4個油茶品種的果實生長動態(tài)及經(jīng)濟(jì)性狀比較

陸思羽，胡冬南，郭曉敏，劉小平，易世平，涂淑萍，喻蘇琴

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，江西 南昌 330045；2.江西星火農(nóng)林科技發(fā)展有限公司，江西 宜春 336000）

油茶Camellia oleifera為山茶科山茶屬常綠小喬木或灌木，因其種子可榨油而得名。油茶與油棕Elaeis guineensis、油橄欖Olea europaea和椰子Cocos nucifera并稱為“世界四大木本油料樹種”[1]。茶油中含有90%左右的不飽和脂肪酸，其中油酸、亞油酸等成分的比例與橄欖油極其相似，被譽(yù)為“東方橄欖油”，對人體有極高的營養(yǎng)價值和保健價值[2-3]。

油茶是以果實和種子為目標(biāo)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)樹種，為了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，研究其果實生長規(guī)律及產(chǎn)量相關(guān)性狀指標(biāo)是非常有必要的。目前，各地油茶生產(chǎn)中大多采用國家或省級審定的油茶良種進(jìn)行造林，由于遺傳特性和基因型不同，不同品種的產(chǎn)量和果實性狀也不同。油茶鮮果含油率大多為5%～6%，但有的品系可達(dá)12%，而種仁含油率一般為25%～60%，其差異較大與油茶果實生長特性有關(guān)[4]。

有研究結(jié)果表明，不同油茶品種（或品系、無性系）的果實性狀及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量存在顯著差異[5-8]。且同一無性系的果實經(jīng)濟(jì)性狀也受環(huán)境和栽培地點的影響，基因型與環(huán)境之間存在顯著的交互效應(yīng)[9-10]。

江西是全國油茶主產(chǎn)區(qū)之一，針對江西省培育的贛系列無性系品種的經(jīng)濟(jì)性狀評價研究開展較早且較全面[11-13]，但是在這些研究中對于品種的優(yōu)劣排序不盡相同。本課題組前期在江西省宜春市對贛系和長林2 個系列的29 個品種的樹體、葉片表型和果實性狀指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)查研究[14]，側(cè)重于探討品種間的表型多樣性水平和親緣關(guān)系，但對果實性狀和產(chǎn)量未做細(xì)致研究。因此，本研究中選擇其中4 個品種，深入研究其果實生長規(guī)律和經(jīng)濟(jì)性狀，旨在為江西油茶生產(chǎn)中良種選擇和推廣應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地點位于江西省宜春市袁州區(qū)西村鎮(zhèn)江西星火農(nóng)林科技發(fā)展有限公司油茶基地（113°54′—114°37′E，27°33′—28°05′N）。該地為典型亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，熱量豐富，降水充沛，日照充足，霜期短，氣候資源豐富，有利于農(nóng)作物和林木生長。油茶林地形為緩坡，土壤為紅壤，pH 在4.5 左右，基本養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)1.27%、銨態(tài)氮60.7 mg/L、硝態(tài)氮3.8 mg/L、有效磷 6.1 mg/L、速效鉀81.5 mg/L。

1.2 試驗材料

選擇江西省各地主栽的4 個無性系品種‘贛無1’C.oleifera‘Ganwu 1’、‘贛永5’C.oleifera‘Ganyong 5’、‘長林4’C.oleifera‘Changlin 4’和‘長林40’C.oleifera‘Changlin 40’作為試驗材料。2016年1月，選取株行距2.5 m×3.0 m管理措施一致的7年生大樹，調(diào)查各品種植株生長情況，結(jié)果見表1（n=15）。

表1 4 個油茶品種試驗植株基本情況Table 1 Basic situation of tested plants of four C.oleifera clones

1.3 試驗設(shè)計

2016年10月—2017年10月進(jìn)行試驗。采用品種單因素完全隨機(jī)試驗設(shè)計，選擇每個品種生長較一致的5 株樹作為1 個小區(qū)，并進(jìn)行3 次重復(fù)，4 個品種共調(diào)查60 株樹。

1.4 測定方法

1.4.1 果實生長動態(tài)

2017年5—10月，每隔15 ～30 d 采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（精度0.01 mm）逐株測量油茶果實的果徑（果實最寬處的直徑）和果高（果基部到果頂端的長度，不含果柄）。每株樹分別在東西南北4個方向各挑選1 個中等大小的果進(jìn)行測量，每個品種共計測量60 個果。果形指數(shù)為果徑和果高的比值。

1.4.2 經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)

在2016、2017年的10月下旬果成熟時，采摘所有試驗株的整株果實，每株單獨稱取質(zhì)量，得出單株產(chǎn)量。再統(tǒng)計果實數(shù)量，計算平均單果鮮質(zhì)量。

