陳銳帆,張 恒,奚如春,b
(華南農(nóng)業(yè)大學 a.林學與風景園林學院;b.廣東省森林植物種質創(chuàng)新與利用重點實驗室,廣東 廣州 510642)
油茶(Camelia oleifera)為山茶科(Theaceae)山茶屬(Camellia)常綠灌木或小喬木,是我國特有的木本油料樹種,具有良好的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益,與油棕(Elaeis guineensis)、油橄欖(Oleaeuropaea)和椰子(Cocos nucifera)并稱為世界四大木本食用油料植物。其主要適生于亞熱丘陵地帶,適生年均氣溫14 ~21 ℃,光照時長1 800 ~2 200 h,具有耐貧瘠、喜酸的特性,在土層疏松、深厚、排水良好、肥沃的砂質壤土中生長時結實好,產(chǎn)量性狀穩(wěn)定,出油率高,目前全國現(xiàn)有油茶林面積453.3 萬hm2,年產(chǎn)值約1 160億元[1-4]。從20世紀50年代開始,我國高度重視油茶良種選育與管理工作,先后有國家和省級審(認)定的油茶良種375個,并在生產(chǎn)上推廣應用,目前主推的油茶良種有三華、湘林、贛無、長林、贛油、桂無、岑軟等系列,基本滿足了當前當?shù)赜筒璁a(chǎn)業(yè)對良種的迫切需求,為油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良種保障。但各品種的經(jīng)濟性狀差異顯著,且存在明顯的時效性和區(qū)域性[5-11]。
區(qū)域試驗是參試品種在多試驗點進行多年比較和分析各品種的生態(tài)適應性、穩(wěn)定性和高產(chǎn)性等性狀來確定參試品種的適應推廣范圍。品種區(qū)域試驗能確定一個新品種的生態(tài)適應性、豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、抗逆性及其他生物性狀是其他試驗所不能代替的[12]。區(qū)域試驗與評價是品種審定和推廣的基礎性工作,是品種使用管理不可缺少的技術環(huán)節(jié),通過區(qū)域試驗可明確其適應性,制訂科學合理的品種區(qū)劃和配置模式。區(qū)域試驗在農(nóng)林等生物種業(yè)中意義重大,已得到了高度重視和廣泛應用[13-15]。油茶品種區(qū)域試驗也成效顯著,但由于產(chǎn)業(yè)需求緊、任務重,大部分油茶品種區(qū)域試驗研究還嚴重不足,不可避免地出現(xiàn)了盲目調種用種現(xiàn)象。隨著目前各地油茶新造林已進入投產(chǎn)期,部分品種區(qū)域性不適應現(xiàn)象已日漸顯現(xiàn),由于品種使用不當,出現(xiàn)低產(chǎn)低效甚至種植失敗等嚴重問題?;诖朔N現(xiàn)狀,國家林業(yè)局印發(fā)了《全國油茶主推品種目錄》(林場發(fā)〔2017〕64號),進一步明確了各地油茶品種選擇與配置模式。
廣東省為我國油茶主產(chǎn)區(qū)之一,全省各地相繼引進了相關品種,開展了部分品種引種測定,并選育出一些本土優(yōu)良品種,但由于省內各生態(tài)區(qū)立地條件差異顯著,油茶品系存在明顯的地域性和生態(tài)適應性差異,省內引種油茶良種至今均未按照統(tǒng)一規(guī)范技術要求進行多點多系的區(qū)域試驗?!?號’和‘岑軟3號’油茶良種雖已列入廣東省主推品種目錄,群眾自發(fā)性引種種植面積不斷增大,但在全省不同生態(tài)區(qū)域的適生性和穩(wěn)定性仍不夠清晰,缺乏科學合理的品種區(qū)劃依據(jù)[16-20]。為此,本文通過引進‘岑軟2號’和‘岑軟3號’油茶良種,在全省油茶主產(chǎn)區(qū),按照統(tǒng)一試驗要求開展區(qū)域試驗,測定分析其生物學、生態(tài)學、經(jīng)濟學和抗性性狀特征,綜合評價其區(qū)域適生性,制訂有效合理的選種用種方法,避免因盲目引種帶來的不必要損失,為廣東省油茶品種區(qū)劃提供科學依據(jù)。
試驗區(qū)域分別在粵西(云浮市)、粵北(韶關市)和粵東北(梅州市)等地,各區(qū)基本概況分別為:
1)粵西(云浮市)試驗區(qū):地理坐標為111°03′~111°52′ E,22°25′~22°57′ N,屬南亞熱帶季風氣候,夏長無嚴冬,氣溫偏高,熱量豐富,春秋暖和,雨量變幅大,光、溫、熱地域差異明顯。全年平均日照率42%,年平均氣溫在18.30 ~22.10 ℃之間,年降水量在1 260 ~1 600 mm。林地土壤為黃紅壤。
