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山核桃和美国山核桃在贵州引种适应性浅析*

2023-01-17李君一周鑫伟张驰强任少华

贵州科学 2022年4期
关键词:晴隆锦屏紫云

李君一,王 陈,周鑫伟,张驰强,任少华

(1贵州省林业科学研究院,贵州 贵阳 550005;2贵州省植物园,贵州 贵阳 550004)

山核桃(CaryacathayensisSarg.)是一种落叶乔木,属胡桃科山核桃属[1]。美国山核桃(Caryaillinoinensis(Wangenh.)K.Koch)与山核桃为同科属植物,又名“薄壳山核桃、薄皮山核桃”等[2]。二者为著名干果树种,果仁可食用,口感芳香美味,且核桃仁含有较多的蛋白质及人体营养必需的不饱和脂肪酸[3-4],具有较高的营养价值及经济价值,是“以林致富”协调山区生态建设与群众增收致富的优良树种。二者市场需求量大[5],成为许多林业经营户投资栽培的热选[6]。为扶持高效林业发展,本文对贵州七个地方:贵州省云关山国有林场、贵州省植物园、乌当百宜镇、紫云坝羊乡、镇宁城关镇、锦屏铜鼓镇、晴隆碧痕镇引种栽培山核桃和美国山核桃进行适应性分析和评价,为二者在贵州的推广应用提供科学基础。

1 适生生境

1.1 山核桃

适宜海拔200~1100 m,为中性偏阴树种[7],年光照时数达到1700~1800 h,须达到50%日照率;一年中的平均气温为15~20 ℃之间为宜,适应的最低温度为-13.3 ℃,1月平均温度5~10 ℃,7月平均温度25~30 ℃;全年降水量为1000~2000 mm,相对湿度达到79%[8],4月至9月集中降雨。

1.2 美国山核桃

适宜海拔在1300 m左右,对光照要求不高,幼苗期喜阴凉;一年中的平均气温13~20 ℃为宜,1月平均温度4~12 ℃,7月平均温度25~30 ℃[9-10],能耐最高温度为41.7 ℃,极端最低温度为-30~8 ℃,较耐寒;≥10 ℃年积温3300~5400 ℃,无霜期154~245 d,年降水量224~1626 mm[11-12],忌连续阴雨。

2 引种地概况及适应性分析

2.1 贵州省云关山国有林场

位于贵阳市南明区境内,距贵阳市城区东南最近处仅1 km,最远处10 km,南北长9.5 km,东西宽2.5 km,平均海拔达1260 m左右。年平均气温为18 ℃,其中夏季平均气温24 ℃[13],年平均降水量1200 mm,年平均日照时数1354 h。

2.1.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数为1700~1800 h,云关山国有林场全年日照时数1354 h,年光照时间相对偏少,不利于山核桃的生长发育;山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃范围,云关山国有林场的年平均气温为18 ℃,夏季平均气温24 ℃。云关山国有林场的温度与山核桃适应生长的温度接近,在温度上对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降水量为1000~2000 mm,相对湿度达到79%,需在4月至9月集中降雨。而云关山国有林场的年平均降水量为1200 mm,也与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,云关山国有林场的生境种植山核桃效果较好。

2.1.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度为13~20 ℃,1月平均温度4~12 ℃,7月平均温度25~30 ℃,能耐最高温度为41.7 ℃,极端最低温度为-30~8 ℃,较耐寒。云关山国有林场的年平均气温为18 ℃,夏季平均气温24 ℃。云关山国有林场的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量为224~1626 mm,而云关山国有林场的年平均降水量为1200 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,云关山国有林场的生境适宜种植美国山核桃。

2.2 贵州省植物园

地处贵阳市北郊7公里鹿冲关路,位于北纬26°34′,东经106°42′,海拔高度1210~1411 m。年平均气温为14 ℃,最冷月1月份平均气温4.6 ℃,极端最低气温-6.4 ℃,最热月7月份平均气温23.8 ℃,极端最高气温32.1 ℃,年平均降水量1200 mm,年平均相对湿度80%,无霜期289 d,全年日照时数1174 h。园区土壤有成土母岩为白云质石灰岩、砂岩发育的黄壤,pH5~7。