將每個小區(qū)5 個單株的果實混合均勻，分別從中隨機(jī)取出約1 kg 的果樣，分袋裝好，帶回實驗室測定，并計算鮮果出干籽率（種籽干質(zhì)量占果實鮮質(zhì)量的百分率）、干籽出干仁率（種仁干質(zhì)量占種籽干質(zhì)量的百分率）、種仁含油率（種仁出油量占種仁干質(zhì)量的百分率）、鮮果含油率（由鮮果出干籽率、干籽出干仁率和種仁含油率計算得出）、單株產(chǎn)油量（單株鮮果產(chǎn)量與鮮果含油率的乘積）等指標(biāo)，其中種仁含油率的測定采用索氏提油法[15]。均采用各指標(biāo)2年數(shù)值的平均值進(jìn)行品種之間的比較。

1.5 數(shù)據(jù)處理和圖表制作

利用Excel 2016 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，品種間差異采用單因素方差分析（one-way ANOVA）和Duncan 法多重比較；品種綜合排序采用主成分分析法。利用Origin 8.5 軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 個油茶品種果實的生長動態(tài)

油茶的果徑和果高在5—8月持續(xù)增大，9—10月變化較小，4 個品種表現(xiàn)出相似的生長變化趨勢（圖1）。長林40 果徑和果高的增長規(guī)律與其他3 個品種略有不同，無明顯的快速增長期，而其他3 個品種的果徑和果高均在7月下旬—8月下旬增長較快。

圖1 4 個油茶品種果徑和果高生長動態(tài)Fig.1 Growth dynamics of fruit diameter and fruit height of four C.oleifera clones

統(tǒng)計分析結(jié)果表明，在8 個測量日期，品種間在果徑和果高上均存在顯著差異（圖1）。從果實橫徑來看，5月25 日—8月4 日，長林40 的果徑均顯著最大，贛無1 基本最小；此后，長林4的果徑成為最大，長林40 和贛無1 的果徑最小。長林40 的果高在5—7月也表現(xiàn)最大（圖1），后期則是長林4 的果高最大，尤其從8月下旬開始，其果高遠(yuǎn)大于其他3 個品種，而贛永5 的果高始終表現(xiàn)最小?？梢姡? 個品種在果實體積上，8月下旬之前是長林40 最大，后期是長林4 最大，贛無1 和贛永5 品種的果實相對較小。

4個油茶品種果實的果形指數(shù)變化不同（圖2）。生長過程中，果形指數(shù)變化較大的是長林4，其果形指數(shù)先降后升，說明前期其果實的縱向生長略快于橫向生長，后期果實的橫向生長遠(yuǎn)快于縱向生長，尤其在8月時，其橫向生長有一個飛躍（圖1）。其余3 個品種的果形指數(shù)在整個測量期間基本保持增大趨勢，表明橫向生長總體上快于縱向生長。4 個品種的果形指數(shù)在8 次測量中均存在顯著差異。除第1 次測量結(jié)果外，贛永5 的果形指數(shù)均表現(xiàn)最大。至果實成熟時，贛永5 的果形指數(shù)大于1，為扁圓球形，其余3 個品種果形指數(shù)均小于1，為卵形或類似長圓形。

圖2 4 個油茶品種果形指數(shù)變化Fig.2 Changes of fruit shape indexes of four C.oleifera clones

2.2 4 個油茶品種的經(jīng)濟(jì)性狀

在果實性狀指標(biāo)方面，4 個油茶品種的單果質(zhì)量、鮮果出干籽率和鮮果含油率3 個指標(biāo)存在顯著差異（P＜0.05）（表2）。贛無1 的單果質(zhì)量最小，但鮮果出干籽率和鮮果含油率最高。長林4的單果質(zhì)量最大，鮮果出干籽率和鮮果含油率較高。贛永5 和長林40 的單果質(zhì)量居中，鮮果出干籽率和鮮果含油率相對較低。4 個品種的干籽出干仁率和種仁含油率無顯著差異（P＞0.05）。

從各指標(biāo)的變異系數(shù)來看，品種間在單果鮮質(zhì)量方面差異較大，在干籽出干仁率方面差異較小。

品種間在單株產(chǎn)量和產(chǎn)油量方面存在顯著差異（P＜0.05）（表3）。長林4 的單株產(chǎn)果量和產(chǎn)油量均最高，分別達(dá)到2.92 kg/株和342.47 g/株，其他3 個品種間無顯著差異（P＞0.05）。4 個品種在單株結(jié)果數(shù)量上無顯著差異。

表2 4 個油茶品種果實性狀的比較Table 2 Comparison of fruit characteristics of four C.oleifera clones

表3 4 個油茶品種單株產(chǎn)量的比較Table 3 Comparison of single plant yields of four C.oleifera clones

