不同种源辣木在北方的生长及抗寒性状综合评价

辣木为辣木科(Moringaceae)辣木属(Moringa)多年生乔木树种，因根有辛辣味而得名，又名辣根树、鼓槌树[1]。辣木营养极为丰富，富含蛋白质、维生素、氨基酸、矿质元素及活性酶等多种物质，全株均可利用[2-4]。辣木的花、叶、果都是美味的蔬菜[5]，干种子和幼苗的干燥根可以碾成粉末作为调味料[6]，科学界将其誉为“奇迹之树”和“生命之树”。辣木原产于南亚次大陆的喜马拉雅山南麓，目前它的栽培已经从印度西北部扩展到全球的热带和亚热带地区[7-8]。19世纪，辣木从印度传到中国，目前主要的种植区域集中于云南、海南、广东和广西等省份[9-10]，而辣木在河北省的栽培种植尚无相关报道。河北省农林科学院棉花研究所科技服务与成果转化中心在2014年首次将辣木在河北省进行引种栽培试验，获得了初步的成功。但不同种源间的辣木生长差异显著，且易受外界环境的影响，进行种源对比试验，并研究不同种源在河北省的适应性，对辣木资源在北方的种植和开发意义重大。基于此，本研究选择了5个种源的辣木，对其生长和生理特征进行差异性比较，并采用隶属函数法对不同种源进行综合评价，旨在比较所选种源间的差异及其适应性，筛选适宜的种源，为辣木在北方优良种源的选育提供理论和技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于河北省农林科学院棉花研究所小安舍试验站，北纬39.05°，东经114.25°，四季分明，年平均气温介于13.0～15.0 ℃，平均值为14.1 ℃，年平均无霜期197 d，年平均降雨量534.6 mm，年均日照数2 513.9 h；4～10月平均气温21.6 ℃，平均降雨量为483 mm。土壤为壤土偏黏类型，土壤基本理化性质：碱解氮75.425 mg/kg、速效磷25.150 mg/kg、速效钾237.000 mg/kg、有机质21.033 g/kg、全氮1.099 g/kg、全磷1.005 g/kg。

1.2 试验材料

根据辣木在我国的分布情况，分别选取云南昆明(K)、云南景洪(J)、云南红河(H)、海南三亚(S)和广东佛山(F)5个种源的辣木种子，筛选籽粒饱满，无虫蛀和病害的种子作为试验材料。所选种源的地理气候状况如表1所示。

利用育苗移栽的方法，4月15日在温室利用花卉营养土为基质进行营养钵育苗。5月20日，选择苗高20 cm左右，植株健壮、无病虫害的壮苗，于晴天下午或阴天移栽到大田。株行距为60 cm×80 cm，每试验小区面积为36 m2，小区四周设保护行。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 株高、冠幅、地径和分枝数的测定在10月10日(霜降前)，对不同种源选择长势良好、无病虫害、无断头、断枝的植株10株，采用常规方法进行地径、株高、冠幅的测量，并记录分枝数。

1.3.2 产量的测定辣木在北方不能结实，其在北方通常将嫩叶作为蔬菜、鲜叶可以作为加工产品的原材料，茎枝也可以作为饲料等。因此，本研究中将其产量分为嫩叶、鲜叶和鲜茎枝的产量。其中，嫩叶产量(即辣木作为蔬菜食用部分的总产量)：在6月22日(株高为50～60 cm)时进行第1次采收(定干)，每7～10 d采收1次，10月15日(霜降前)完成最后1次采收，每次采收后立即称质量，嫩叶产量即为每次采集的嫩叶质量之和。鲜叶产量(即辣木作为加工产品部分的总产量)：在6月22日开始，对每次采集完嫩叶后的辣木进行修剪，使其干高控制在50～60 cm，每次修剪后采集辣木的鲜叶并立即称鲜质量，鲜叶产量即每次采集鲜叶质量之和。鲜茎枝产量：10月15日完成辣木的采收后，将其鲜茎枝进行称质量，即为鲜茎枝产量。

1.3.3 过冷却点和结冰点的测定在11月初，采集不同种源辣木上大小、粗度一致的枝条作为试验材料。将枝条剪成5 cm小段，取小段枝条置于人工霜箱内，将热电偶温度传感器探头安插进枝条的韧皮部。温度传感器与FrosTem 40数据采集系统和计算机连接，每10 s扫描1次，自动连续记录数据、分析组织表面温度变化，绘制温度变化曲线。试验设18～-7 ℃，模拟自然界降温过程，以1 ℃/0.5 h的速度降温。由温度曲线确定过冷却点和结冰点，在曲线出现峰值跳跃的起点温度就是过冷却点。温度回升后不再上涨，冰晶核形成，此时的温度为结冰点[11]。

