广东引种‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶良种区域试验与评价
2022-04-12陈锐帆奚如春
陈锐帆,张 恒,奚如春,b
(华南农业大学 a.林学与风景园林学院;b.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室,广东 广州 510642)
油茶(Camelia oleifera)为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)常绿灌木或小乔木,是我国特有的木本油料树种,具有良好的经济、社会和生态效益,与油棕(Elaeis guineensis)、油橄榄(Oleaeuropaea)和椰子(Cocos nucifera)并称为世界四大木本食用油料植物。其主要适生于亚热丘陵地带,适生年均气温14 ~21 ℃,光照时长1 800 ~2 200 h,具有耐贫瘠、喜酸的特性,在土层疏松、深厚、排水良好、肥沃的砂质壤土中生长时结实好,产量性状稳定,出油率高,目前全国现有油茶林面积453.3 万hm2,年产值约1 160亿元[1-4]。从20世纪50年代开始,我国高度重视油茶良种选育与管理工作,先后有国家和省级审(认)定的油茶良种375个,并在生产上推广应用,目前主推的油茶良种有三华、湘林、赣无、长林、赣油、桂无、岑软等系列,基本满足了当前当地油茶产业对良种的迫切需求,为油茶产业发展提供了良种保障。但各品种的经济性状差异显著,且存在明显的时效性和区域性[5-11]。
区域试验是参试品种在多试验点进行多年比较和分析各品种的生态适应性、稳定性和高产性等性状来确定参试品种的适应推广范围。品种区域试验能确定一个新品种的生态适应性、丰产性、稳定性、抗逆性及其他生物性状是其他试验所不能代替的[12]。区域试验与评价是品种审定和推广的基础性工作,是品种使用管理不可缺少的技术环节,通过区域试验可明确其适应性,制订科学合理的品种区划和配置模式。区域试验在农林等生物种业中意义重大,已得到了高度重视和广泛应用[13-15]。油茶品种区域试验也成效显著,但由于产业需求紧、任务重,大部分油茶品种区域试验研究还严重不足,不可避免地出现了盲目调种用种现象。随着目前各地油茶新造林已进入投产期,部分品种区域性不适应现象已日渐显现,由于品种使用不当,出现低产低效甚至种植失败等严重问题。基于此种现状,国家林业局印发了《全国油茶主推品种目录》(林场发〔2017〕64号),进一步明确了各地油茶品种选择与配置模式。
广东省为我国油茶主产区之一,全省各地相继引进了相关品种,开展了部分品种引种测定,并选育出一些本土优良品种,但由于省内各生态区立地条件差异显著,油茶品系存在明显的地域性和生态适应性差异,省内引种油茶良种至今均未按照统一规范技术要求进行多点多系的区域试验。‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶良种虽已列入广东省主推品种目录,群众自发性引种种植面积不断增大,但在全省不同生态区域的适生性和稳定性仍不够清晰,缺乏科学合理的品种区划依据[16-20]。为此,本文通过引进‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶良种,在全省油茶主产区,按照统一试验要求开展区域试验,测定分析其生物学、生态学、经济学和抗性性状特征,综合评价其区域适生性,制订有效合理的选种用种方法,避免因盲目引种带来的不必要损失,为广东省油茶品种区划提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验区域概况
试验区域分别在粤西(云浮市)、粤北(韶关市)和粤东北(梅州市)等地,各区基本概况分别为:
1)粤西(云浮市)试验区:地理坐标为111°03′~111°52′ E,22°25′~22°57′ N,属南亚热带季风气候,夏长无严冬,气温偏高,热量丰富,春秋暖和,雨量变幅大,光、温、热地域差异明显。全年平均日照率42%,年平均气温在18.30 ~22.10 ℃之间,年降水量在1 260 ~1 600 mm。林地土壤为黄红壤。
2)粤北(韶关市)试验区:地理坐标为113°35′~113°48′ E,24°15′~24°42′N,属亚热带季风气候区,有明显的湿热和干冷的大陆性气候,有温暖、热量足、雨量丰富、湿度大、无霜期长的特点。历年平均日照时数1 658.9 h,年均气温20.3 ℃,年均降雨量1 640 mm。林地土壤为黄红壤。
