岑溪软枝油茶二代新品种幼林生长情况分析初报
2024-10-18文燕萍廖思邓珠林胡斌吴艺梅
◇
摘 要:
为了丰富岑溪软枝油茶(Cenxi soft-branch Camellia oleifera)系列良种无性系和遗传多样性,防止规模化种植品种单一问题,在岑溪市林业科学研究所开展‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’及‘岑软3-62’4个岑溪软枝油茶二代新品种试验种植,对其幼林生长情况进行调查,通过方差分析、树形指数、综合评分法等分析方法,选出在岑溪表现最优质的品种,并分析不同品种的遗传力及遗传增益。结果表明:岑软二代新品种成活率有显著差异,但均超过85%,能适应岑溪本地气候正常生长。造林后第1年,‘岑软3-62’的树高、‘岑软ZJ14’的冠幅面积显著优于其他二代新品种;造林第2年后,各油茶品种间树高无显著差异。树形指数表明‘岑软ZJ14’‘岑软24号’‘岑软3-62’树形呈开张形,‘岑软ZJ24’‘岑软ZJ11’树形呈球形。各品种开花率有显著差异,且岑软二代新品种早期营养生长较强。油茶成活率、冠幅、开花率有较高的遗传力(0.74~0.86),树高的遗传力相对较低(0.26)。参试的各品种间遗传增益不同,存在遗传多样性。综合结果表明,‘岑软3-62’在岑溪种植的早期生长表现比较优异。
关键词:
岑溪软枝油茶;二代新品种;树高;冠幅面积;遗传力
中图分类号:S794.4
文献标识码:A
文章编号:1008-0457(2024)05-0046-07
国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2024.05.007
油茶(Camellia oleifera)为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)中富含油脂的植物统称,是我国重要的木本油料树种,在我国已有2000多年的栽培历史[1-2]。油茶籽油不饱和脂肪酸总量为87.15%~92.17% ,化学组成、脂肪酸比例要优于橄榄油,更有利于人体吸收,有“东方橄榄油”的美誉,其抗氧化性能优越,无论作为食用还是用来制造高档化妆品、保健品都具有很高的价值[3-4]。油茶籽油还可以加工为工业材料,如可作机油的代用品[5],榨油后的剩余物不仅可以提取茶皂素、茶多糖及茶蛋白等,也可以用于食用菌栽培[6]。
广西是我国油茶主产区之一,主栽无性系品种有‘岑软2号’‘岑软3号’‘岑软11号’和‘岑软24号’等[7],特别是经过广西自治区油茶产业“双千”计划项目后,广西油茶种植面积从305 333 hm2增加到586 667 hm2,新增种植面积中‘岑软2号’‘岑软3号’等岑软系列良种苗木种植面积达80%以上。而岑溪作为全国第一个通过国家审定的油茶良种——岑溪软枝油茶的发源地,全市种植油茶面积3667 hm2,基本为岑溪软枝油茶实生苗及‘岑软2号’‘岑软3号’和‘岑软24号’无性系良种苗造林。为了进一步丰富岑溪软枝油茶系列良种无性系和遗传多样性,防止规模化种植品种单一问题,广西林业科学研究院与岑溪软枝油茶种子园共同选育了4个岑溪软枝油茶高世代c08JpYHRQ4D4qVKUhc1epv8WX0KKvDzt1Irp3JglECA=良种——‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’及‘岑软3-62’二代新品种。与‘岑软 2号’‘岑软3号’相比,二代新品种综合性状优异,具有果皮薄、籽粒大、出油率高等优点,2015年经广西自治区林业局审定为自治区级林木良种,其成果获得2018年广西科技进步二等奖[8]。然而目前对于这4个二代新品种的引种研究较少,仅见有广西环江毛南族自治县引种推广研究[9] 。为了解二代新品种的栽培特性及适宜种植区域,扩大其推广种植范围,更好地发挥岑溪软枝油茶系列良种作为全国知名良种增益增效性能,本研究在岑溪市林业科学研究所开展‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’及‘岑软3-62’4个岑溪软枝油茶二代新品种试验种植,对其在岑溪的幼林生长情况进行调查分析,以期为群众在油茶种植品种的选择方面提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于岑溪市岑城镇六凡村的岑溪市林业科学研究所,地处广西东部,分布于东经110°52′30″~111°02′14″,北纬22°58′45″~23°08′40″,地貌为低山丘陵地形,地处南亚热带,高温多雨、水热同季,属亚热带季风气候,年平均气温21.3 ℃,年活动积温7110~7480 ℃,降雨量1521 mm,无霜期327 d。试验地为低山丘陵,海拔约140~230 m,坡度15°~25°,坡向西北;土壤为赤红壤,土层厚度约80~100 cm,土壤肥力中等。
