茶樹(shù)品種抗寒性試驗(yàn)

邢 瑤 李 松 唐鎖海 楊亦揚(yáng) 虞 斌 魏愛(ài)華

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，南京 210036； 2.南京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，南京 210036； 3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院休閑農(nóng)業(yè)研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210014； 4.南京雅潤(rùn)茶業(yè)有限公司，南京 211300)

隨著無(wú)性系茶樹(shù)良種的不斷更新，尤其是特異葉色茶樹(shù)品種的推廣；幼齡茶樹(shù)的抗寒性成為茶樹(shù)成園的一個(gè)關(guān)鍵。受拉尼娜等因素影響，2021年1月我國(guó)大部地區(qū)氣溫較常年同期偏低，2021年1月6-8日，南京市高淳區(qū)出現(xiàn)-6～-7℃的極端低溫，低溫對(duì)葉片造成直接損傷，同時(shí)土壤水分結(jié)冰、造成茶樹(shù)植株凍害，由此田間觀察對(duì)于不同品種茶樹(shù)抗寒性鑒定更為可靠[1]。本次試驗(yàn)通過(guò)對(duì)極端低溫下不同品種茶樹(shù)凍害性狀調(diào)查，篩選出具有抗寒性強(qiáng)的茶樹(shù)品種，為江蘇茶樹(shù)品種栽培推廣提供參考。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 調(diào)查時(shí)間和地點(diǎn)

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

為南京市高淳區(qū)雅潤(rùn)茶業(yè)有限公司資源區(qū)內(nèi)，地勢(shì)平坦、緩坡。2021年1月20-22日，極端低溫凍害發(fā)生10天后，受凍葉片癥狀全部顯露，表現(xiàn)為紅變、焦枯等，開(kāi)展凍害觀測(cè)。

1.3 調(diào)查材料

對(duì)引進(jìn)的31個(gè)品種茶樹(shù)凍害情況進(jìn)行調(diào)查，均為穴盤(pán)苗栽植，栽植時(shí)間為2019年11月-2020年3月。

1.4 調(diào)查方法

采用田間自然鑒定法，每品種隨機(jī)取3個(gè)0.25 m2的小區(qū)(共3株)，對(duì)小區(qū)內(nèi)茶樹(shù)的總?cè)~片數(shù)、凍害葉片數(shù)、表現(xiàn)癥狀進(jìn)行調(diào)查，參考《茶樹(shù)越冬期凍害等級(jí)劃分指南》(DB33/T 2259-2020)[2]對(duì)凍害癥狀進(jìn)行描述。

因調(diào)查的均為幼齡茶樹(shù)，參考符安居凍害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[3]和《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程 茶樹(shù)》[4]，對(duì)整株茶樹(shù)的受害葉片進(jìn)行調(diào)查，葉片因受凍出現(xiàn)紅變、水漬、焦邊等現(xiàn)象即為受害葉，并根據(jù)受害情況進(jìn)行分級(jí)計(jì)算凍害指數(shù)，進(jìn)而評(píng)估不同品種的幼齡茶樹(shù)抗寒的差異。

表1 受害情況分級(jí)

(1)

(1)公式：ni—各級(jí)受凍株數(shù)；

xi一各級(jí)凍害級(jí)數(shù)；

N一調(diào)查總株數(shù)；

4—最高受害級(jí)別。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016整理和作圖，并利用SAS 9.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(α=0.05)。

為進(jìn)一步分析不同品種幼齡茶樹(shù)的抗寒性差異，利用SAS 9.2 采用系統(tǒng)聚類分析對(duì)31個(gè)幼齡茶樹(shù)品種的凍害指數(shù)進(jìn)行分析，本試驗(yàn)采用最長(zhǎng)距離法，分析不同幼齡茶樹(shù)品種的抗寒性強(qiáng)弱，將抗寒性分為強(qiáng)、較強(qiáng)、中和弱4類。

2 結(jié)果與分析

2.1 極端低溫下不同茶樹(shù)品種越冬凍害癥狀

由表2可以看出，普通葉色的茶樹(shù)品種，凍害癥狀多集中于中下部成熟葉片，其中‘ 錫茶5號(hào)’、‘多抗香’兩個(gè)品種葉片受害率低于20%，凍害程度較輕，特別是多抗香，僅下部成熟葉片略有損傷?！埦?3’、‘龍井長(zhǎng)葉’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘楮葉齊’、‘蒙山9號(hào)’的葉片受損率均在20%～30%之間，‘烏牛早’、‘福鼎大白茶’、‘金觀音’、‘鄂茶1號(hào)’、‘碧香早’葉片受損率在30%～40%，‘蘇茶120’、‘浙農(nóng)113’和‘峨眉問(wèn)春’葉片受損率在40%～50%，‘川茶2號(hào)’整株葉片受損，葉片受害率超過(guò)75%，凍害程度較重。

特異葉色的茶樹(shù)品種間凍害差異較大，凍害較輕的茶樹(shù)品種癥狀多集中于新梢葉片。調(diào)查的特異葉色茶樹(shù)品種中，白色葉茶樹(shù)品種凍害癥狀輕，葉片受害率均低于20%，黃色葉品種間出現(xiàn)較大差異，紫色葉品種凍害嚴(yán)重?！悬S3號(hào)’、‘醉金紅’、‘川黃1號(hào)’、‘川黃2號(hào)’、‘紫鵑’、‘紫芽’均表現(xiàn)為整株受害較重，其中‘川黃1號(hào)’、‘川黃2號(hào)’、‘紫鵑’、‘紫芽’葉片受損率高于80%，并出現(xiàn)較大面積葉片凋落的現(xiàn)象。

