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修剪冠形对油茶穗条生长和质量的影响

2020-07-01曹丽仙曾建亮刘书彤李建安

经济林研究 2020年2期
关键词:单穗条数树冠

曹丽仙,曾建亮,刘书彤,喻 雄,古 龙,李建安

(中南林业科技大学 a.湖南省南方丘陵山地生态经济林产业工程技术研究中心; b.经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室;c.经济林培育与利用湖南省2011 协同创新中心; d.经济林育种与栽培国家林业局重点实验室,湖南 长沙 410004)

油茶Camellia oleifera是山茶科Theaceas 山茶属Camellia的常绿小灌木,是我国最重要的食用油料树种,与油橄榄Olea europaea、油棕Elaeis guineensis和椰子Hyophorbe lagenicaulis并称为世界四大木本食用油料树种[1]。其主要加工产品茶油的不饱和脂肪酸含量达90%以上,具有降血糖、降血压、防治心脑血管疾病的作用,经济价值高、用途广、综合开发利用潜力大,号称“东方的橄榄油”,是联合国粮农组织推荐的优质健康食用植物油[2-3]。

我国油茶产业经历连续10年快速发展之后,产业规模迅速扩大,但目前受采穗圃面积和穗条产量的限制,难以保证生产上对良种苗木的需求[4-5]。 发展油茶产业,提高油茶产量,苗木是基础,高产优质的穗条更是获得油茶高效生产的根本与关键[6]。油茶采穗圃是集中生产优质穗条的良种生产基地,是良种资源定向培育的重要环节,可以为建立无性系种子园提供优良接穗,也可以直接为良种壮苗的大规模生产提供良种穗条[7-9]。油茶作为主要依靠嫁接繁殖的树种,其穗条质量对无性系苗的质量有着决定性影响,直接影响嫁接后苗木的生长存活,而优质的穗条更有利于嫁接成活[10-12]。因此研究油茶不同修剪冠形对良种穗条生长及质量的影响有着一定的实践意义。

目前,有关油茶采穗圃修剪强度、修剪时间、造林密度、施肥技术等方面[5-17]研究报道较多。钟秋平等[6]研究了不同修剪时间、修剪强度对油茶优良无性系采穗圃穗条数量、长度和抗病性等的影响。江泽鹏等[18]在秋季对油茶良种采穗圃进行了不同修剪方式和修剪强度的试验研究。这些研究结果表明通过在适宜时间,选择合适的部位,采用合理的方法和模式等,对油茶树体进行修剪处理,不仅能提高穗条产量,还能有效降低炭疽病等病害的发生率,促进树体生长。曾雯珺等[19]、王东雪等[20]对油茶优良无性系采穗圃进行密度试验,比较研究了不同造林密度及不同植物生长调节剂和叶面肥对采穗圃植株生长、穗条产量及质量的影响。蔡方标[21]研究了油茶采穗圃不同整形修剪与施肥对油茶穗芽产量的影响。这些研究结果证明,合理的造林密度、适当的整形修剪和施肥可以显著提高油茶嫁接穗条的产量和质量。目前,关于油茶采穗圃修剪冠形对良种穗条生长及质量的影响仍缺乏有针对性的研究报道,仅见曹永庆等[22]对不同树形油茶无性系的发枝和光合特性及对修剪处理的响应进行了相关研究。本试验中拟从修剪冠形的角度出发,研究冠形对油茶采穗圃穗条生长及质量的影响,筛选出适合‘铁城一号’油茶采穗母树的优良冠形,旨在为营建优质高效油茶采穗圃及油茶育苗提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在常德市鼎城区蔡家岗镇油茶示范基地(21°7′36″N、110°14′24″E)。地处中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候区,以大陆性气候为主,海拔200 ~300 m。年平均气温17.4 ℃,1月平均气温5.1 ℃,7月平均气温28.9 ℃,平均降水量1 348.3 mm,年最大降水量1 803 mm,年最小降水量1 109 mm。土壤为红壤,坡向东南,坡度小于25°。

1.2 试验材料

以常德‘铁城一号’油茶作为试验材料,试验植株均为8年生油茶大树,平均树高2.1 m,冠幅210 cm×230 cm,株行距2 m×3 m。随机选取长势一致、无病虫害的植株作为样树,试验前未进行任何修剪处理。

1.3 试验方法

1.3.1 树体修剪

2018年冬季,采取简易修剪方式进行修剪,修剪强度控制在树体生物量1/3 左右,分别修剪为圆头形、平头形、圆锥形,以不进行修剪处理的植株作为对照。每个处理3 株,3 次重复,即每种冠形共处理9 株。

1.3.2 指标测量

2019年5月,进行春梢各生长指标的测量,测量指标包括冠幅、穗条长度、穗条直径、节间距、单穗条总芽数、单穗条有效芽数、单株穗条数和单株有效穗条数等。有效芽质量要求叶芽饱满,叶片完整,无病虫害;有效穗条质量要求长度大于10 cm,直径大于2.00 mm,总芽数大于3[19]。