2.2.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数为1700~1800 h,贵州省植物园全年日照时数1174 h,年光照时间偏少,不利于山核桃的生长发育;山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃为宜,适应最低温度为-13.3 ℃,1月平均气温为5~10 ℃,7月平均气温为25~30 ℃,贵州省植物园的年平均气温为14 ℃,1月份平均气温为4.6 ℃,7月份平均气温23.8 ℃,极端最低气温-6.4 ℃。贵州省植物园的温度与山核桃适应生长的各项温度接近,在温度上对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降水量为1000~2000 mm,相对湿度达到79%,需在4月至9月集中降雨。而贵州省植物园的年平均降水量为1200 mm,年均相对湿度达到80%,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,贵州省植物园的生境可种植山核桃,但宜挑选采光良好、地势空旷之地。

2.2.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度为13~20 ℃,1月平均温度4~12 ℃,7月平均温度25~30 ℃,能耐最高温度为41.7 ℃,极端最低温度为-30~8 ℃,较耐寒。贵州省植物园的年平均气温为14 ℃,1月份平均气温为4.6 ℃,7月份平均气温23.8 ℃,极端最低气温-6.4 ℃。贵州省植物园的温度与美国山核桃适应生长的各项温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而贵州省植物园的年平均降水量为1200 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,贵州省植物园的生境适宜种植美国山核桃。

2.3 乌当百宜镇

隶属贵阳市,平均海拔1242 m,为亚热带季风湿润气候。冬季气温不会过低,夏季气温不会过高,有明显的高原性气候特点;全年平均降水量达1179.8~1271 mm;全年平均气温达14.6 ℃[14]。

2.3.1 山核桃

山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃,乌当的年平均气温为14.6 ℃,乌当的温度与山核桃适应生长的温度接近,对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降水量在1000~2000 mm,而乌当的年平均降水量为1179.8~1271 mm,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,乌当的生境较为适宜种植山核桃。

2.3.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度13~20 ℃,乌当的年平均气温为14.6 ℃,乌当的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而乌当的年平均降水量为1179.8~1271 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,乌当的生境适宜种植美国山核桃。

2.4 紫云坝羊乡

地处贵州西南地区,位于东经105°55′~106°29′,北纬25°21′~26°3′,平均海拔1000~1300 m,为亚热带季风湿润气候。全年平均气温为15.3 ℃,无霜期为288 d左右,全年平均日照时数达1455 h,全年平均降水量为1337 mm,相对湿度达79%[15-16]。土壤类型分为地带性黄壤,非地带性山地黄棕壤、红壤和紫色土等。

2.4.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数为1700~1800 h,紫云全年日照时数1455 h,年光照时间接近,较为适合山核桃的生长发育;山核桃适生生境年平均气温为15~20 ℃,紫云的年平均气温为15.3 ℃,紫云的温度与山核桃适应生长的温度接近,在温度上对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降雨量为1000~2000 mm,相对湿度达到79%,需在4月至9月集中降雨,而紫云的年平均降水量1337 mm,相对湿度79%,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,紫云的生境较适宜种植山核桃。

2.4.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度为13~20 ℃,无霜期为154~245 d,紫云的年平均气温为15.3 ℃,无霜期为288 d左右,紫云的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而紫云的年平均降水量为1337 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,紫云的生境适宜种植美国山核桃。

2.5 镇宁城关镇

地处贵州省安顺市,位于东经105°35’~106°1’,北纬25°25’~26°11’,海拔为350~800 m[17]。全年平均气温在16.2 ℃左右,1月平均气温6.5 ℃,7月平均气温23.7 ℃,≧10 ℃始于2月23日至3月13日,终于12月7日至次年1月。无霜期297~345 d,年日照时数为1142 h,年均降水量1277 mm[18]。