3)粤东北(梅州市)试验区:地理坐标为115°43′~116°33′ E,24°23′~24°48′ N,南亚热带季风气候,夏季长,冬季短,全年气温高,冷热悬殊,光照充足,气流闭塞,雨水丰盈且集中,年平均气温21.3 ℃,年平均降雨量1 528.5 mm。林地土壤为黄红壤。
1.2 试验材料
试验材料为广西林业科学院审定的‘岑软2号’油茶(国S-SC-CO-001-2008)和‘岑软3号’油茶(国S-SC-CO-002-2008)的1年生芽苗砧嫁接容器苗。于2011年3—5月,从广西壮族自治区林业科学研究院油茶良种资源圃,选择长势均一,无病虫害的苗木引种栽植于各试验区。苗木平均地径D:0.45 cm,平均苗高H:40 cm。
1.3 试验设计与营建方法
1)试验设计:采用随机区组设计,分品系块状小区,每个区试区共设置3个小区,在每个小区内‘岑软2号’‘岑软3号’每个品系栽植面积0.17 hm2,测定林1 hm2。以本地种植的油茶品种为对照。
2)试验林营建:按照油茶速生丰产栽培技术规程。全面林地清理,带状整地,带宽1.2 m,带上挖穴,规格0.5 m×0.5 m×0.4 m,每穴施有机肥5 kg 左右,株行距2.5 m×3.0 m,每公顷定植1 335 株。定植第二年后每年抚育施肥2 次,第一次3—4月每株施复合肥0.1 ~0.2 kg,第二次11—12月每株施有机肥5 ~10 kg。所有测定林的保存率均在95%以上。测定林2013年部分树木已开花结果,2016年已进入稳定投产期。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 样树选择
在3个试验区的每个小区,分别选择生长正常、树冠均匀、无病虫害,且均匀分布在试验小区内的‘岑软2号’和‘岑软3号’各10 株为测定样树,每个试验区、每个品种的测定样树总数为30 株。
1.4.2 测定指标与方法
1)生物学特征观测:2016年开始,定点观察记载各样树的萌芽期、展叶期、花芽分化期、开花期、果实成熟期以及病虫危害等生物学特征。物候期观测,在物候变化较快的季节每7 天观测1 次,以3 株样树均出现物候现象的时间为物候期[21]。
2)目标经济性状指标测定:2016年至2018年10月20—24日(霜降采果时),每年分别测定各样株的地径、树高、冠幅、单株产量等指标;并按照国家油茶良种选育技术标准进行果实经济性状指标测定(包括单果质量、果径、果皮厚、出籽率、出仁率等)。
3)含油率指标测定
鲜果含油率:采用核磁共振法测定;单位面积产油量:先用平均每平方米冠幅产果量乘以鲜果含油量得到每平方米冠幅产油量,再乘以按盛果期郁闭度为0.60 折算的结果冠幅面积(6 000 m2/hm2)得到每公顷产油量。(参考中华人民共和国林业行业标准LY/T 1730.1—2008 油茶 第1 部分:优树选择和优良无性系选育技术规程)
1.5 数据分析与处理方法
本文数据采用Microsoft excel 2010 软件进行常规数据处理分析,用SPSS 23.0 统计软件进行单因素方差分析。
2 结果与分析
2.1 生物学特征
‘岑软2号’‘岑软3号’油茶在粤西、粤北和粤东北3个试验区的生物学特征指标测定分析结果见表1。由表1 分析得知:1)粤西试验区(云浮)与原产区(广西南宁)相比,‘岑软2号’‘岑软3号’生物学性状发育进程总体推延2 ~3 d。2)粤北试验区(韶关)和粤东北试验区(梅州)2 地,其生物学性状发育进程基本相似,但与原产区(广西南宁)相比,总体推延7 ~10 d。而与本地其他品种相比,大量抽梢展叶期要早10 ~15 d。3)3个试验区的果实成熟期基本相似,且基本与原产区同步。4)3个试验区的病虫危害率均较低,且树体发育良好,树势健壮。若以旬为统计单位时,各区试点参试品种物候期与原产地表现一致。
表1 各试验区和原产地‘岑软2号’‘岑软3号’生物学特征指数Table 1 Biological indexes of ‘Cenruan 2’ and ‘Cenruan 3’ in each test region and origin
2.2 果实经济性状特征
粤西、粤北和粤东北3个试验区各样树果实经济性状指标测定分析结果见表2。结果表明:在3个试验区‘岑软2号’的果径、果皮厚、单果质量、鲜出籽率、鲜果含油率和种仁含油率均与原产地广西南宁无显著差异,但在粤西和粤东北两试验区果高较原产地差异显著,且均小于原产地;各试验区‘岑软3号’的果高、果皮厚、鲜出籽率、鲜果含油率和种仁含油率均与原产区没有显著差异。粤北和粤东北2 地的果径与原产地相比存在显著差异,其果径均值分别为40.09、39.25 mm,均大于原产地的31.70 mm,方差分析显示,3个试验区的单果质量与原产地相比存在显著差异,粤北、粤东北和粤西的单果质量均值分别为40.89、46.39、42.15 mm,均大于原产地的20.19 mm。除此之外,‘岑软2号’‘岑软3号’在3个试验区之间的各项经济性状指标无显著差异。