通過計算每個品種產(chǎn)量性狀指標(biāo)的內(nèi)部變異系數(shù)（圖3），可以看出，整體上4 個品種內(nèi)部單株間變異較大，這在一定程度上影響了品種之間差異的研究結(jié)果。變異最大的是贛永5，其次為贛無1 和長林4，最小的是長林40。說明不同無性系品種其遺傳穩(wěn)定性是不同的。

圖3 4 個油茶品種單株產(chǎn)量性狀指標(biāo)的內(nèi)部變異Fig.3 Internal variation of single plant yield characteristic indexes of four C.oleifera clones

2.3 4 個油茶品種的主成分分析及綜合評價

對4 個油茶品種的10 個果實指標(biāo)（單果鮮質(zhì)量、鮮果出干籽率、干籽出干仁率、種仁含油率、鮮果含油率、單株結(jié)果數(shù)、單株產(chǎn)量、單株產(chǎn)油量、果徑、果高）進(jìn)行主成分分析，計算其特征值的方差貢獻(xiàn)率和累積貢獻(xiàn)率，并根據(jù)主成分的特征值大于1 的原則提取主成分。共取得3 個主成分（表4），其對應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率分別為45.092%、26.704%和16.562%，3 個主成分的累積貢獻(xiàn)率為88.358%，基本包含了所測油茶指標(biāo)的全部信息。

表4 4 個油茶品種10 個果實指標(biāo)的主成分提取分析Table 4 Principal component extraction and analysis on ten fruit indexes of four C.oleifera clones

4 個油茶品種果實指標(biāo)3 個主成分的因子載荷矩陣見表5。由表5 可知，決定第1 主成分的主要因素是產(chǎn)量：單株產(chǎn)油量（0.954）和單株產(chǎn)量（0.894）；決定第2 主成分的主要因素是鮮果含油率（0.915）；決定第3 主成分的主要因素是干籽出干仁率（0.819）。

根據(jù)表5 得出評價3 個主成分的公式：

Y1=0.784X1+0.386X2-0.384X3+0.382X4+0.373X5+ 0.783X6+0.894X7+0.954X8+0.530X9+0.843X10；

Y2=-0.580X1+0.796X2-0.073X3+0.676X4+ 0.915X5-0.090X6-0.329X7+0.061X8-0.516X9+ 0.118X10；

Y3=0.096X1-0.155X2+0.819X3+0.070X4+0.060X5+ 0.538X6+0.285X7+0.237X8-0.600X9-0.396X10。

式中：Y1、Y2、Y3分別為第1 主成分、第2 主成分、第3 主成分的得分。

把每個原始指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)代入到3個主成分的表達(dá)式中，可得到4 個油茶品種對應(yīng)的3 個主成分的值。再分別以3 個主成分所對應(yīng)的貢獻(xiàn)率為各自的權(quán)重，從而得到基于主成分分析法的4 個油茶品種的綜合評價模型，即加權(quán)值計算公式：

Z=0.451Y1+0.267Y2+0.166Y3。

式中：Z為綜合主成分的得分。

由以上公式可計算4 個油茶品種各主成分和綜合評價分?jǐn)?shù)（表6）。從表6 可知，4 個油茶品種中，第1 主成分產(chǎn)量因子得分最高的為長林4，第2 主成分鮮果含油率因子得分最高的為贛無1，第3 主成分干籽出干仁率因子得分最高的是長林4。按照綜合品質(zhì)由優(yōu)到劣排序，依次為長林4、長林40、贛無1、贛永5。

表5 4 個油茶品種果實指標(biāo)3 個主成分的因子載荷矩陣Table 5 Loading matrix of three principal components of fruit indexes of four C.oleifera clones

表6 4 個油茶品種果實指標(biāo)各主成分和綜合評價得分Table 6 Principle component scores and comprehensive evaluation scores of fruit indexes of four C.oleifera clones

3 結(jié)論與討論

4 個油茶品種在果實體積增長和果形指數(shù)變化上，既有相似性，又存在一定的差異。果實大小變化規(guī)律最不相同的是長林40，果形指數(shù)變化規(guī)律最不相同的是長林4。果實成熟時，長林4 果實最大，贛永5 果形最不同。4 個品種中，長林4 的單果質(zhì)量最大，單株產(chǎn)量和產(chǎn)油量最高。贛無1的鮮果出干籽率和鮮果含油率最高。根據(jù)主成分分析結(jié)果將4 個品種按照綜合評價值由高到低排序，依次為長林4、長林40、贛無1、贛永5，長林4 綜合表現(xiàn)最優(yōu)，贛永5 表現(xiàn)最差。