1.2 试验材料
试验品种有‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’4个岑溪软枝油茶二代新品种,及对照品种‘岑软24号’。‘岑软24号’为岑溪地区种植面积较多的自治区级林木良种。试验所用的‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’无性系苗木(1.5 a)在广西科育森林科技有限公司采购,‘岑软24号’无性系苗木(1.5 a)在岑溪市软枝油茶种子园采购。苗木为无纺布袋容器大杯苗,装土后袋直径12 cm,高16 cm,苗木平均地径0.5 cm、苗高50 cm。
试验所用的基肥为生物有机肥,有机质含量≥45%,采购于广西红日农业连锁有限公司玉林分公司。复合肥为三元复合肥,N∶P∶K=15∶15∶15;尿素为通用型尿素,N≥46%;油茶专用肥,N∶P∶K=14∶7∶9,总养分≥30%,有机质≥10%,采购于广西红鹰肥业有限公司。
1.3 试验设计
试验采取随机区组设计,按坡位从上到下设置3个区组,每个区组包含5个小区,每个小区随机种植1个品种,每个小区面积约0.23 hm2,具体分布见图1。
试验地于2020年10月进行林地清理、整地等工作,用挖掘机沿等高线水平开梯级带,带宽2.5~3 m,穴规格为60 cm×60 cm×50 cm(长×宽×深),株距和行距分别为2.5 m和4 m,每穴施生物有机肥2.5 kg。试验苗于2020年12月种植,造林后每年2—3月和6—7月分别进行除草和施肥管理。除草以幼树为中心,直径1 m范围内全铲草(灌)、其余实施斩草(灌)抚育,草根高不超15 cm。2021年2—3月施复合肥0.1 kg/株;2021年6—7月施复合肥∶尿素=3∶1,0.1 kg/株;2022年2—3月施油茶专用肥0.5 kg/株;2022年6—7月施油茶专用肥0.25 kg/株。施肥时在幼树的树冠滴水线处开挖一条宽15 cm、深20 cm的环形施肥沟,将肥料均匀撒施在沟内,用锄头从上方挖土回填施肥沟,填满压实。2022年12月对试验林进行修剪,并摘除花蕾,维持树体营养,加快树冠成形。
1.4 生长指标测定
分别在每个小区抽取两行作为样带(小区周围两行及两列不在抽取范围),每行连续测定12株,每个小区共测定24株,对植株进行以下指标测定:
成活率调查:造林后1个月(2021年1月)进行试验林成活率调查,成活株数除以抽样数为成活率,成活率≥85%为合格。
树高、冠幅调查:造林后第1年(2021年12月)、造林后第2年(2022年12月)分别进行试验林树高及冠幅测定,用精细度为0.1 cm的钢卷尺测量。树高为主径底部土痕处至植株最高点的垂直高度,冠幅为试验株东西、南北两个方向的树冠外缘垂直投影最宽距离。
开花率调查:造林后第2年(2022年12月)进行试验林开花率调查,开花株数除以抽样数为开花率。
1.5 数据分析
采用Excel 2019和SPSS 17.0软件进行数据整理、单因素方差分析(one-way ANOVA,P=0.05)和多重比较(Duncan)。各指标计算方法如下:
(1)冠幅面积(m2)=π×(D1+D24)2, D1表示东西方向树冠宽度、D2 表示南北方向树冠宽度,单位为 m[10]。
(2)树形指数=冠幅/树高。冠幅以试验株东西向或南北向的树冠外缘垂直投影最宽长度计[11-12],指数越大表示树形越开张。
(3)家系遗传力计算:h2=1-1F;
(4)遗传增益计算:△G=Sh2μ×100%。
式中:h2表示家系遗传力;F值指方差分析中的F值;S表示选择差,即单个家系性状平均值与群体平均值之差;μ表示群体平均值[13-14]。
采用综合平均法[2, 15]对参试各品种的造林保存率、树高、冠幅面积、开花率指标的位次分别排列,每项的第1位赋予5分、第2位赋予4分,依此类推,最后一位赋予1分。所有性状均为由大到小排列,然后将每一品种各项得分相加并排序,以此评定各参试品种在岑溪市的适应性优劣。
2 结果与分析
2.1 不同油茶品种幼林生长表现
2.1.1 造林成活率对比
造林后1个月成活率调查结果见图2。由图2可见,各品种的成活率均在85%以上,达到造林成活标准,能适应岑溪本地气候正常生长,但不同品种之间有显著差异(P<0.05)。‘岑软ZJ11’(86.11%)成活率较低,与‘岑软ZJ24’(94.44%)、‘岑软3-62’(94.45%)、‘岑软24号’(100%)差异显著(P<0.05)。
2.1.2 树高对比