2.5.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数达到1700~1800 h,镇宁年日照时数为1142 h,年光照时间偏少,不利于山核桃的生长发育。山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃为宜,适应最低温度为-13.3 ℃,1月平均气温为5~10 ℃,7月平均气温为25~30 ℃。镇宁的年均气温16.2 ℃,1月平均气温6.5 ℃,7月平均气温23.7 ℃。镇宁的温度与山核桃适应生长的各项温度接近,在温度上对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降水量在1000~2000 mm,而镇宁的年平均降水量1277 mm,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,镇宁的生境种植山核桃效果一般。

2.5.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度13~20 ℃,无霜期154~245 d,镇宁的年平均气温为16.2 ℃,无霜期达297~345 d,镇宁的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而镇宁的年平均降水量为1277 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,镇宁的生境适宜种植美国山核桃。

2.6 锦屏铜鼓镇

地处贵州省黔东南州东南边隅,位于东经108°48′37″~109°24′35″,北纬26°23′29″~26°46′49″,海拔282~1200 m,属中亚热带湿润季风气候区[19]。锦屏全年平均气温为16.4 ℃,气温年21.4 ℃,全年温度≧0 ℃,≤30 ℃的有256 d,气候温和。常年降水量达1250~1400 mm,4至9月温湿季节降水量占境内全年70%,10月至次年3月干冷季节降水量占境内全年30%,全年雨量充沛。锦屏县的光照资源是全国最低值区,全年光照时数为1086.3 h,占该地全年光照数的25%,光照偏少,但在4月至9月较集中,约为75%日照数。

2.6.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数为1700~1800 h,锦屏全年日照时数1086.3 h,年光照时间偏少,不利于山核桃的生长发育。山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃为宜,适应最低温度为-13.3 ℃,1月平均气温为5~10 ℃,7月平均气温为25~30 ℃。锦屏的全年平均气温为16.4 ℃,气温年21.4 ℃,全年温度≧0 ℃,≤30 ℃有256 d,气候温和。锦屏的温度与山核桃适应生长的温度接近,在温度上对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降雨量为1000~2000 mm,相对湿度达到79%,需在4月至9月集中降雨。而锦屏的年平均降水量1250~1400 mm,4月至9月温湿季节降水量占境内全年的70%,10月至次年3月干冷季节降水量占境内全年的30%,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,锦屏的生境种植山核桃效果一般。

2.6.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度为13~20 ℃,1月平均温度4~12 ℃,7月平均温度25~30 ℃,能耐最高温度为41.7 ℃,极端最低温度为-30~8 ℃,较耐寒。锦屏的全年平均气温为16.4 ℃,气温年21.4 ℃,全年温度≧0 ℃,≤30 ℃有256 d,气候温和。锦屏的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而锦屏的年平均降水量1250~1400 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,锦屏的生境适宜种植美国山核桃。

2.7 晴隆碧痕镇

地处贵州省黔西南州西南部,位于东经105°01′~105°25′,北纬25°33′~26°11′,海拔为500~2000 m,为温凉湿润的高原亚热带季风气候。全年平均日照时数约1462 h,光能资源较好,且全年平均气温可达14.1 ℃。整体雨水充沛,总降水量达1500~1650 mm,全年无霜期约320 d,年平均霜日9 d。

2.7.1 山核桃

山核桃适生生境年光照时数为1700~1800 h,晴隆全年日照时数1462 h,年光照时间接近,较为适合山核桃的生长发育。山核桃适生生境年平均气温在15~20 ℃,晴隆的年平均气温为14 ℃,晴隆的温度与山核桃适应生长的温度接近,对山核桃的生长比较适宜。山核桃适生生境全年降水量在1000~2000 mm,而晴隆的总降水量1500~1650 mm,与山核桃适生生境相似,对山核桃的生长较为适宜。综合观察下,晴隆的生境较为适宜种植山核桃。

2.7.2 美国山核桃

美国山核桃适生生境年平均温度13~20 ℃,晴隆的年平均气温为14 ℃,晴隆的温度与美国山核桃适应生长的温度相似,比较适宜美国山核桃的生长。美国山核桃适生生境年降水量在224~1626 mm,而晴隆的总降水量1500~1650 mm,也很适合美国山核桃的生长。综合观察下,晴隆的生境适宜种植美国山核桃。

