曹永慶,姚小華,任華東,王開良
(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所,杭州 311400)
油茶(Camellia oleifera)又名普通油茶,屬山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)植物,是中國(guó)南方重要的木本油料樹種[1-4],種植面積達(dá)420余萬hm2,在脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興等國(guó)家戰(zhàn)略中發(fā)揮了重要作用。目前審認(rèn)定的全國(guó)油茶良種達(dá)370余個(gè)[5],其中中國(guó)林科院培育的‘長(zhǎng)林’系列國(guó)家良種約占國(guó)內(nèi)油茶良種推廣面積的60%,在浙江、福建、江西等地廣泛引種栽培[6-10],在油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中具有重要的地位和作用[11]。根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的油茶栽培技術(shù)規(guī)范,生產(chǎn)中通常采用5個(gè)花期一致的品種配植栽培[12],然而油茶不同品種的樹形結(jié)構(gòu)差異較大[13-14],增加了栽培生產(chǎn)中樹體管理的難度。
樹木不同樹形結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)枝特性緊密相關(guān)[15],了解發(fā)枝特性及其科學(xué)調(diào)控是開展科學(xué)樹體管理的前提[16-20]。對(duì)油茶結(jié)果枝特性的研究已有相關(guān)報(bào)道[21-22],筆者前期也對(duì)不同樹形油茶的發(fā)枝和光合特性進(jìn)行了探討,發(fā)現(xiàn)不同樹形無性系的發(fā)枝和光合特性差異顯著[23],然而,關(guān)于‘長(zhǎng)林’系列油茶不同品種的發(fā)枝特性,仍缺乏系統(tǒng)地調(diào)查分析。基于此,筆者以‘長(zhǎng)林’系列的8個(gè)主栽品種為對(duì)象,系統(tǒng)調(diào)查和分析不同冠層部位的新梢發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比,明晰‘長(zhǎng)林’系列油茶主栽品種的發(fā)枝特性,以期為油茶科學(xué)樹體營(yíng)養(yǎng)和修剪管理提供參考。
研究田間試驗(yàn)于2018年在金華市婺城區(qū)東方紅林場(chǎng)國(guó)家油茶油桐良種基地(20°01′N,119°30′E,海拔高度80 m)進(jìn)行,室內(nèi)試驗(yàn)在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所進(jìn)行?;啬暧行Хe溫6486.8℃,年降水1408.4 mm,立地土壤有機(jī)質(zhì)含量13.4 g/kg,水解性氮元素70.8 mg/kg,有效磷12.1 mg/kg,速效鉀102 mg/kg,氣候條件正常。
供試品種于2012年種植,在同一試驗(yàn)區(qū)內(nèi),選取生長(zhǎng)良好、無病蟲害、生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)一致的6年生‘長(zhǎng)林’系列品種‘長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林18號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’、‘長(zhǎng)林53號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’典型植株進(jìn)行調(diào)查。
于5月新梢停止生長(zhǎng)后,在試驗(yàn)植株上以樹冠上層(樹高2/3以上外層部位)、中層(樹高1/3~2/3外層部位)、下層(樹高1/3以下外層部位)和樹冠內(nèi)層(樹冠內(nèi)部距樹冠外層30~50 cm的冠層部位)劃分取樣區(qū)域,每個(gè)冠層部位隨機(jī)調(diào)查3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)枝(2年生枝)上的當(dāng)年生葉片數(shù)、2年生葉片數(shù)、新梢發(fā)枝量、新梢長(zhǎng)度指標(biāo),新梢發(fā)枝量以20 cm×20 cm×20 cm方框范圍內(nèi)新梢數(shù)表示,每個(gè)冠層部位測(cè)定3次。每個(gè)品種隨機(jī)測(cè)定3株,1株為1個(gè)重復(fù)。以當(dāng)年生葉片數(shù)占標(biāo)準(zhǔn)枝上總?cè)~片數(shù)的比值計(jì)算新葉比[21]。
