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四川盆地不同油茶栽培品种性状的综合评价

2018-12-07侯学勇罗建勋辜云杰刘芙蓉

四川林业科技 2018年5期
关键词:出籽率长林特征值

侯学勇,王 超,罗建勋,辜云杰,刘芙蓉

(1.四川省荣县林业科技推广中心,四川 自贡 343100;2.四川省林业科学研究院,四川 成都 610081)

油茶CamelliaoleiferaAbel.隶属山茶科Theaceae山茶属Camellia,是我国特有的木本油料树种,也是世界四大木本油料树种之一[1-2]。油茶籽油是高档的食用油,含有丰富的不饱和脂肪酸,具有抗肿瘤、抗氧化、降血脂、抗菌消炎、预防冠心病和调节免疫力等作用[3],具有很高的营养价值和药用价值,在工业、医学、化妆品和食品等领域都有广泛的利用[4]。同时,油茶花期在秋冬季,被誉为“雪上一枝花”,具有较好的观赏价值,是集生态、观赏和经济效益于一体的优良树种。

油茶适生范围广、经济价值高、生态功能强,是我国特有的经济效益和生态效益俱佳的优良乡土树种,从长江流域到华南各地广泛栽培[5],主要包括四川、重庆、广西、江西和湖南等省(自治区、直辖市)。四川省荣县是四川盆地丘陵野生油茶资源分布的典型地区,是该区域重要的经济树种之一。野生油茶群落资源的果实大小、产量和含油率等变异较大,需要筛选优良品种进行推广栽培。不同品种的油茶生长和结实特性差异较大,受生长环境和气候条件的影响较大,而四川盆地关于不同油茶品种果实和产量研究的报道较少。因此本文通过区域栽培和引种试验,研究不同油茶品种在四川盆地低山丘陵区的生长和结实情况,以期为四川省油茶优良品种的选育和推广栽培提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于四川自贡市荣县,地处北纬28°56′38″、东经106°58′43″,海拔535 m。属亚热带季风气候,光照充足,雨量充沛,气候温和,四季分明,年平均气温为17.8 ℃,最热月(8月)平均温度为26.7℃,最冷月(1月)平均温度为7.3 ℃。年日照时数 1 200 h,年降水量 1 012 mm,主要集中在5月—8月,无霜期235 d~293 d。

试验地地处丘陵低山区,面积0.67 hm2,选择10个不同品种的1 a生油茶嫁接苗进行栽培。采用随机区组试验设计,株行距为2 m× 3 m。土壤类型为紫色土,土层厚度为60 cm~100 cm,肥力中等。

1.2 油茶品种

供试的10个油茶品种分别是:湖南的湘林1号、湘林27号、湘林40号、湘林97号和湘林210号,中国林业科学院的长林23号、长林55号和长林166号,四川乡土的川荣153号和川荣156号。2011年冬季在四川荣县试验基地建立油茶试验林,不同品种的油茶采用生长健壮、无明显病虫害的1 a生嫁接苗,苗高为7 cm~12 cm、地径为0.2 cm ~ 0.25 cm。每个品种各50株,采用单因素随机区组试验设计,栽植的株行距为2 m×3 m。

1.3 试验方法

2017年9月下旬,每个品种选择5株生长良好的代表性植株,对其树高、地径和冠幅进行测定,记录平均值。于10月中旬果实成熟期采果,测定不同油茶品种果实的主要经济性状,包括:单株产量、果长、果宽、鲜果重量、鲜籽重量、鲜籽数量和鲜果出籽率。果长和果宽采用游标卡尺测定,鲜果重量和鲜籽重量采用天平(精度0.01 g)测定,鲜果出籽率=鲜籽重量/鲜果重量×100%

1.4 数据分析

试验数据采用软件SPSS 19.0进行统计分析,数据采用平均值±标准差。

利用DPS软件进行主成分分析,对不同油茶品种的果实和产量性状进行降维分析,计算各指标相关矩阵的特征值、特征向量、各个主成分的方差贡献率和累积方差贡献率,以累积贡献率大于 85%为标准提取主成分[6]。利用主成分的得分,以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总特征值之和的比例作为权重,建立主成分综合评价模型,对不同油茶品种的果实和产量进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 生长特性

2017年9月,对不同油茶品种的树高、地径和冠幅进行测定,分析结果见表1,不同油茶品种的平均树高为1.71 m~2.13 m;平均地径为3.46 cm~5.21 cm,湘林210号的平均地径最大;平均冠幅为1.31 m ~ 2.14 m,其中长林55号的平均冠幅最大。生长指标在一定程度上反映了油茶的个体生长状态和生产力,是重要的评价因子,但由于经济林树种的树高和冠幅受到人为修枝整形的影响较大,在生产中主要用作参考指标。