表2 各试验区参试品种果实经济性状指标†Table 2 Economical index of fruit in each trial region
综上所述,在果实经济形状指标方面,‘岑软2号’‘岑软3号’在3个试验区之间及与原产地之间差异不显著,各项果实性状指标特征均表现出良好地适生性和稳定性。
2.3 生长及经济性状特征指标
树体的生长情况与经济产量的高低密切相关,而产果量则直接决定油茶产业的经济效益。粤西、粤北和粤东北3个试验区各样树的生长和目标经济性状指标测定结果分别见表3 ~5。各试验区结果分析如下。
2.3.1 粤西(云浮)测定试验区(表3)
表3 粤西试验区参试品种生长及经济性状指标†Table 3 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of western Guangdong
1)‘岑软2号’油茶投产后,经连续3年测定,2016年地径与2018年地径有显著差异,说明树体长势良好,为经济产量的形成创造了良好的基础,其余各经济性状3年间无显著差异,说明油茶树投产后,经济性状稳定,大小年现象不明显,能够较好地适应粤西试验区的立地条件。综合来看,在粤西试验区‘岑软2号’油茶单株平均产果量为6.05 kg,平均冠幅产果量1.86 kg/m2;平均公顷产果量为10 920 kg/hm2;平均公顷产油量为773.14 kg/hm2。
2)‘岑软3号’油茶投产后,经连续3年测定,除树高指标以外,其余各经济形状指标3年间差异不显著。在粤西试验区‘岑软3号’油茶单株平均产果量为5.56 kg,平均冠幅产果量1.93 kg/m2;平均公顷产果量为11 608.5 kg/hm2;平均公顷产油量为818.4 kg/hm2。
‘岑软2号’和‘岑软3号’在粤西试验区均表现出较好的适生性和稳定性。从经济产量来看,‘岑软2号’平均单株产果量虽略高于‘岑软3号’,但其平均冠幅产果量和平均公顷产果量较低,使其平均公顷产油量为773.14 kg/hm2低于‘岑软3号’的平均公顷产油量818.4 kg/hm2。
2.3.2 粤北(韶关)测定试验区(表4)
表4 粤北试验区参试品种生长及经济性状指标†Table 4 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of northern Guangdong
在粤北试验区‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶投产后,经连续3年测定,树高、冠幅、单株产果量和单位冠幅产果量均无显著差异,仅地径2016年与2018年间存在显著差异,说明2 参试品种在粤北试验区树体均能正常生长,经济产量稳定,大小年现象不明显,均表现出较好的适生性和稳产性。
1)‘岑软2号’油茶投产后,经连续3年测定,单株平均产果量为4.78 kg,平均冠幅产果量1.90 kg/m2;平均公顷产果量为11 389.78 kg/hm2;平均公顷产油量为810.95 kg/hm2。
2)‘岑软3号’油茶投产后,经连续3年测定,单株平均产果量为5.36 kg,平均冠幅产果量1.84 kg/m2;平均公顷产果量为11 040.59 kg/hm2;平均公顷产油量为786.09 kg/hm2。
综合2 参试品种在粤北地区的经济性状来看,‘岑软2号’单株平均产果量略低于‘岑软3号’,但其平均冠幅产果量、平均公顷产果量和平均公顷产油量均高于‘岑软3号’。说明在粤北试验区‘岑软2号’较‘岑软3号’经济性状指标更高,丰产性更好。
2.3.3 粤东北(梅州)测定试验区(表5)
表5 粤东北试验区参试品种生长及经济性状指标†Table 5 Growth and economic indexes of tested cultivars in trial region of northeast Guangdong
1)‘岑软2号’油茶投产后,经连续3年测定,仅2016年与2018年地径间存在显著差异,其余各生长指标和经济性状指标间均无显著差异,说明其在粤东北试验区生长情况良好,经济性状稳定。综合3年经济性状指标,‘岑软2号’单株平均产果量为4.86 kg,平均冠幅产果量1.91 kg/m2;平均公顷产果量为11 472.44 kg/hm2;平均公顷产油量为793.89 kg/hm2。