3 引种地种植现状

目前除贵州省云关山国有林场(隶属贵州省林业科学研究下属科研机构贵州省核桃研究所,其核桃良种种植繁育基地150 hm2,引种保存省内核桃种质资源98份,省外核桃品种10份)未种植有山核桃与美国山核桃外,其他六地均有山核桃与美国山核桃种植基地。贵州省植物园园内种植山核桃与美国山核桃面积约10 hm2;乌当百宜镇种植山核桃、美国山核桃约2 hm2;紫云坝羊乡种植山核桃、美国山核桃约25 hm2;镇宁城关镇种植山核桃、美国山核桃约1.7 hm2;锦屏铜鼓镇种植山核桃、美国山核桃、湖南山核桃共约200 hm2;晴隆碧痕镇种植山核桃、美国山核桃约3.8 hm2。

各种植地山核桃、美国山核桃生长势较强,树冠成形快,晴隆、紫云、锦屏表现尤为突出。美国山核桃冠幅在紫云、晴隆成型较大,锦屏偏紧凑较小。贵州省植物园和乌当两地长势较慢。2014—2019年,乌当、紫云、晴隆、镇宁几个种植地内山核桃未见到试花结果,乌当、紫云、晴隆几个种植地内美国山核桃未见到试花结果。除锦屏外,各个种植地山核桃2018年以前均未挂果,栽种6年后即2019年开始试花结果,有30%的树开花,但产量较低。锦屏2018年有试花结果,且产量较高,青蒲挂果量在25000~35000 g/株,2019年产量回落,每株产量为10000~15000 g/株,说明山核桃产量有大小年现象。锦屏、晴隆种植地的美国山核桃2020年初步挂果,但产量很少。镇宁种植的山核桃虽有挂果,但产量远没有锦屏大。通过对各基地观测,晴隆、镇宁、紫云基地未出现天牛危害情况,晴隆食叶害虫危害较严重,省植物园、锦屏天牛危害较严重,镇宁、紫云食叶害虫危害较小。

通过引种现状分析,锦屏基地海拔均值最低为400 m左右,锦屏以西的高原面上其他基地海拔均在1200 m左右,各个基地的山核桃、美国山核桃生长势良好,营养生长正常,与原产地相匹配。海拔200~1200 m范围内山核桃都可以正常完成营养生长,但是生殖生长欠佳。种植地中只有锦屏基地山核桃产量最高,其他基地产量低,以及个别基地没有试花结果。由于栽种时间较短,年限不够,加上海拔较高,积温较低,树体内营养积累达不到结果要求,造成结果数量少。因此对贵州整体引进种植发展山核桃、美国山核桃,前期还需要综合观察与考量。

通过观察发现晴隆、镇宁、紫云基地的山核桃、美国山核桃对虫害表现出抗性,天牛危害情况不多;危害山核桃的主要病害(褐斑病)较重,以及主要因为连续降雨后突然出现的高温天气对叶片造成伤害而引起的叶斑病较重(尤以树龄小的幼树表现明显)。因此,除了适宜的生境外,应合理管护,定期为其进行病虫害防治。

4 总结

通过山核桃和美国山核桃适应生境因子与贵州多地已引种的地方生态环境关联因子[20]的比较,可以看到贵州整体上适宜山核桃和美国山核桃的生长。实际种植生长情况也较好,但后期在挂果技术上还需多加研究。目前山核桃和美国山核桃的栽培技术研究相对成熟,市场需求持续上扬,后续走势将继续看好,市场前景广阔[21]。二者系经济林和生态林为一体的树种,发展其产业也符合贵州的主基调、主战略,可作为贵州综合开发和贫困人口脱贫致富的优良产业,其经济效益和社会效益明显。预计在今后相当长的时间内,山核桃和美国山核桃具有广阔的市场前景和发展潜力。大力发展山核桃和美国山核桃种植业,对调整山区农业结构、实施退耕还林工程、培植山区新型绿色产业、绿化美化山区、改变其生态环境有着重要的现实意义[22]。

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