2)粵北(韶關市)試驗區(qū):地理坐標為113°35′~113°48′ E,24°15′~24°42′N,屬亞熱帶季風氣候區(qū),有明顯的濕熱和干冷的大陸性氣候,有溫暖、熱量足、雨量豐富、濕度大、無霜期長的特點。歷年平均日照時數(shù)1 658.9 h,年均氣溫20.3 ℃,年均降雨量1 640 mm。林地土壤為黃紅壤。
3)粵東北(梅州市)試驗區(qū):地理坐標為115°43′~116°33′ E,24°23′~24°48′ N,南亞熱帶季風氣候,夏季長,冬季短,全年氣溫高,冷熱懸殊,光照充足,氣流閉塞,雨水豐盈且集中,年平均氣溫21.3 ℃,年平均降雨量1 528.5 mm。林地土壤為黃紅壤。
試驗材料為廣西林業(yè)科學院審定的‘岑軟2號’油茶(國S-SC-CO-001-2008)和‘岑軟3號’油茶(國S-SC-CO-002-2008)的1年生芽苗砧嫁接容器苗。于2011年3—5月,從廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院油茶良種資源圃,選擇長勢均一,無病蟲害的苗木引種栽植于各試驗區(qū)。苗木平均地徑D:0.45 cm,平均苗高H:40 cm。
1)試驗設計:采用隨機區(qū)組設計,分品系塊狀小區(qū),每個區(qū)試區(qū)共設置3個小區(qū),在每個小區(qū)內‘岑軟2號’‘岑軟3號’每個品系栽植面積0.17 hm2,測定林1 hm2。以本地種植的油茶品種為對照。
2)試驗林營建:按照油茶速生豐產(chǎn)栽培技術規(guī)程。全面林地清理,帶狀整地,帶寬1.2 m,帶上挖穴,規(guī)格0.5 m×0.5 m×0.4 m,每穴施有機肥5 kg 左右,株行距2.5 m×3.0 m,每公頃定植1 335 株。定植第二年后每年撫育施肥2 次,第一次3—4月每株施復合肥0.1 ~0.2 kg,第二次11—12月每株施有機肥5 ~10 kg。所有測定林的保存率均在95%以上。測定林2013年部分樹木已開花結果,2016年已進入穩(wěn)定投產(chǎn)期。
1.4.1 樣樹選擇
在3個試驗區(qū)的每個小區(qū),分別選擇生長正常、樹冠均勻、無病蟲害,且均勻分布在試驗小區(qū)內的‘岑軟2號’和‘岑軟3號’各10 株為測定樣樹,每個試驗區(qū)、每個品種的測定樣樹總數(shù)為30 株。
1.4.2 測定指標與方法
1)生物學特征觀測:2016年開始,定點觀察記載各樣樹的萌芽期、展葉期、花芽分化期、開花期、果實成熟期以及病蟲危害等生物學特征。物候期觀測,在物候變化較快的季節(jié)每7 天觀測1 次,以3 株樣樹均出現(xiàn)物候現(xiàn)象的時間為物候期[21]。
2)目標經(jīng)濟性狀指標測定:2016年至2018年10月20—24日(霜降采果時),每年分別測定各樣株的地徑、樹高、冠幅、單株產(chǎn)量等指標;并按照國家油茶良種選育技術標準進行果實經(jīng)濟性狀指標測定(包括單果質量、果徑、果皮厚、出籽率、出仁率等)。
3)含油率指標測定
鮮果含油率:采用核磁共振法測定;單位面積產(chǎn)油量:先用平均每平方米冠幅產(chǎn)果量乘以鮮果含油量得到每平方米冠幅產(chǎn)油量,再乘以按盛果期郁閉度為0.60 折算的結果冠幅面積(6 000 m2/hm2)得到每公頃產(chǎn)油量。(參考中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準LY/T 1730.1—2008 油茶 第1 部分:優(yōu)樹選擇和優(yōu)良無性系選育技術規(guī)程)
本文數(shù)據(jù)采用Microsoft excel 2010 軟件進行常規(guī)數(shù)據(jù)處理分析,用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析。
‘岑軟2號’‘岑軟3號’油茶在粵西、粵北和粵東北3個試驗區(qū)的生物學特征指標測定分析結果見表1。由表1 分析得知:1)粵西試驗區(qū)(云浮)與原產(chǎn)區(qū)(廣西南寧)相比,‘岑軟2號’‘岑軟3號’生物學性狀發(fā)育進程總體推延2 ~3 d。2)粵北試驗區(qū)(韶關)和粵東北試驗區(qū)(梅州)2 地,其生物學性狀發(fā)育進程基本相似,但與原產(chǎn)區(qū)(廣西南寧)相比,總體推延7 ~10 d。而與本地其他品種相比,大量抽梢展葉期要早10 ~15 d。3)3個試驗區(qū)的果實成熟期基本相似,且基本與原產(chǎn)區(qū)同步。4)3個試驗區(qū)的病蟲危害率均較低,且樹體發(fā)育良好,樹勢健壯。若以旬為統(tǒng)計單位時,各區(qū)試點參試品種物候期與原產(chǎn)地表現(xiàn)一致。
