侯學(xué)勇,王 超,羅建勛,辜云杰,劉芙蓉
(1.四川省榮縣林業(yè)科技推廣中心,四川 自貢 343100;2.四川省林業(yè)科學(xué)研究院,四川 成都 610081)
油茶CamelliaoleiferaAbel.隸屬山茶科Theaceae山茶屬Camellia,是我國(guó)特有的木本油料樹(shù)種,也是世界四大木本油料樹(shù)種之一[1-2]。油茶籽油是高檔的食用油,含有豐富的不飽和脂肪酸,具有抗腫瘤、抗氧化、降血脂、抗菌消炎、預(yù)防冠心病和調(diào)節(jié)免疫力等作用[3],具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、化妝品和食品等領(lǐng)域都有廣泛的利用[4]。同時(shí),油茶花期在秋冬季,被譽(yù)為“雪上一枝花”,具有較好的觀賞價(jià)值,是集生態(tài)、觀賞和經(jīng)濟(jì)效益于一體的優(yōu)良樹(shù)種。
油茶適生范圍廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、生態(tài)功能強(qiáng),是我國(guó)特有的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益俱佳的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹(shù)種,從長(zhǎng)江流域到華南各地廣泛栽培[5],主要包括四川、重慶、廣西、江西和湖南等省(自治區(qū)、直轄市)。四川省榮縣是四川盆地丘陵野生油茶資源分布的典型地區(qū),是該區(qū)域重要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。野生油茶群落資源的果實(shí)大小、產(chǎn)量和含油率等變異較大,需要篩選優(yōu)良品種進(jìn)行推廣栽培。不同品種的油茶生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)特性差異較大,受生長(zhǎng)環(huán)境和氣候條件的影響較大,而四川盆地關(guān)于不同油茶品種果實(shí)和產(chǎn)量研究的報(bào)道較少。因此本文通過(guò)區(qū)域栽培和引種試驗(yàn),研究不同油茶品種在四川盆地低山丘陵區(qū)的生長(zhǎng)和結(jié)實(shí)情況,以期為四川省油茶優(yōu)良品種的選育和推廣栽培提供參考。
試驗(yàn)地位于四川自貢市榮縣,地處北緯28°56′38″、東經(jīng)106°58′43″,海拔535 m。屬亞熱帶季風(fēng)氣候,光照充足,雨量充沛,氣候溫和,四季分明,年平均氣溫為17.8 ℃,最熱月(8月)平均溫度為26.7℃,最冷月(1月)平均溫度為7.3 ℃。年日照時(shí)數(shù) 1 200 h,年降水量 1 012 mm,主要集中在5月—8月,無(wú)霜期235 d~293 d。
試驗(yàn)地地處丘陵低山區(qū),面積0.67 hm2,選擇10個(gè)不同品種的1 a生油茶嫁接苗進(jìn)行栽培。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),株行距為2 m× 3 m。土壤類型為紫色土,土層厚度為60 cm~100 cm,肥力中等。
供試的10個(gè)油茶品種分別是:湖南的湘林1號(hào)、湘林27號(hào)、湘林40號(hào)、湘林97號(hào)和湘林210號(hào),中國(guó)林業(yè)科學(xué)院的長(zhǎng)林23號(hào)、長(zhǎng)林55號(hào)和長(zhǎng)林166號(hào),四川鄉(xiāng)土的川榮153號(hào)和川榮156號(hào)。2011年冬季在四川榮縣試驗(yàn)基地建立油茶試驗(yàn)林,不同品種的油茶采用生長(zhǎng)健壯、無(wú)明顯病蟲(chóng)害的1 a生嫁接苗,苗高為7 cm~12 cm、地徑為0.2 cm ~ 0.25 cm。每個(gè)品種各50株,采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),栽植的株行距為2 m×3 m。
2017年9月下旬,每個(gè)品種選擇5株生長(zhǎng)良好的代表性植株,對(duì)其樹(shù)高、地徑和冠幅進(jìn)行測(cè)定,記錄平均值。于10月中旬果實(shí)成熟期采果,測(cè)定不同油茶品種果實(shí)的主要經(jīng)濟(jì)性狀,包括:?jiǎn)沃戤a(chǎn)量、果長(zhǎng)、果寬、鮮果重量、鮮籽重量、鮮籽數(shù)量和鮮果出籽率。果長(zhǎng)和果寬采用游標(biāo)卡尺測(cè)定,鮮果重量和鮮籽重量采用天平(精度0.01 g)測(cè)定,鮮果出籽率=鮮籽重量/鮮果重量×100%