2)‘岑软3号’油茶投产后,经连续3年测定,2016年与2018年间地径和单株产果量均存在显著差异,其余各生长和经济性状指标间差异不显著。‘岑软3号’油茶投产后单株产果量逐年上升,由2016年平均每株3.58 kg 增长至2018年平均每株6.45 kg,说明在粤东北地区‘岑软3号’不仅产量稳定,适生性良好,而且经济产量潜力大,栽培应用价值高。综合3年经济性状得出,其单株平均产果量为5.02 kg,平均冠幅产果量1.96 kg/m2;平均公顷产果量为11 737.38 kg/hm2;平均公顷产油量为812.23 kg/hm2。
综上所述,在粤东北地区‘岑软3号’适生性和稳产性更好,经济产量更高。
由表3 ~5 可以看出3个试验区3年两参试品种各生长及经济性状指标总体呈现逐年上升趋势,但增长幅度不明显,说明两参试品种在3个试验区均表现出较好的适生性和稳产性。各试验区内两参试品种各生长及经济性状指标虽无显著差异,但两参试品种也表现出一定程度的性状差异。在粤西和粤东北两试验区‘岑软3号’的产量性状优于‘岑软2号’,粤北试验区则相反。综上所述,‘岑软2号’和‘岑软3号’在粤西、粤北、粤东北的适生性和稳产性良好,各生长及经济性状受环境的影响较小,适宜在广东地区广泛引种栽植。
3 结论与讨论
综合粤西、粤北和粤东北3个试验区的分析结果(表6)。‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶在广东省区域的品种特征及主要经济指标分述如下:
表6 3个试验区参试品种生长及经济性状指标差异性比较Table 6 Different comparison of growth and economic indexes of tested cultivars in 3 trial regions
1)‘岑软2号’油茶:冠幅大,树冠开张、圆头形,成年树平均高2 m 左右,冠幅4 ~6 m2;枝条细长、柔软,叶披针形;果色青绿、呈倒杯状,平均纵径3.35 cm、横径3.52 cm、单果质量31.33 g,每果种子5 ~9 粒。平均单株产果量为5.0 kg,平均冠幅产果量1.88 kg/m2;鲜果出籽率40.98%、鲜果含油率7.04%、种仁含油率50.64%。折合系数计算平均公顷产果量为11 259.37 kg/m2;折合系数计算平均公顷产油量为792.57 kg/m2。
2)‘岑软3号’油茶:树形呈冲天形,树体高大,成年树平均高2 m 左右,冠幅4 ~6 m2,枝条短小,叶倒卵形;果色青黄、球形,平均纵径3.67 cm、横径3.86 cm、单果质量43.14 g,每果种子3 ~6粒。平均单株产果量为5.31 kg,平均冠幅产果量1.91 kg/m2;鲜果出籽率40.80%、鲜果含油率6.97%、种仁含油率50.83%。折合系数计算平均公顷产果量为1463.16 kg/m2;折合系数计算平均公顷产油量为805.57 kg/m2。
试验对2016年至2018年广东省粤西、粤北及粤东北3个试验区内‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶的物候期、果实表型、产量等性状进行了测定与分析。结果表明,各试验区内‘岑软2号’和‘岑软3号’油茶的物候期与原产地广西南宁基本一致;在果实经济性状方面,两参试品种在试验区内、试验区与试验区之间以及试验区与原产地之间差异不显著,均表现出较好的适生性和稳定性;在生长及经济性状指标方面,同一试验区两个参试品种间及同一参试品种不同试验区间均差异不显著,在粤西和粤东北两试验区‘岑软3号’的产量性状略优于‘岑软2号’,粤北试验区则相反。综合分析说明,‘岑软2号’和‘岑软3号’在不同地理条件下性状稳定性较好,在广东省表现出较好的适生性和稳产性,具有较高的推广应用价值。
区域试验是育种工作的一个重要组成部分,是品种审定和推广的基础工作,通过区域试验可以对参试品种的生产性、适应性、综合性状等做进一步的验证和鉴定,同时为试验品种的推广和利用提供依据。区域试验也被广泛应用于经济树种的引种推广工作,如苹果[22]、核桃[23]、油茶[24]等。本实验认为‘岑软2号’和‘岑软3号’可以在粤西地区正常生长,且能保证经济性状的稳定,这一结论与罗振烔等[25]的研究结果一致,花期物候观测结果也与徐煲铧等[26]的研究结果相似,造成物候期略有差异的原因可能是与试验期环境气候因子的变化有关。
在‘岑软2号’和‘岑软3号’良种油茶推广过程中,既要重视多点区域试验,又要重视引进新种与本土树种差异性的比较。本试验中只关注到参试品种在各试验内及试验区与引种地之间的性状特性,没有关注到参试品种与本土树种之间生态学、生物学之间的差异,下一步将开展相关方面的研究,另外在试验中我们发现‘岑软2号’和‘岑软3号’树体开阔枝条垂软,不宜采用密植栽培方式,同时果实偏小不宜采收,下一步也应重视对参试品种的性状改良工作。