有关指标计算方法如下[18-20]:节间距=穗条长度/单穗条总芽数;单株单位冠幅面积穗条产量= 单株穗条数/冠幅面积;单株有效芽数=单穗条有效芽数×单株有效穗条数。

1.4 数据分析

试验数据用SPSS 20.0 和Excel 2010 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 修剪冠形对油茶穗条产量的影响

不同修剪冠形的油茶穗条产量见表1。由表1 可知,与对照相比,圆锥形和圆头形树冠对提高油茶穗条产量均有一定作用。其中,圆锥形树冠的穗条产量最高,平均单株穗条数比对照高出25.6%,单位冠幅面积穗条产量高出37.3%,差异极显著(P<0.01);圆头形树冠的平均单株穗条数比对照高出7.2%,单位冠幅面积穗条产量比对照高出14.5%,差异未达显著水平(P>0.05)。平头形树冠的平均单株穗条数和单位冠幅面积穗条产量较对照有所下降,分别降低了12.4%和4.0%,差异不显著(P>0.05)。

表1 不同修剪冠形的油茶穗条产量†Table 1 Scion yield in C.oleifera with different pruned crown shapes

2.2 修剪冠形对油茶穗条质量的影响

不同修剪冠形的油茶穗条质量见表2。由表2可知,与对照相比,圆头形树冠可以显著提高穗条长度和单穗条有效芽数,分别提高了31.4%和22.6%,且与对照差异显著(P<0.05),穗条直径、单穗条总芽数和单株有效芽数出现不同幅度的提高,节间距更为合理,但相比对照未达显著水平(P>0.05)。平头形树冠的穗条长度、穗条直径、节间距、单穗条总芽数和单穗条有效芽数均比对照高,而单株有效芽数未增加,说明该冠形单株有效穗条数较对照少,这与2.1 中平头形单株穗条数低于对照的结论相符合。与对照相比,圆锥形树冠的穗条长度、穗条直径、节间距、单穗条总芽数以及单穗条有效芽数变化不大,穗条直径和单穗条总芽数比对照低,但差异不显著(P>0.05),说明圆锥形树冠对提高穗条质量无明显作用,其单株有效芽数的增加仅是由单株穗条数增加引起有效穗条数的增加而导致。

表2 不同修剪冠形的油茶穗条质量Table 2 Scion quality in C.oleifera with different pruned crown shapes

2.3 修剪冠形对油茶树冠不同位置穗条生长的影响

不同修剪冠形的油茶树冠不同位置穗条的生长情况见表3。由表3 可知,与对照组相比,圆锥形树冠的内围穗条数量提高了77.2%,且与对照差异显著(P<0.05),穗条长度和直径较对照提高了8.5%和8.6%,单穗条有效芽数降低了36.5%,但与对照的差异未达显著水平(P>0.05)。圆头形和平头形树冠的内围穗条生长情况与对照相比无显著差异(P>0.05),但平头形树冠内围穗条生长情况较差,穗条长度和单穗条有效芽数较对照有所降低。与对照组相比,圆头形和平头形树冠可以显著提高树冠外围穗条数量,增幅分别为63.7%和58.7%,且与对照差异显著(P<0.05),穗条长度和穗条直径较对照也有一定提高,但效果并不显著(P>0.05)。圆锥形树冠的外围穗条生长情况与对照相比无显著差异(P>0.05),穗条数量较对照有所减少。

表3 不同修剪冠形的油茶树冠不同位置穗条的生长情况Table 3 Growth status of scions at different positions in C.oleifera crown with different pruned shapes

对相同修剪冠形的油茶树冠不同位置的穗条数量进行方差分析,结果见表4。由表4 可知,平头形和圆头形树冠的采穗母株树冠外围穗条生长情况显著优于树冠内围(P<0.05),与对照规律一致。其中,平头形树冠的内外围穗条生长情况差异最为显著,外围穗条数量是内围的2.33倍。圆锥形树冠的油茶母株内围穗条生长情况优于外围,与对照规律完全相反,内围穗条数量为外围的1.60 倍,但差异并未达到显著性水平 (P>0.05)。

表4 同一修剪冠形的油茶树冠不同位置穗条数量的方差分析结果Table 4 Variance analysis result of scion number at different positions in C.oleifera crown with the same pruned shape