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用軟件SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
利用DPS軟件進(jìn)行主成分分析,對(duì)不同油茶品種的果實(shí)和產(chǎn)量性狀進(jìn)行降維分析,計(jì)算各指標(biāo)相關(guān)矩陣的特征值、特征向量、各個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率,以累積貢獻(xiàn)率大于 85%為標(biāo)準(zhǔn)提取主成分[6]。利用主成分的得分,以每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總特征值之和的比例作為權(quán)重,建立主成分綜合評(píng)價(jià)模型,對(duì)不同油茶品種的果實(shí)和產(chǎn)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
2017年9月,對(duì)不同油茶品種的樹(shù)高、地徑和冠幅進(jìn)行測(cè)定,分析結(jié)果見(jiàn)表1,不同油茶品種的平均樹(shù)高為1.71 m~2.13 m;平均地徑為3.46 cm~5.21 cm,湘林210號(hào)的平均地徑最大;平均冠幅為1.31 m ~ 2.14 m,其中長(zhǎng)林55號(hào)的平均冠幅最大。生長(zhǎng)指標(biāo)在一定程度上反映了油茶的個(gè)體生長(zhǎng)狀態(tài)和生產(chǎn)力,是重要的評(píng)價(jià)因子,但由于經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種的樹(shù)高和冠幅受到人為修枝整形的影響較大,在生產(chǎn)中主要用作參考指標(biāo)。
表1 不同油茶品種的生長(zhǎng)特性指標(biāo)Tab.1 Comparison of growth features of different Camellia oleifera varieties
為了解不同油茶品種的果實(shí)性狀差異,篩選四川丘陵地區(qū)適宜的優(yōu)良油茶品種,對(duì)不同油茶品種的果實(shí)性狀進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)表2。不同品種油茶的平均果長(zhǎng)為3.21 cm ~ 4.43 cm,長(zhǎng)林23和長(zhǎng)林55的平均果長(zhǎng)最大;平均果寬為3.06 cm ~ 4.36 cm,長(zhǎng)林55的平均果寬最大;平均鮮果重為17.71 g ~ 42.75 g,長(zhǎng)林55的鮮果重最大,顯著高于湘林系列油茶品種;平均鮮種籽重為7.71 g ~ 23.15 g,長(zhǎng)林55的單個(gè)果實(shí)的種籽重量最大,顯著高于其它品種;平均種籽數(shù)量為2.8~10粒,川榮153的種籽數(shù)量最多;平均出籽率為37.96 %~54.07 %,長(zhǎng)林55的平均出籽率最高,長(zhǎng)林166的平均出籽率次之,為53.59%。
表2 不同油茶品種的果實(shí)性狀比較 Tab.2 Comparison of fruit characteristics of different Camellia oleifera varieties
不同油茶品種的單株鮮果產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)圖1,圖中小寫字母不同表示在0.05水平上差異顯著。其平均產(chǎn)量為3.16 kg ~ 6.54 kg,其中川榮153的平均產(chǎn)量最高;長(zhǎng)林23和湘林40的平均單株產(chǎn)量次之;湘林97、湘林210、長(zhǎng)55、長(zhǎng)林166和川榮156的平均單株產(chǎn)量均在4 kg ~ 5 kg之間;湘林27為3.16 kg,顯著低于川榮153、長(zhǎng)林23和湘林40。
圖1 不同油茶品種的單株產(chǎn)量Fig 1 Yield per plant of different Camellia oleifera varieties