表1 各試驗區(qū)和原產(chǎn)地‘岑軟2號’‘岑軟3號’生物學特征指數(shù)Table 1 Biological indexes of ‘Cenruan 2’ and ‘Cenruan 3’ in each test region and origin
粵西、粵北和粵東北3個試驗區(qū)各樣樹果實經(jīng)濟性狀指標測定分析結果見表2。結果表明:在3個試驗區(qū)‘岑軟2號’的果徑、果皮厚、單果質量、鮮出籽率、鮮果含油率和種仁含油率均與原產(chǎn)地廣西南寧無顯著差異,但在粵西和粵東北兩試驗區(qū)果高較原產(chǎn)地差異顯著,且均小于原產(chǎn)地;各試驗區(qū)‘岑軟3號’的果高、果皮厚、鮮出籽率、鮮果含油率和種仁含油率均與原產(chǎn)區(qū)沒有顯著差異?;洷焙突洊|北2 地的果徑與原產(chǎn)地相比存在顯著差異,其果徑均值分別為40.09、39.25 mm,均大于原產(chǎn)地的31.70 mm,方差分析顯示,3個試驗區(qū)的單果質量與原產(chǎn)地相比存在顯著差異,粵北、粵東北和粵西的單果質量均值分別為40.89、46.39、42.15 mm,均大于原產(chǎn)地的20.19 mm。除此之外,‘岑軟2號’‘岑軟3號’在3個試驗區(qū)之間的各項經(jīng)濟性狀指標無顯著差異。
表2 各試驗區(qū)參試品種果實經(jīng)濟性狀指標?Table 2 Economical index of fruit in each trial region
綜上所述,在果實經(jīng)濟形狀指標方面,‘岑軟2號’‘岑軟3號’在3個試驗區(qū)之間及與原產(chǎn)地之間差異不顯著,各項果實性狀指標特征均表現(xiàn)出良好地適生性和穩(wěn)定性。
樹體的生長情況與經(jīng)濟產(chǎn)量的高低密切相關,而產(chǎn)果量則直接決定油茶產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益?;浳?、粵北和粵東北3個試驗區(qū)各樣樹的生長和目標經(jīng)濟性狀指標測定結果分別見表3 ~5。各試驗區(qū)結果分析如下。
2.3.1 粵西(云?。y定試驗區(qū)(表3)
表3 粵西試驗區(qū)參試品種生長及經(jīng)濟性狀指標?Table 3 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of western Guangdong
1)‘岑軟2號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,2016年地徑與2018年地徑有顯著差異,說明樹體長勢良好,為經(jīng)濟產(chǎn)量的形成創(chuàng)造了良好的基礎,其余各經(jīng)濟性狀3年間無顯著差異,說明油茶樹投產(chǎn)后,經(jīng)濟性狀穩(wěn)定,大小年現(xiàn)象不明顯,能夠較好地適應粵西試驗區(qū)的立地條件。綜合來看,在粵西試驗區(qū)‘岑軟2號’油茶單株平均產(chǎn)果量為6.05 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.86 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為10 920 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為773.14 kg/hm2。
2)‘岑軟3號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,除樹高指標以外,其余各經(jīng)濟形狀指標3年間差異不顯著。在粵西試驗區(qū)‘岑軟3號’油茶單株平均產(chǎn)果量為5.56 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.93 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為11 608.5 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為818.4 kg/hm2。
‘岑軟2號’和‘岑軟3號’在粵西試驗區(qū)均表現(xiàn)出較好的適生性和穩(wěn)定性。從經(jīng)濟產(chǎn)量來看,‘岑軟2號’平均單株產(chǎn)果量雖略高于‘岑軟3號’,但其平均冠幅產(chǎn)果量和平均公頃產(chǎn)果量較低,使其平均公頃產(chǎn)油量為773.14 kg/hm2低于‘岑軟3號’的平均公頃產(chǎn)油量818.4 kg/hm2。
2.3.2 粵北(韶關)測定試驗區(qū)(表4)