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析并作圖。
如圖1所示,‘長(zhǎng)林’系列油茶品種樹體不同冠層部位的新梢發(fā)枝量差異較大,樹冠上層、中層、下層和內(nèi)層的發(fā)枝量平均為11.06、8.83、8.77和3.68個(gè),樹冠外層(上層、中層和下層)的發(fā)枝量顯著高于樹冠內(nèi)層;就各品種而言,‘長(zhǎng)林18號(hào)’和‘長(zhǎng)林23號(hào)’樹冠內(nèi)層的發(fā)枝量最少,分別為1.50和1.42個(gè),‘長(zhǎng)林3號(hào)’和‘長(zhǎng)林53號(hào)’樹冠內(nèi)層的發(fā)枝量最多,分別為6.25和6.33個(gè),‘長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’樹冠內(nèi)層的發(fā)枝量居中;從樹冠外層看,樹冠上層的發(fā)枝量較多,樹冠中層和下層的發(fā)枝量相當(dāng),除‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林40號(hào)’外,其他品種的樹冠中層和下層的發(fā)枝量無明顯差異,‘長(zhǎng)林18號(hào)’、‘長(zhǎng)林21號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’、‘長(zhǎng)林40號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’樹冠上層的發(fā)枝量明顯高于其他冠層發(fā)枝量,其中‘長(zhǎng)林40號(hào)’樹冠上層的發(fā)枝量最多,達(dá)14.00個(gè)。
從冠層各部位的總發(fā)枝量來看,‘長(zhǎng)林53號(hào)’的新梢發(fā)枝量最多,達(dá)39.89個(gè),‘長(zhǎng)林18號(hào)’和‘長(zhǎng)林23號(hào)’的總發(fā)枝量最少,分別為28.67和30.83個(gè),其他品種的新梢發(fā)枝量居中(圖2)。
圖1 ‘長(zhǎng)林’系列油茶品種樹體不同冠層部位新梢發(fā)枝量
圖2 ‘長(zhǎng)林’系列油茶品種樹體冠層新梢發(fā)枝量比較
‘長(zhǎng)林’系列油茶品種樹體樹冠上層、中層、下層和內(nèi)層的春梢長(zhǎng)度平均為9.25、8.82、7.97和5.55 cm,但各品種間差異較大。如圖3所示,‘長(zhǎng)林53號(hào)’樹冠不同部位的春梢長(zhǎng)度無顯著差異,而其他品種樹冠外層(上層、中層和下層)的春梢長(zhǎng)度均顯著高于樹冠內(nèi)層?!L(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’樹冠外層春梢長(zhǎng)度從上而下呈逐漸下降趨勢(shì)?!L(zhǎng)林40號(hào)’樹冠外層(上層、中層和下層)各部位的春梢長(zhǎng)度無顯著差異,平均為8.94 cm。從樹冠春梢長(zhǎng)度的總體平均值分析看,‘長(zhǎng)林21號(hào)’的春稍長(zhǎng)度最大,平均為9.20 cm;‘長(zhǎng)林3號(hào)’春稍長(zhǎng)度最小,平均為7.06 cm。
圖3 ‘長(zhǎng)林’系列油茶品種不同冠層春梢長(zhǎng)度分析
圖4 ‘長(zhǎng)林’系列油茶品種不同冠層的新葉比
與新梢發(fā)枝量和春梢長(zhǎng)度指標(biāo)類似,不同‘長(zhǎng)林’系列油茶品種樹冠上層、中層、下層和內(nèi)層的新葉比平均為74.77%、74.36%、65.97%和40.66%,樹冠外層(上層、中層和下層)的新葉比顯著高于樹冠內(nèi)層。如圖4所示,‘長(zhǎng)林53號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’樹冠內(nèi)層的新葉比最高,分別為64.66%和64.44%;‘長(zhǎng)林4號(hào)’和‘長(zhǎng)林23號(hào)’樹冠內(nèi)層的新葉比最低,分別為22.45%和17.23%。從樹冠外層各部位的新葉比看,除‘長(zhǎng)林3號(hào)’和‘長(zhǎng)林4號(hào)’外,其他品種樹冠外層不同部位的新葉比各有差異,品種間的表現(xiàn)不同,如‘長(zhǎng)林18號(hào)’樹冠上層和中層的新葉比無顯著差異,而‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林53號(hào)’樹冠中層和下層的新葉比無顯著差異。