表1 不同油茶品种的生长特性指标Tab.1 Comparison of growth features of different Camellia oleifera varieties

2.2 果实特性

为了解不同油茶品种的果实性状差异,筛选四川丘陵地区适宜的优良油茶品种,对不同油茶品种的果实性状进行分析,结果见表2。不同品种油茶的平均果长为3.21 cm ~ 4.43 cm,长林23和长林55的平均果长最大;平均果宽为3.06 cm ~ 4.36 cm,长林55的平均果宽最大;平均鲜果重为17.71 g ~ 42.75 g,长林55的鲜果重最大,显著高于湘林系列油茶品种;平均鲜种籽重为7.71 g ~ 23.15 g,长林55的单个果实的种籽重量最大,显著高于其它品种;平均种籽数量为2.8~10粒,川荣153的种籽数量最多;平均出籽率为37.96 %~54.07 %,长林55的平均出籽率最高,长林166的平均出籽率次之,为53.59%。

表2 不同油茶品种的果实性状比较 Tab.2 Comparison of fruit characteristics of different Camellia oleifera varieties

2.3 单株产量

不同油茶品种的单株鲜果产量结果见图1,图中小写字母不同表示在0.05水平上差异显著。其平均产量为3.16 kg ~ 6.54 kg,其中川荣153的平均产量最高;长林23和湘林40的平均单株产量次之;湘林97、湘林210、长55、长林166和川荣156的平均单株产量均在4 kg ~ 5 kg之间;湘林27为3.16 kg,显著低于川荣153、长林23和湘林40。

图1 不同油茶品种的单株产量Fig 1 Yield per plant of different Camellia oleifera varieties

2.4 综合评价

对不同油茶品种的果实和产量指标进行主成分分析,由表3可知,前两个主成分的累积方差贡献率为88.27%,表明前两个主成分代表了全部分析指标88.27 %的综合信息,其他主成分在性状分析中所起的作用仅为11.73 %。第1主成分的特征值为5.07,方差贡献率为72.42%,代表了分析指标72.42%的信息,是最重要的主成分;第2主成分的特征值为1.11,方差贡献率为15.85%,代表了分析指标15.85%的信息。

表3 主成分的特征值和累积贡献率Tab.3 The feature value and contribution rate of main components

前两个主成分很好地评价了油茶的果实和产量,提取前两个主成分,由表4可知,果宽、鲜果实重量、鲜种籽重量和出籽率在第1主成分上有较高系数,说明第1主成分基本代表了果实重量和出籽率的信息;果长在第2主成分上有较高系数,说明第2主成分主要反映了果实大小的信息。

表4 相关矩阵的特征向量Tab.4 The feature vector of principal component

为全面评价试验点栽培的油茶品种果实和产量,以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总特征值之和的比值作为权重,建立主成分综合评价模型,即F=(5.07×F1+1.11×F2)/6.18。综合得分见表5,10个品种的油茶果实性状的综合得分从高至低依次为:长林55、川荣153,长林23,湘林97,湘林40,长林166,川荣156,湘林210,湘林1,湘林27。评价结果客观地反映了这些品种在四川盆中地区的果实和产量特性,可为四川盆中地区的优良品种栽培和推广提供一定的参考依据。

表5 果实性状的主成分分值Tab.5 Principal component scores and overall scores of fruit

3 结论与讨论

主成分分析的优势在于对多维数据进行降维,近年来广泛应用于农林业植物的综合评价分析[7~12]。利用线性变换,将各指标间相互重叠冗余的信息以少量的综合指标反映出来,使这些综合因子之间尽量相互独立,进而真实地反映原指标的信息[13]。为了更好的评价不同油茶品种在四川盆中丘陵区的栽培品质和适宜性,本文采用主成分分析法进行降维,前两个主成分代表了油茶果实和产量7个性状88.27%的信息。对果实特性进行了综合评价和预测,并根据每个品种的得分进行排名。果实品质较好的是长林55、川荣153、长林23,具有果实大、出籽率高等优点,可为四川的油茶品种选择提供一定的指导依据。

目前可引种栽培的油茶优良品种(系列)较多,主要包括长林、湘林、川荣、广西岑软、江西赣系列等[14],以及四川乡土的翠屏、江安等优良油茶系列品种,今后可加强对不同油茶品种油品质等指标的研究,进一步扩大油茶造林的品种选择范围和品种配置,筛选和推广适宜栽培于四川盆地丘陵区的油茶品种,以推动我省油茶产业的快速发展。

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