表4 粵北試驗區(qū)參試品種生長及經(jīng)濟性狀指標?Table 4 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of northern Guangdong
在粵北試驗區(qū)‘岑軟2號’和‘岑軟3號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,樹高、冠幅、單株產(chǎn)果量和單位冠幅產(chǎn)果量均無顯著差異,僅地徑2016年與2018年間存在顯著差異,說明2 參試品種在粵北試驗區(qū)樹體均能正常生長,經(jīng)濟產(chǎn)量穩(wěn)定,大小年現(xiàn)象不明顯,均表現(xiàn)出較好的適生性和穩(wěn)產(chǎn)性。
1)‘岑軟2號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,單株平均產(chǎn)果量為4.78 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.90 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為11 389.78 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為810.95 kg/hm2。
2)‘岑軟3號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,單株平均產(chǎn)果量為5.36 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.84 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為11 040.59 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為786.09 kg/hm2。
綜合2 參試品種在粵北地區(qū)的經(jīng)濟性狀來看,‘岑軟2號’單株平均產(chǎn)果量略低于‘岑軟3號’,但其平均冠幅產(chǎn)果量、平均公頃產(chǎn)果量和平均公頃產(chǎn)油量均高于‘岑軟3號’。說明在粵北試驗區(qū)‘岑軟2號’較‘岑軟3號’經(jīng)濟性狀指標更高,豐產(chǎn)性更好。
2.3.3 粵東北(梅州)測定試驗區(qū)(表5)
表5 粵東北試驗區(qū)參試品種生長及經(jīng)濟性狀指標?Table 5 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of northeast Guangdong
1)‘岑軟2號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,僅2016年與2018年地徑間存在顯著差異,其余各生長指標和經(jīng)濟性狀指標間均無顯著差異,說明其在粵東北試驗區(qū)生長情況良好,經(jīng)濟性狀穩(wěn)定。綜合3年經(jīng)濟性狀指標,‘岑軟2號’單株平均產(chǎn)果量為4.86 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.91 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為11 472.44 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為793.89 kg/hm2。
2)‘岑軟3號’油茶投產(chǎn)后,經(jīng)連續(xù)3年測定,2016年與2018年間地徑和單株產(chǎn)果量均存在顯著差異,其余各生長和經(jīng)濟性狀指標間差異不顯著。‘岑軟3號’油茶投產(chǎn)后單株產(chǎn)果量逐年上升,由2016年平均每株3.58 kg 增長至2018年平均每株6.45 kg,說明在粵東北地區(qū)‘岑軟3號’不僅產(chǎn)量穩(wěn)定,適生性良好,而且經(jīng)濟產(chǎn)量潛力大,栽培應用價值高。綜合3年經(jīng)濟性狀得出,其單株平均產(chǎn)果量為5.02 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.96 kg/m2;平均公頃產(chǎn)果量為11 737.38 kg/hm2;平均公頃產(chǎn)油量為812.23 kg/hm2。
綜上所述,在粵東北地區(qū)‘岑軟3號’適生性和穩(wěn)產(chǎn)性更好,經(jīng)濟產(chǎn)量更高。