如圖5所示,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,基于發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比指標(biāo)對(duì)供試8個(gè)品種進(jìn)行聚類分析,可分為3類,其中‘長(zhǎng)林18號(hào)’和‘長(zhǎng)林21號(hào)’為一類,其發(fā)枝量較少,平均為29.75個(gè),春梢長(zhǎng)度較長(zhǎng),平均為9.01 cm;‘長(zhǎng)林53號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’為一類,其發(fā)枝量和新葉比最高,分別為35.83個(gè)和72.52%;其他品種(‘長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林40號(hào)’)歸為一類,其發(fā)枝量和春梢長(zhǎng)度居中,分別為31.84個(gè)和7.98 cm,新葉比低,平均為58.24%。
圖5 ‘長(zhǎng)林’系列油茶不同品種發(fā)枝特性聚類分析
作為國(guó)內(nèi)重要的特色木本油料樹種,油茶栽培逐步由原來的粗放型經(jīng)營(yíng)向集約型經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變,造林模式也由原來的多品種混栽向品種精簡(jiǎn)化栽植轉(zhuǎn)變,基于品種特性的樹體結(jié)構(gòu)管理技術(shù)已成為提升林地生產(chǎn)管理效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[24]。本研究首次系統(tǒng)調(diào)查分析了8個(gè)‘長(zhǎng)林’系列油茶主栽品種的發(fā)枝特性,為油茶品種配置栽培及其輕簡(jiǎn)化管理提供了參考。本研究表明,‘長(zhǎng)林’系列油茶品種不同冠層部位的新梢發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比表現(xiàn)出較大差異性,如樹冠上層的新梢發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比分別為11.06個(gè)、9.25 cm和74.77%,顯著高于樹冠內(nèi)層的新梢發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比,分別為3.68個(gè)、5.55 cm和40.66%,這與前期在其他油茶品種[23]和果樹[25]的研究結(jié)果一致。而且,不同品種的發(fā)枝特性不同,如‘長(zhǎng)林53號(hào)’冠層新梢發(fā)枝量較多(39.89個(gè)),其不同冠層部位的新梢長(zhǎng)度差異不明顯,而‘長(zhǎng)林18號(hào)’冠層新梢發(fā)枝量較少(28.67個(gè)),不同冠層部位的新梢長(zhǎng)度差異顯著,這可能與其樹形結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)勢(shì)有關(guān)[23,26]??梢姡煌L(zhǎng)林’系列油茶品種的發(fā)枝特性顯著不同,在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)依據(jù)品種差異建立適宜的樹體管理技術(shù)。
在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步根據(jù)‘長(zhǎng)林’系列各油茶品種發(fā)枝特性,基于新梢發(fā)枝量、春梢長(zhǎng)度和新葉比指標(biāo)將供試的8個(gè)品種進(jìn)行了聚類分析,其中‘長(zhǎng)林53號(hào)’和‘長(zhǎng)林166號(hào)’的新梢發(fā)枝量和新葉比較高,樹冠內(nèi)層的新葉比達(dá)到了60%以上,表明其樹冠枝葉的更新速度較快,樹冠內(nèi)部不易形成中空,而‘長(zhǎng)林3號(hào)’、‘長(zhǎng)林4號(hào)’、‘長(zhǎng)林23號(hào)’和‘長(zhǎng)林40號(hào)’的發(fā)枝量和春梢長(zhǎng)度居中,新葉比最低,樹冠內(nèi)層的新葉比平均為28.26%,表明其樹冠枝葉的更新速度較慢,樹冠內(nèi)堂易老化和形成中空。分類分析將有助于在田間管理中針對(duì)不同類型的品種開展相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)和修剪管理技術(shù)措施。
本研究?jī)H以6年生‘長(zhǎng)林’系列油茶主栽品種為對(duì)象分析了其發(fā)枝特性,然而,不同品種幼林期的發(fā)枝特性以及不同油茶品種的發(fā)枝特性對(duì)營(yíng)養(yǎng)水平、修剪方式等外在調(diào)控因素的響應(yīng)規(guī)律,仍需進(jìn)一步探討。