榛子生长的光照条件，引种大果榛子是否可以有效增强土壤肥力和增加多样性的研究，需要在较大面积推广的基础上观测大果榛子人工群落的结构特征和固土培肥能力来验证其效果，其综合产值数据与沙区经济林情况的横向比较也更加直观可靠。以上学者对大果榛子的研究，均在使用品种交叉异花授粉，但在试验结果的结实等性状分析中，未见报道讨论其品种交叉异花授粉带来的影响。可见均是建立在不同品种间交叉异花授粉对引种后结实影响较小，在试验中不予考虑的假定基础上。本试验模拟的授粉条件是推广试验中简便易行且惯常做法。本研究在陕西省林业科学院治沙研究所红石峡沙地植物园和靖边县牛玉琴全国治沙示范基地进行了引种试验，基本能够反映毛乌素沙地推广条件下人工正向干预的引种环境和土壤条件。因此，在毛乌素沙地大面积推广种植大果榛子，是一种可选择的促进沙区经济林产业发展，拓宽农民脱贫致富的渠道。