2.2 極端低溫下不同茶樹(shù)品種凍害指數(shù)的差異

由于調(diào)查的幼齡茶樹(shù)葉層、蓬面均未形成，極端低溫下不同茶樹(shù)品種凍害指數(shù)的差異僅作為幼齡茶樹(shù)越冬抗寒性的一個(gè)評(píng)估指標(biāo)。由圖1可以看出，‘多抗香’、‘中白1號(hào)’、‘白葉1號(hào)’的凍害指數(shù)顯著性最低，越冬抗寒能力最強(qiáng)?！a茶5號(hào)’、‘龍井43’、‘龍井長(zhǎng)葉’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘中白4號(hào)’、‘中黃2號(hào)’凍害指數(shù)稍高于‘多抗香’、‘中白1號(hào)’、‘白葉1號(hào)’，但均小于40，其抗寒能力較強(qiáng)?！K茶早’、‘金觀音’、‘鄂茶1號(hào)’、‘楮葉齊’、‘碧香早’、‘蒙山9號(hào)’的凍害指數(shù)在40～50之間，其中‘鄂茶1號(hào)’、‘楮葉齊’、‘蒙山9號(hào)’的凍害指數(shù)與‘龍井43’、‘龍井長(zhǎng)葉’、‘中黃2號(hào)’差異未達(dá)顯著水平，但顯著低于凍害指數(shù)大于等于50的茶樹(shù)品種。由圖1可以看出，除‘川茶2號(hào)’外的其他葉色正常的茶樹(shù)品種凍害指數(shù)均小于75，凍害指數(shù)大于等于75的品種以紫色和黃色葉茶樹(shù)品種為主，耐受極端低溫能力顯著低于其他品種茶樹(shù)，而同為葉色變異的白色葉茶樹(shù)耐受極端低溫能力顯著較強(qiáng)。

圖1 極端低溫下不同茶樹(shù)品種凍害指數(shù)的差異

2.3 基于31個(gè)幼齡茶樹(shù)品種凍害指數(shù)的聚類分析

如圖2所示，采用系統(tǒng)聚類分析法對(duì)31個(gè)幼齡茶樹(shù)品種凍害指數(shù)進(jìn)行分析，閾值T=1時(shí)，可將31個(gè)品種分成4類。在閾值T=0.5時(shí)，可以將調(diào)查的品種較好的分成5類，總體與閾值T=1時(shí)相近，唯一的差異在蘇茶120。蘇茶120的凍害指數(shù)既顯著低于‘中黃3號(hào)’和‘醉金紅’一組，又顯著高于凍害指數(shù)小于50的其他品種，這也是造成其與‘蘇茶早’一組關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)的原因，綜合考慮其葉色及田間表現(xiàn)，認(rèn)為在閾值T=1時(shí)將‘蘇茶120’與‘蘇茶早’等分為一組是合理的。

圖2 不同幼齡茶樹(shù)品種凍害指數(shù)的聚類分析樹(shù)狀圖

參考成年茶樹(shù)抗寒性的分類，將‘錫茶5號(hào)’等10個(gè)品種認(rèn)為抗寒性強(qiáng)，‘蘇茶早’等14個(gè)品種抗寒性較強(qiáng)，‘中黃3號(hào)’等2個(gè)品種抗寒性中等，‘川茶2號(hào)’等5個(gè)品種抗寒性弱(表3)。

表3 31個(gè)幼齡茶樹(shù)品中抗性指標(biāo)分類

3 討論

引種是改進(jìn)特定地區(qū)作物品種的主要方法之一，從外地引進(jìn)優(yōu)良品種，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)比較篩選適應(yīng)性強(qiáng)、表現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的品種在當(dāng)?shù)赝茝V種植，是直接利用現(xiàn)有品種資源在生產(chǎn)上發(fā)揮作用最快的方法。本試驗(yàn)利用2021年1月的極端低溫氣候，調(diào)查引種栽培的多個(gè)品種幼齡茶樹(shù)抗寒性，發(fā)現(xiàn)普通葉色的茶樹(shù)品種抗寒性總體優(yōu)于黃色和紫色葉片的茶樹(shù)品種，其中以‘錫茶5號(hào)’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘多抗香’、‘龍井43’、‘龍井長(zhǎng)葉’等6個(gè)品種抗寒性較強(qiáng)，這六個(gè)品種原產(chǎn)地均位于長(zhǎng)江下游，與試驗(yàn)地區(qū)緯度氣候相近，普通葉色的茶樹(shù)凍害癥狀多表現(xiàn)在中下部成熟葉片，而特異葉色品種茶樹(shù)凍害癥狀在中上部葉片體現(xiàn)更多，這可能與葉色變異品種茶樹(shù)中上部葉片出現(xiàn)退綠有關(guān)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同葉色變異品種幼齡茶樹(shù)其抗寒性存在較大差異，這可能是葉色變化的機(jī)理不同造成的[10-11]。白化茶樹(shù)各類型間在葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)，特別是葉綠體發(fā)育，和內(nèi)含物質(zhì)等方面的差異可能是其幼苗極端低溫下抗性不同的原因。紫色葉茶樹(shù)因葉細(xì)胞中花青素的積累使芽葉呈現(xiàn)紫紅色，最初的研究表明花青素的形成是植株應(yīng)對(duì)不利氣候條件的一種反應(yīng)[8]，極端低溫花青素合成相關(guān)酶的活性降低，引種跨緯度過(guò)大等綜合因素都可能是造成紫葉茶樹(shù)凍害嚴(yán)重的原因。特異葉色茶樹(shù)品種的研究多集中于葉色改變方面，對(duì)其抗逆等生理生化特性的機(jī)理有待進(jìn)一步研究。