树高测定显示(表1), 2021年12月(造林后第1年),各品种树高差异明显(P<0.05),最大相差14.85 cm。‘岑软3-62’树高最高,达 86.24 cm,显著高于‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’,但与对照‘岑软24号’差异不大;‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’树高较低,且三者之间无显著差异。
2022年12月(造林后第2年),各品种树高差距明显缩小,最大相差9.34 cm。‘岑软3-62’树高仍为最高,达到124.82 cm,‘岑软ZJ14’树高最矮为115.48 cm,各品种间树高无显著差异。
从年增长量来看,各油茶品种树高年增长量在38.25~52.39 cm之间,生长最慢的是‘岑软24号’,年增长量38.25 cm;生长最快的是‘岑软ZJ11’,年增长量52.39 cm。各品种树高年增长量从高到低依次为‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ24’‘岑软ZJ14’‘岑软3-62’‘岑软24号’。
2.1.3 冠幅面积对比
冠幅面积测定结果(表2)显示,2021年12月(造林后第1年)各品种冠幅面积差异明显(P<0.05),最大相差0.09 m2。冠幅面积最大的为‘岑软ZJ14’,达0.21 m2,与对照‘岑软24号’的0.18 m2无显著差异,但与其他品种达显著差异(P<0.05)。‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’冠幅面积较小,且相互无显著差异。
2022年12月(造林后第2年),各油茶品种之间冠幅面积存在显著差异(P<0.05)。‘岑软ZJ14’冠幅面积仍为最大,达到0.72 m2,与‘岑软3-62’、对照‘岑软24号’无显著差异,但与其他品种达显著差异(P<0.05)。‘岑软ZJ11’与‘岑软ZJ24’冠幅面积较小,且无显著差异。
从冠幅年增长量看,各油茶品种冠幅年增长量在0.34~0.51 m2之间,生长最慢的是‘岑软ZJ24’号,年增长量0.34 m2;生长最快的是‘岑软ZJ14’,年增长量0.51 m2。各品种冠幅年增长量从高到低依次为‘岑软ZJ14’‘岑软3-62’‘岑软24号’‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ24’。
2.1.4 树形分析比较
从图3可以看出,各油茶品种间树形指数存在显著差异(P<0.05),树形指数在0.69~0.86之间。‘岑软ZJ14’树形指数最大,达0.86,与对照‘岑软24号’无显著差异,但与‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’有显著差异(P<0.05);‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ24’树形指数较小,分别为0.69、0.70,无显著差异。
2.1.5 开花率对比
2022年12月,即造林后第2年开花率调查结果见图4。由图4可以看出,‘岑软24号’开花率最高,为88.89%,‘岑软ZJ14’开花率最低,为57.58%,排在中间的‘岑软ZJ11’为64.55%、‘岑软ZJ24’为66.67%、‘岑软3-62’为63.64%。‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’与对照‘岑软24号’差异显著(P<0.05),但相互之间无明显差异。
2.2 遗传力及遗传增益估算
根据各油茶品种的生长量测定,结合方差分析中F值,按照公式计算,成活率、树高、冠幅面积、开花率的遗传力估计值h2分别为0.86、0.26、0.74、0.75(见图5),说明成活率、冠幅和开花率受遗传控制强,而树高生长受到环境影响较大。
表4结果显示,在遗传增益上,不同油茶品种在不同生长性状上有较大的遗传增益差异。成活率遗传增益相差12.86%,树高遗传增益相差1.99%,冠幅遗传增益相差29.01%,开花率遗传增益相差34.56%。‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’的成活率、开花率的遗传增益没有对照‘岑软24号’强;从树高来看,‘岑软ZJ3-26’遗传增益值最大,为0.77%;从冠幅来看,‘岑软ZJ14’遗传增益值最大,为15.43%。
2.3 不同油茶品种综合表现分析
采用综合平均法,对参试油茶品种的4个性状指标的位次分别打分,各品种的综合得分见表5。‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’在幼林期生长表现略低于对照‘岑软24号’。4个新品种当中,‘岑软3-62’幼林早期综合生长表现较优异。