2.4 油茶穗条各指标间的相关性

对油茶穗条长度、穗条直径、单穗条总芽数、单穗条有效芽数、节间距和单株穗条数进行Pearson 相关性分析,结果见表5。由表5 可知,油茶穗条长度、穗条直径、单穗条总芽数和单穗条有效芽数之间均存在极显著相关性(P<0.01),且均为正相关关系。说明在穗条长度、穗条直径、单穗条总芽数和单穗条有效芽数中,某指标的变化会引起其他3 个指标以同等趋势进行变化。节间距与穗条长度二者之间也存在极显著正相关关系(P<0.01),即节间距会随着穗条长度的变化而变化。单株穗条数与穗条长度、穗条直径和节间距之间存在一定负相关性,即随着油茶穗条长度和直径的增加,节间距变大,单株穗条数会出现一定程度下降,但这种相关性并不显著 (P>0.05)。

表5 不同修剪冠形的油茶穗条各指标Pearson 相关性分析结果†Table 5 Pearson correlation analysis results of each index of C.oleifera scions with different pruned crown shapes

3 结论与讨论

高产优质的油茶穗条(尤其是春梢)是获得油茶苗高效生产的根本和关键,是无性繁殖的主要材料[7]。合理修剪是实现油茶采穗圃穗条优质高产的主要技术措施之一,能改善树体结构,促进新梢萌发,提高穗芽数量和有效利用率[23]。本研究中,圆头形和圆锥形树冠油茶的穗条产量与对照相比均有所提高,这与钟秋平等[6]报道的修剪对油茶采穗圃穗条生长及抗病性影响的研究结果一致,即修剪能促进树枝抽梢数的增加。其原因为,良好的修剪冠形可以调整树体叶面积,改善光照条件,影响光合作用,从而改变树体的营养制造状况和营养水平。在这3 种修剪冠形中,平头形树冠的油茶穗条产量不但未增加,而且比对照有所下降,这可能与该油茶品种的特性有关。‘铁城一号’油茶品种树体相对紧凑,与其他2 种冠形相比,相同修剪强度下平头形修剪对树体自身营养分配影响更大,前期营养调节不均衡,抽穗发枝较其他处理更晚,该冠形油茶后期是否会通过自身营养调节达到更优表现有待进一步研究。

采穗圃穗条不仅要保证数量,更要保证质量,穗条的质量直接影响标准化良种壮苗的培育[23-24]。本研究结果表明,圆头形树冠对提高油茶穗条长度和单穗条有效芽数作用显著(P<0.05),同时对增加穗条直径、单穗条总芽数和单株有效芽数有一定作用,节间距更为合理。在生产应用中,较长的节间距能有效提高穗芽利用率,节间距较短,在油茶嫁接或扦插繁殖中不便作为1 穗1 芽单独使用,穗芽利用率相对较低[20]。圆锥形和平头形树冠对穗条质量的影响与其对穗条产量的影响完全不同。虽然圆锥形树冠对提高穗条产量有显著作用,但与对照相比穗条质量并未提高,甚至穗条直径和单穗条总芽数比对照还低。平头形树冠虽然穗条产量与对照相比有所降低,但穗条长度、穗条直径、节间距、单穗条总芽数和单穗条有效芽数均比对照高,说明对‘铁城一号’油茶品种而言,这2 种冠形不能合理平衡穗条产量和质量之间的关系,未起到合理分配营养物质、调节营养比例的作用。

曹永庆等[22]研究了不同树形油茶无性系的发枝特性,发现不同树形油茶无性系冠层不同部位的新梢发枝量、新梢长度和新叶比表现出较大差异性。本研究中发现不同形状树冠的不同位置穗条质量差异较小,但穗条数量存在显著差异,这与曹永庆等[22]的研究结果是一致的,即直立形油茶无性系冠层各部位间新梢长度差异较小,但新梢发枝量差异较大。圆头形和平头形树冠外围穗条数量显著多于内围,与对照一致,而且外围穗条数量比对照均有显著性提高(P<0.05),内围穗条数量与对照相比差异不大。圆锥形树冠内围穗条数量多于外围,与对照完全相反,内围穗条数量比对照显著提高了77.2%,外围穗条数量较对照有所减少,说明该修剪冠形较大程度上改变了该油茶品种原有的树体结构,内围较外围受光条件更好,春梢大部分营养集中在内围的穗条上,通过内围新梢发枝量的显著提高,实现单株穗条产量的显著提高。

在试验后期还发现,圆锥形树冠油茶母株内围穗条比其他处理更容易遭受虫害,出圃穗条的数量和质量严重降低。因此综合来看,在圆头形、圆锥形、平头形3 种冠形中,圆头形是油茶采穗圃较为理想的采穗冠形,不仅能有效提高油茶穗条产量,还能保证后期产出穗条的质量,有利于优质高效油茶采穗圃的营建。

整形修剪对营建优质高效的油茶采穗圃十分重要[16]。但不同油茶品种之间,树体结构存在较大差异,而且不同的修剪强度对油茶树体生长也有不同的影响[14]。本研究中仅针对‘铁城一号’油茶品种进行不同修剪冠形试验,其他品种油茶采穗圃理想树形以及不同修剪强度下油茶穗条生长响应机制,有待进一步深入研究。

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