1.4 数据处理与分析

采用Excel 2003对数据进行初步整理，利用SPSS 19.0统计软件对数据进行多重比较和综合分析[12]。参考王艳青[13]等的隶属函数法对不同种源辣木进行综合评价。其中，隶属函数的计算公式为：X(ij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

式中：Xij表示i种类j指标的隶属函数值；Xij表示i种源j指标的测定值；Xjmin表示所有种源中j指标的最小值；Xjmax表示所有种类j指标的最大值；i表示某种源；j表示某项指标。

根据隶属函数计算公式先分别计算出各种源以上各项指标的隶属度，然后取同种源各项指标隶属度的算术平均数作为平均隶属度，对5个种源的性状进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 不同种源辣木生长特性的差异分析

不同种源辣木的生长特性如表2所示。由表2可知，各种源间的生长性状均有较大差异。各种源的株高在267.57～321.23 cm，其中S种源的株高最高，为321.23 cm，且极显著高于其他各种源；株高最低的为H种源，267.57 cm；冠幅最大的为H种源和K种源，两者间没有显著差异，冠幅最小的为S种源，为108.17 cm；H种源的地径也是最大的，为5.01 cm，极显著大于其他4个种源。在分枝数性状中，H种源的分枝数最多，且与其他4个种源有显著差异。从生长特性可以看出，作为叶用型辣木H种源的生长性状明显优于其他4个种源。

注：不同大写字母表示1%的显著水平；小写字母表示5%的显著水平。表3-4同。

Note: The different capital letters in the column represent 0.01 difference level; Different lowercase letters represent the 0.05 difference level. The same as Tab.3-4.

2.2 不同种源辣木产量的差异分析

对不同种源辣木的嫩叶、鲜叶和鲜茎枝的产量进行调查，结果如表3所示。由表3可以看出，不同种源的嫩叶产量由高到低为：H>K>F>S>J，其中H种源最高，为0.22 kg/m2，极显著高于其他4种源，而产量最低的为J种源，低于H种源0.06 kg/m2；不同种源鲜叶产量的排序为：H>F>K>S>J，与嫩叶产量相似，其中H种源最高，为0.93 kg/m2，与其他4种源存在极显著差异，产量最低的为J种源，为0.51 kg/m2；鲜茎枝产量的排序为：H>F>S>K>J，其中H种源最高，为1.76 kg/m2，与其他4种源存在极显著差异，产量最低的为J种源。由以上分析结果表明，不同种源辣木的产量存在较大差异，其中H种源的各产量均为最高，产量最低的为J种源。

2.3 不同种源辣木的抗寒性比较

不同种源辣木枝条的过冷却点和结冰点如表4所示。由表4可知，不同种源辣木枝条的过冷却点和结冰点存在一定的差异。不同种源辣木枝条的过冷却点和结冰点由低到高分别为：H

2.4 不同种源辣木的综合评价

为了全面反映不同种源辣木的综合品质，采用模糊数学隶属函数法对辣木各性状进行综合评价。将其全部指标隶属函数值进行累加，然后求出平均值，根据平均值的大小对不同种源进行综合排名。由表5可知，各种源的综合排名为H>K>S>G>J。

3 结论与讨论

辣木属于热带植物，其适应性强，生长适宜温度18～32 ℃，能忍受50 ℃高温和5 ℃低温，也能耐受轻微的霜冻和较长时间的干旱[14]。但由于北方的气候寒冷，辣木资源在北方地区的引进和开发起步较晚，因此，选择适宜北方种植的辣木品种是辣木在北方种植发展的基础。有关辣木在北方的种植研究，徐海军等[15-16]对不同辣木品种在温室栽培的差异性进行了分析。本研究在河北地区栽植了5个不同种源的辣木，对其生长性状、产量和抗寒性进行了分析，结果表明，5个种源的辣木在相同生长条件下的各个指标存在显著或极显著差异，说明所选种源内的变异丰富，为优良品种的选育提供了较大的可能性。

在本研究中，H种源的株高较低，但其冠幅、地径、分枝数和产量等性状均较其他种源高，说明H种源的辣木株型紧凑，适宜矮化密植，适宜北方作为叶用型品种的优良种源。

辣木的抗寒性是制约其在北方发展的重要因素，因此,对辣木的抗寒性进行测定十分必要。在前人对辣木抗寒性的研究中，林宗铿等[17]在对辣木的低温半致死温度进行研究的结果表明，不同辣木品种的低温半致死温度在-4～-7 ℃。本研究对不同种源辣木的过冷确定进行了测定。过冷却作用是植物抗冻途径的一种，植物过冷组织在结冰之前所达到的最低温度称为植物过冷却点。当温度下降到0 ℃以下时，组织内水分并不马上结冰而仍然保持液态，即过冷却状态，过冷却点表明了植物不同组织抵抗胞内结冰的能力，抗寒性越强，则过冷却点越低[18-20]。本研究的结果表明，不同种源辣木的抗寒性有一定差异，其中不同种源辣木枝条的过冷却点在-3.42～-5.63 ℃，H种源的过冷却点最低，说明其抗寒性最好。