3 讨论与结论
在树高、冠幅生长方面,造林后第1年,‘岑软3-62’树高、‘岑软ZJ14’冠幅面积与对照差异不明显,但显著优于其他二代新品种,说明油茶无性系的树高、冠幅等生长量指标在同一试验点(即相同的环境和管理水平下)表现也有较大差异[16]。造林第2年后,各油茶品种间树高无显著差异。这种现象的形成可能是由各无性系自身生长特性及基因型决定的[9]。早期适应较强的品种,生长性状表现较优,而早期适应性较弱的品种,随着时间推移缓苗期结束,相应性状基因得到表达,各品种之间的生长差异逐渐缩小。
通过植株的冠幅最大直径和树高的比值可以作为判断树形的依据,指数越大树形越开张。本研究在蒙春江等[9]对‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’树形研究基础上进一步通过树形指数的分析,将各油茶品种的树形进行细分:‘岑软ZJ14’‘岑软24号’‘岑软3-62’树形指数在0.77~0.86之间,树形呈开张形;而‘岑软ZJ24’‘岑软ZJ11’树形指数在0.69~0.70之间,树形呈球形,表现出不同油茶品种具有不同的树形特征,与杜洋文等[11]、曹永庆等[17]研究结果一致。在造林生产中可以根据林地的坡度、地势将树冠开张形、球形、直立形的品种配置种植或设置不同的造林密度,合理利用空间,将林地单位面积产量最大化。
造林后第2年,油茶树实际树龄为3.5 a,还以营养生长为主,应摘除花芽促进植株生长,培养树型,因此本研究只调查了各品种的开花率,未调查花芽数。‘岑软ZJ11’‘岑软ZJ14’‘岑软ZJ24’‘岑软3-62’开花率显著低于对照‘岑软24号’。由于油茶的营养生长与生殖生长是一种既相互依赖、又相互制约的关系,生殖作用的发生必须减弱营养生长[18],岑软二代新品种早期开花率低,表明其营养生长较强,一定程度上利于树冠的形成。
目前,对油茶生长性状的遗传力和遗传增益研究较少,大多数试验是分析油茶果重、出籽率、出油率、产量等经济性状[19-22]。植物表型性状是各种外部形态特征的组合体,也是遗传变异的外在表现。表型性状变异,在一定程度上反映遗传丰富性和多样性,具有适应及进化上的意义[23]。本研究分析了油茶成活率、树高、冠幅、开花率的遗传力,结果显示油茶成活率、冠幅面积、开花率具有较高的遗传力(0.74~0.86),表明了这些性状主要受遗传因素的调控,受环境或者植物资源状况的影响相对较小,有较稳定的表型性状,这可能是长期自然选择固定的结果[23];而树高的遗传力相对较低(0.26),表明树高更容易受到环境因素的调控,在适应性或进化中做出了不同选择。各品种间的遗传增益不同,表明遗传存在多样性。不同品种成活率、冠幅面积及开花率的遗传增益差异较大,这些表型变异可能是个体之间的遗传差异造成[24],正好给稳定遗传性状的进化提供了不同的选择。如,‘岑软ZJ14’冠幅增益15.43%为开张形树形的遗传选择提供一定的依据。
综上,各参试油茶品种的造林成活率超过85%,均能适应岑溪本地气候正常生长,通过综合平均法对各品种的造林保存率、树高、冠幅面积、开花率指标进行适应性优劣排序评定,结果表明‘岑软3-62’幼林期综合表现较优异。但本研究仅对不同品种油茶幼林阶段的生长情况进行了调查,得到早期适应性结果,各油茶品种的产量及茶果品质未表现出来,还需进一步观察。
(责任编辑:严秀芳)
作者简介:
文燕萍(1985—),女,汉,研究生,高级工程师,主要从事林业技术推广研究,邮箱wenyp123@126.com。
参 考 文 献:
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Preliminary Report on Growth Analysis of Young Forest of Second Generation New Varieties of Cenxi Soft-branch Camellia oleifera
Wen Yanping1, Liao Si1, Deng Zhulin2, Hu Bin3, Wu Yimei1*
(1.Guangxi Cenxi Forestry Technology Extension Station, Cenxi 543200, Guangxi, China; 2.Guangxi Cenxi Nuodong Town Forestry Station, Cenxi 543214, Guangxi, China; 3.Guangxi Cenxi Institute of Forestry, Cenxi 543200, Guangxi, China)
Abstract:
In order to enrich the clones and genetic diversity of Cenxi soft-branch Camellia oleifera series and prevent the problem of large-scale planting of single varieties, four second-generation new varieties of Cenxi soft-branch C. oleifera, namely ‘Cenruan ZJ11’ ‘Cenruan ZJ14’‘Cenruan ZJ24’and ‘Cenruan 3-62’ were planted experimentally at the Cenxi Forestry Research Institute. The growth of young forests was investigated, and the varieties with the best performance in Cenxi were selected by analysis methods such as variance analysis, tree-shape index, comprehensive scoring method and other analysis methods, and the heritability and genetic gain of different varieties were analyzed. The results showed that the survival rate of Cenruan second-generation new varieties was significantly different, but more than 85%, which could adapt to the normal growth of Cenxi local climate. In the first year after afforestation, the tree height of ‘Cenruan 3-62’ and the crown area of ‘Cenruan ZJ14’ were significantly better than those of other second-generation new varieties. After the second year of afforestation, there was no significant difference in tree height among C. oleifera varieties. The tree-shape index showed that the tree shape of ‘Cenruan ZJ14’ ‘Cenruan 24’ and ‘Cenruan 3-62’ was open, while that of ‘Cenruan ZJ24’ and ‘Cenruan ZJ11’ was spherical. The flowering rate of each variety was significantly different, and the early vegetative growth of Cenruan second-generation new varieties was stronger. The heritability of survival rate, crown width and flowering rate of C. oleifera was higher (0.74~0.86), and the heritability of tree height was relatively lower (0.26). The genetic gain among the tested varieties was different, indicating the existence of genetic diversity. The comprehensive average method showed that‘Cenruan 3-62’ had excellent early growth performance in Cenxi.
Keywords:
Cenxi soft-branch Camellia oleifera; second-generation new varieties; tree height; crown area; heritability