對(duì)不同油茶品種的果實(shí)和產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,由表3可知,前兩個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為88.27%,表明前兩個(gè)主成分代表了全部分析指標(biāo)88.27 %的綜合信息,其他主成分在性狀分析中所起的作用僅為11.73 %。第1主成分的特征值為5.07,方差貢獻(xiàn)率為72.42%,代表了分析指標(biāo)72.42%的信息,是最重要的主成分;第2主成分的特征值為1.11,方差貢獻(xiàn)率為15.85%,代表了分析指標(biāo)15.85%的信息。
表3 主成分的特征值和累積貢獻(xiàn)率Tab.3 The feature value and contribution rate of main components
前兩個(gè)主成分很好地評(píng)價(jià)了油茶的果實(shí)和產(chǎn)量,提取前兩個(gè)主成分,由表4可知,果寬、鮮果實(shí)重量、鮮種籽重量和出籽率在第1主成分上有較高系數(shù),說(shuō)明第1主成分基本代表了果實(shí)重量和出籽率的信息;果長(zhǎng)在第2主成分上有較高系數(shù),說(shuō)明第2主成分主要反映了果實(shí)大小的信息。
表4 相關(guān)矩陣的特征向量Tab.4 The feature vector of principal component
為全面評(píng)價(jià)試驗(yàn)點(diǎn)栽培的油茶品種果實(shí)和產(chǎn)量,以每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總特征值之和的比值作為權(quán)重,建立主成分綜合評(píng)價(jià)模型,即F=(5.07×F1+1.11×F2)/6.18。綜合得分見(jiàn)表5,10個(gè)品種的油茶果實(shí)性狀的綜合得分從高至低依次為:長(zhǎng)林55、川榮153,長(zhǎng)林23,湘林97,湘林40,長(zhǎng)林166,川榮156,湘林210,湘林1,湘林27。評(píng)價(jià)結(jié)果客觀地反映了這些品種在四川盆中地區(qū)的果實(shí)和產(chǎn)量特性,可為四川盆中地區(qū)的優(yōu)良品種栽培和推廣提供一定的參考依據(jù)。
表5 果實(shí)性狀的主成分分值Tab.5 Principal component scores and overall scores of fruit
主成分分析的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)多維數(shù)據(jù)進(jìn)行降維,近年來(lái)廣泛應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)植物的綜合評(píng)價(jià)分析[7~12]。利用線性變換,將各指標(biāo)間相互重疊冗余的信息以少量的綜合指標(biāo)反映出來(lái),使這些綜合因子之間盡量相互獨(dú)立,進(jìn)而真實(shí)地反映原指標(biāo)的信息[13]。為了更好的評(píng)價(jià)不同油茶品種在四川盆中丘陵區(qū)的栽培品質(zhì)和適宜性,本文采用主成分分析法進(jìn)行降維,前兩個(gè)主成分代表了油茶果實(shí)和產(chǎn)量7個(gè)性狀88.27%的信息。對(duì)果實(shí)特性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè),并根據(jù)每個(gè)品種的得分進(jìn)行排名。果實(shí)品質(zhì)較好的是長(zhǎng)林55、川榮153、長(zhǎng)林23,具有果實(shí)大、出籽率高等優(yōu)點(diǎn),可為四川的油茶品種選擇提供一定的指導(dǎo)依據(jù)。
目前可引種栽培的油茶優(yōu)良品種(系列)較多,主要包括長(zhǎng)林、湘林、川榮、廣西岑軟、江西贛系列等[14],以及四川鄉(xiāng)土的翠屏、江安等優(yōu)良油茶系列品種,今后可加強(qiáng)對(duì)不同油茶品種油品質(zhì)等指標(biāo)的研究,進(jìn)一步擴(kuò)大油茶造林的品種選擇范圍和品種配置,篩選和推廣適宜栽培于四川盆地丘陵區(qū)的油茶品種,以推動(dòng)我省油茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。