通过对5个种源进行综合评价，其排名为: H>K>S>G>J。H种源不仅在生长和产量性状明显优于其他种源，且对环境的适应能力较强，抗寒性较其他种源好，因此，可作为培育和推广的潜在的良种遗传资源。

[1] Anwar F, Latif S, Ashraf M, Gilani A H. Moringa oleifera: a food plant with multiple medicinal uses[J]. Phytotherapy Research,2007, 21(1):17-25. doi:10.1002/ptr.2023.

[2] Gopalakrishnan L, Doriya K, Kumar D S. Moringa oleifera:A review on nutritive importance and its medicinal application[J]. Food Science and Human Wellness, 2016, 5(2):49-56.doi: 10.1016/j. fshw.2016.04.001.

[3] 许敏, 赵三军, 宋晖, 杨崇仁.辣木的研究进展[J].食品科学,2016,37(23):291-301. doi:10.7506/spkx1002-6630-201623048.

Xu M, Zhao S J, Song H, Yang C R. Adrance in knowledge of Moringa oleifera [J]. Food Science, 2016,37(23):291-301.

[4] 李东,赵一鹤.辣木研究现状及发展趋势[J]. 西部林业科学,2018,47(5)：32-38.doi:10.16473/j.cnki.xblykx1972.2018.05.006.

Li D, Zhao Y H. Research status and development trend of Moringa [J]. Journal of West China Forestry Science,2018,47(5)：32-38.

[5] 孙朦, 王鸿飞, 李艳霞, 王凯凯, 宋佳敏, 许凤, 邵兴锋, 李和生.辣木叶总黄酮提取工艺优化及抗氧化能力研究[J].核农学报,2018,32(9):1772-1780.doi:10.11869/j.issn.100-8551. 2018.09.1772.

Sun M, Wang H F, Li Y X, Wang K K, Song J M, Xu F, Shao X F, Li H S. Optimization of extraction and antioxidant activities of total flavonoids from leaves of Moringa oleifera Lam[J]．Journal of Nuclear Agricultural Sciences，2018, 32(9): 1772-1780.

[6] 蓝金宣, 李开祥, 梁文汇, 陈金艳, 黄晓露, 李建凡, 曾祥艳.不同种源辣木嫩叶部分营养成分分析[J].广西林业科学,2018,47(4):465-468. doi:10.3969/j.issn.1006-1126.2018.04.016.

Lan J X, Li K X, Liang W H, Chen J Y, Huang X L, Li J F, Zeng X Y. Analysis of nutritional components in tender leaves of different Moringa oleifera germplasm[J]. Guangxi Forestry Science, 2018,47(4):465-468.

[7] 刘昌芬,李国华.辣木的研究现状及其开发前景[J].云南热作科技, 2002, 25(3):20-24. doi:10.3969/j.issn.1672-450X.2002.03.007.

Liu C F, Li G H. Actuality of study on Moringa oleifera and their exploitive foreground[J]. Journal of Yunnan Tropical Crops Science and Technology,2002, 25(3):20-24.

[8] 高敏霞, 王小安, 叶新福, 韦晓霞, 周丹蓉, 潘少霖, 陈文光.不同着生部位辣木叶营养成分差异分析[J]. 南方农业学报,2017,48(8):1488-1492. doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2017.08.25.

Gao M X, Wang X A, Ye X F, Wei X X, Zhou D R, Pan S L, Chen W G. Variance analysis for nutritional components in Moringa oleifera Lam. leaves picked from different positions of branches[J].Journal of Southern Agricultural, 2017, 48(8):1488-1492.

[9] 陆斌, 宁德鲁, 杜春花, 张艳丽, 陈芳, 董兴惠, 杨正华, 徐保燕.云南的辣木引种试验初报[J].西部林业科学,2007,36(4):20-25. doi:10.3969/j.issn.1672-8246.2007.04.004.

Lu B, Ning D L, Du C H, Zhang Y L, Chen F, Dong X H, Yang Z H, Xu B Y. A preliminary report on introduction experiment of Moringa oleifera in Yunnan[J]. Journal of West China Forestry Science,2007,36(4):20-25.