3.1 不同油茶品種果實體積和果形指數(shù)變化規(guī)律

莊瑞林[2]將油茶果實生長發(fā)育過程劃分為4個階段：3月初以前是幼果形成期；3月—8月下旬為果實生長期，此時期主要是果實體積增長；8月下旬—10月果熟前為油脂轉(zhuǎn)化積累期，此時體積不再增加，油脂積累直線上升；10月下旬為果熟期。本研究結(jié)果符合這一規(guī)律，但同時也發(fā)現(xiàn)，不同品種之間存在一定的差異。長林40 無明顯的快速生長期，其他3 個品種則在7月下旬—8月下旬生長較快。而陳永忠等[4]在對‘湘林4’的研究中發(fā)現(xiàn)，果實體積生長主要在6月中旬—7月下旬進(jìn)行。可見，油茶果實體積增長變化規(guī)律因品種不同而略有差異。

果形指數(shù)是表征果實形狀的定量化參數(shù)，是了解果實生長特點的一個重要方面。本研究中，贛永5 果形指數(shù)（果徑/果高）略大于1，其余3個品種均小于1，按照彭邵鋒等[16]的劃分標(biāo)準(zhǔn)，贛永5 果實屬于球形，其他3 個品種果實屬于卵形。果形指數(shù)變化規(guī)律還可反映油茶果實橫向生長與縱向生長的速度差異。陳永忠等[4]在對‘湘林4’果形指數(shù)變化的研究中發(fā)現(xiàn)，在7月之前果高增長較快，而后期果徑增長較為迅速。李小梅等[17]在對‘贛無’系列的研究中發(fā)現(xiàn)，在8月之前果徑生長快，后期果高生長速度逐漸趕上果徑。本研究中，長林4 的果形指數(shù)變化趨勢與其他3個品種有較大不同。這表明不同品種之間，不但成熟果實形狀不同，而且在果實發(fā)育進(jìn)程中的果形變化也不同。

3.2 不同油茶品種果實經(jīng)濟(jì)性狀

目前，針對長林系列和贛系列油茶品種開展的品比試驗報道較多。王開良等[10]對比了長林系列12 個品種的豐產(chǎn)性狀和穩(wěn)定性，結(jié)果表明長林4 和長林40 是綜合評價結(jié)果最好的2 個品種，穩(wěn)定性強(qiáng)，產(chǎn)量高，其中以長林4 表現(xiàn)最優(yōu)。汪舍平等[8]對長林系列6 個品種進(jìn)行引種評價，認(rèn)為長林4、長林40 號、長林53 號和長林23 號4 個品種表現(xiàn)均較好。奚如春等[11]和左繼林等[12]利用不同方法對25 個贛無性系進(jìn)行了綜合品質(zhì)排序，結(jié)果表明贛無1 排名靠前，贛永5 排名較后；而彭麗梅等[13]在對10 個贛無性系的研究中認(rèn)為，贛無1 和贛永5 均具有較好的經(jīng)濟(jì)性狀。同一品種在不同的研究中可能會得出不同的結(jié)果。本研究結(jié)果表明，長林2 個品種好于贛系列的2 個品種，其中，長林4 優(yōu)于長林40，贛無1 優(yōu)于贛永5，因此長林4 經(jīng)濟(jì)性狀最好，贛永5 表現(xiàn)最差。這些結(jié)果與上述研究結(jié)果基本類似，但是關(guān)于贛無1 和長林40 品種的優(yōu)劣排序上，與閆夢等[18]的研究結(jié)果相反，這說明無性系的優(yōu)良性狀既具有較高的遺傳穩(wěn)定性，又可能因為選擇的指標(biāo)和試驗地點不同而表現(xiàn)不同。

本研究結(jié)果還表明，品種間單果質(zhì)量變異幅度較大，干籽出干仁率和種仁含油率變異系數(shù)較小，這與許洋[19]對長林系列品種和賈效成等[20]對海南本地油茶的研究結(jié)果一致。品種內(nèi)個體之間在產(chǎn)量性狀上的差異整體較大，其中，贛永5變異最大，長林40 和長林4 變異較小，這與張國武[21]對長林系列6 個品種的研究結(jié)果相似。

油茶的果實性狀和產(chǎn)量水平不僅受遺傳因素控制，還與環(huán)境條件和管理水平有較大關(guān)系，且結(jié)實存在大小年現(xiàn)象。本研究中，果實經(jīng)濟(jì)性狀為連續(xù)2 a 測定結(jié)果的平均值，一定程度上能夠體現(xiàn)良種的真實水平。但本研究中僅選擇了1 個試驗地點，其結(jié)果有一定的局限性，今后還應(yīng)在多個地點開展多年的跟蹤調(diào)查，從而獲得更全面準(zhǔn)確的結(jié)果，同時應(yīng)擴(kuò)大研究的品種選擇范圍，以期掌握更多品種的適應(yīng)性表現(xiàn)及結(jié)實特性。