由表3 ~5 可以看出3個試驗區(qū)3年兩參試品種各生長及經(jīng)濟性狀指標總體呈現(xiàn)逐年上升趨勢,但增長幅度不明顯,說明兩參試品種在3個試驗區(qū)均表現(xiàn)出較好的適生性和穩(wěn)產(chǎn)性。各試驗區(qū)內兩參試品種各生長及經(jīng)濟性狀指標雖無顯著差異,但兩參試品種也表現(xiàn)出一定程度的性狀差異。在粵西和粵東北兩試驗區(qū)‘岑軟3號’的產(chǎn)量性狀優(yōu)于‘岑軟2號’,粵北試驗區(qū)則相反。綜上所述,‘岑軟2號’和‘岑軟3號’在粵西、粵北、粵東北的適生性和穩(wěn)產(chǎn)性良好,各生長及經(jīng)濟性狀受環(huán)境的影響較小,適宜在廣東地區(qū)廣泛引種栽植。
綜合粵西、粵北和粵東北3個試驗區(qū)的分析結果(表6)?!?號’和‘岑軟3號’油茶在廣東省區(qū)域的品種特征及主要經(jīng)濟指標分述如下:
表6 3個試驗區(qū)參試品種生長及經(jīng)濟性狀指標差異性比較Table 6 Different comparison of growth and economic indexes of tested cultivars in 3 trial regions
1)‘岑軟2號’油茶:冠幅大,樹冠開張、圓頭形,成年樹平均高2 m 左右,冠幅4 ~6 m2;枝條細長、柔軟,葉披針形;果色青綠、呈倒杯狀,平均縱徑3.35 cm、橫徑3.52 cm、單果質量31.33 g,每果種子5 ~9 粒。平均單株產(chǎn)果量為5.0 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.88 kg/m2;鮮果出籽率40.98%、鮮果含油率7.04%、種仁含油率50.64%。折合系數(shù)計算平均公頃產(chǎn)果量為11 259.37 kg/m2;折合系數(shù)計算平均公頃產(chǎn)油量為792.57 kg/m2。
2)‘岑軟3號’油茶:樹形呈沖天形,樹體高大,成年樹平均高2 m 左右,冠幅4 ~6 m2,枝條短小,葉倒卵形;果色青黃、球形,平均縱徑3.67 cm、橫徑3.86 cm、單果質量43.14 g,每果種子3 ~6粒。平均單株產(chǎn)果量為5.31 kg,平均冠幅產(chǎn)果量1.91 kg/m2;鮮果出籽率40.80%、鮮果含油率6.97%、種仁含油率50.83%。折合系數(shù)計算平均公頃產(chǎn)果量為1463.16 kg/m2;折合系數(shù)計算平均公頃產(chǎn)油量為805.57 kg/m2。
試驗對2016年至2018年廣東省粵西、粵北及粵東北3個試驗區(qū)內‘岑軟2號’和‘岑軟3號’油茶的物候期、果實表型、產(chǎn)量等性狀進行了測定與分析。結果表明,各試驗區(qū)內‘岑軟2號’和‘岑軟3號’油茶的物候期與原產(chǎn)地廣西南寧基本一致;在果實經(jīng)濟性狀方面,兩參試品種在試驗區(qū)內、試驗區(qū)與試驗區(qū)之間以及試驗區(qū)與原產(chǎn)地之間差異不顯著,均表現(xiàn)出較好的適生性和穩(wěn)定性;在生長及經(jīng)濟性狀指標方面,同一試驗區(qū)兩個參試品種間及同一參試品種不同試驗區(qū)間均差異不顯著,在粵西和粵東北兩試驗區(qū)‘岑軟3號’的產(chǎn)量性狀略優(yōu)于‘岑軟2號’,粵北試驗區(qū)則相反。綜合分析說明,‘岑軟2號’和‘岑軟3號’在不同地理條件下性狀穩(wěn)定性較好,在廣東省表現(xiàn)出較好的適生性和穩(wěn)產(chǎn)性,具有較高的推廣應用價值。
區(qū)域試驗是育種工作的一個重要組成部分,是品種審定和推廣的基礎工作,通過區(qū)域試驗可以對參試品種的生產(chǎn)性、適應性、綜合性狀等做進一步的驗證和鑒定,同時為試驗品種的推廣和利用提供依據(jù)。區(qū)域試驗也被廣泛應用于經(jīng)濟樹種的引種推廣工作,如蘋果[22]、核桃[23]、油茶[24]等。本實驗認為‘岑軟2號’和‘岑軟3號’可以在粵西地區(qū)正常生長,且能保證經(jīng)濟性狀的穩(wěn)定,這一結論與羅振烔等[25]的研究結果一致,花期物候觀測結果也與徐煲鏵等[26]的研究結果相似,造成物候期略有差異的原因可能是與試驗期環(huán)境氣候因子的變化有關。
在‘岑軟2號’和‘岑軟3號’良種油茶推廣過程中,既要重視多點區(qū)域試驗,又要重視引進新種與本土樹種差異性的比較。本試驗中只關注到參試品種在各試驗內及試驗區(qū)與引種地之間的性狀特性,沒有關注到參試品種與本土樹種之間生態(tài)學、生物學之間的差異,下一步將開展相關方面的研究,另外在試驗中我們發(fā)現(xiàn)‘岑軟2號’和‘岑軟3號’樹體開闊枝條垂軟,不宜采用密植栽培方式,同時果實偏小不宜采收,下一步也應重視對參試品種的性狀改良工作。