[10] 彭兴民, 郑益兴, 段琼芬, 温琼雯, 张燕平. 印度传统辣木引种栽培研究 [J].热带亚热带植物学报,2008,16(6):579-585. doi:10.3969/j.issn.1005-3395.2008.06.016.

Peng X M, Zheng Y X, Duan Q F, Wen Q W, Zhang Y P. Studies on introduction and cultivation of Moringa oliferia [J]. Journal of Tropical and Subtropical Botany,2008,16(6):579-585.

[11] 段晓凤, 张磊, 李红英, 郭晓雷, 王静, 马国飞.贺兰山东麓酿酒葡萄新梢萌芽期室内霜冻模拟试验 [J].经济林研究,2017,35(4):171-176. doi:10.14067/j.cnki.1003-8981.2017.04.025

Duan X F, Zhang L, Li H Y, Guo X L, Wang J, Ma G F. Laboratory frost simulation experiment of wine grape at germination period of young sprouts at eastern foot of Helan Mountain [J]. Nonwood Forest Research,2017,35(4):171-176.

[12] 杜强,贾丽艳. SPSS 统计分析从入门到精通 [M].北京: 人民邮电出版社, 2009:217-261．

Du Q, Jia L Y. SPSS statistical analysis from introduction to proficiency [M]. Beijing: People′s Post and Telecommunications Publishing House, 2009:217-261.

[13] 王艳青, 卢文洁, 李春花, 尹桂芳, 孙道旺, 王莉花. 10个藜麦新品系主要农艺性状分析与综合评价[J].南方农业学报,2019,50(3):540-545. doi:10.3969/j.issn.2095-1191.2019.03.14.

Wang Y Q, Lu W J, Li C H, Yin G F, Sun D W, Wang L H. Analysis and comprehensive evaluation of main agronomic traits of ten new lines of quinoa[J]. Journal of Southern Agriculture, 2019,50(3): 540-545.

[14] 刘昌芬.神奇保健植物辣木及其栽培技术[M].昆明:云南科技出版社, 2013．

Liu C F. Magical health plant Moringa oleifera and its cultivation techniques[M]. Kunming: Yunnan Science and Technology Publishing House, 2013.

[15] 徐海军,程薪宇,王晓飞,关向军.北方设施栽培条件下氮素水平对辣木幼苗生长的影响[J].植物研究,2019,39(1):54-60.doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2019.01.007.

Xu H J, Cheng X Y, Wang X F, Guan X J. Effects of different nitrogen level on growths of Moringa oleifera seedling under northern facilities of China[J]. Bulletin of Botanical Research,2019,39(1):54-60.

[16] 徐海军, 王书瑞, 王晓飞, 郭梦桥, 关向军, 孙宇峰.北方设施条件下辣木及改良品种生长差异性分析[J].热带作物学报, 2017,38(8):1397-1403. doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2017.08.004.

Xu H J, Wang S R, Wang X F, Guo M Q, Guan X J, Sun Y F. The growth difference of Moringa oleifera and its improved varieties under facilities in North China[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2017,38(8):1397-1403.

[17] 林宗铿, 张天翔, 杨俊杰.应用Logistic方程确定辣木的抗寒性[J].福建农业学报, 2018,33(5):512-515. doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2018.05.012.

Lin Z K, Zhang T X, Yang J J. Low-temperature tolerances of Moringa spp. determined by a Logistic model[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018,33(5):512-515.

[18] 孟庆瑞, 徐秀英, 杨建民, 梁隐泉, 朱政顺, 李彦慧, 张倩.杏花器官抗寒性初步研究[J].河北农业大学学报, 2006,29(3):22-25. doi:10.3969/j.issn.1000-1573.2006.03.006.

Meng Q R, Xu X Y, Yang J M, Liang Y Q, Zhu Z S, Li Y H, Zhang Q. Preliminary study on cold resistance of floral organs of apricot[J]. Journal of Agricultural University of Hebei, 2006, 29(3): 22-25.

[19] Gu S L, Ding P,Howard S. Effect of temperature and exposure time on cold hardiness of primary buds during the dormant season in ′Concord′,′Nerton′, ′Vignoles′ and ′St. Vincent′ grapevines[J].The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 2002,77(5):635-639. doi:10.1080/14620316.2002.11511550.

[20] 祁娇娇, 崔如海, 李保国, 施丽丽, 齐国辉, 张雪梅. 5个核桃品种结果母枝过冷却点及结冰点的研究[J].林业实用技术,2012,11(24):13-16. doi:10.13456/j.cnki.lykt.2012.11.024.

Qi J J, Cui R H, Li B G, Shi L L, Qi G H, Zhang X M. Study on the results of super-cooling point and freezing point of 5 walnut varieties[J].Practical Forestry Technology,2012:11(24):13-16.