油茶樹冠不同部位的果實(shí)性狀差異及綜合評價

李希國 魏振宇 程一鳴 程軍勇鄧先珍杜洋文

(1.通城縣岳姑林場 咸寧 437400；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院 武漢 430070； 3.湖北省林業(yè)科學(xué)研究院 武漢 430075；4.經(jīng)濟(jì)林木種質(zhì)改良與資源綜合利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 武漢 430075； 5.湖北省木本糧油林工程技術(shù)研究中心 武漢 430075)

油茶Camelliaoleifera為山茶科山茶屬植物，是中國南方重要的木本油料樹種[1]。茶油脂肪酸中不飽和脂肪酸含量達(dá)90%以上，有“東方橄欖油”之美稱[2]。油茶作為一種經(jīng)濟(jì)效益高和生態(tài)效益好的的經(jīng)濟(jì)林樹種，走園藝化生態(tài)栽培模式是產(chǎn)業(yè)化、集約化的必然趨勢[3]。植物不同的冠層結(jié)構(gòu)對光能的利用影響較大，并且影響果實(shí)的經(jīng)濟(jì)性狀及果實(shí)品質(zhì)[4-5]。 朱秀紅[6]研究了板栗樹冠結(jié)構(gòu)差異對板栗結(jié)實(shí)的影響，吳亞維等[7]研究了紅富士蘋果樹冠不同部位果實(shí)品質(zhì)，姜小文等[8]研究了沙田柚樹冠內(nèi)外無果春葉光合作用，路超等[9]研究了蘋果樹冠不同區(qū)位果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)特征及其與枝葉空間分布關(guān)系，等等。目前，關(guān)于油茶樹形結(jié)構(gòu)差異的研究僅有曹永慶等[10-11]的少量報(bào)道，相關(guān)研究主要是關(guān)于油茶樹體垂直結(jié)構(gòu)不同部位對枝葉生長、結(jié)實(shí)及光合作用的影響。本研究主要是針對油茶樹冠橫向結(jié)構(gòu)不同部位的果實(shí)性狀差異進(jìn)行分析比較，并進(jìn)行綜合評價，擬篩選出樹冠結(jié)構(gòu)合理的油茶無性系，這對于油茶產(chǎn)業(yè)輕簡化栽培具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

麻城五腦山林場國家油茶良種基地種植的鄂油系列油茶良種和黃梅縣邢繡娘生態(tài)農(nóng)林科技有限公司種植的長林系列油茶良種。鄂油系列無性系于2012年春季種植，包括鄂油63號、81號、102號、151號，記為EY63、EY81、EY102和EY151，栽植密度3 m×3 m；長林系列無性系于2009年冬季種植，包括長林3號、4號、18號、23號、40號和53號，記為CL3、CL4、CL18、CL23、CL40和CL53，栽植密度2 m×3 m，2020年將栽植密度調(diào)整為4 m×3 m。

1.2 指標(biāo)調(diào)查與測定方法

2021年10月下旬果實(shí)成熟時，每個無性系選取生長水平一致、正常結(jié)實(shí)的植株5株，測量其樹冠東西和南北寬度，冠幅按圓形計(jì)算；樹冠外部果實(shí)指站在植株周圍明顯看得見果實(shí)，以“W”標(biāo)記，其余則為樹冠內(nèi)部果實(shí)，以“N”標(biāo)記，將樹冠外部果實(shí)和內(nèi)部果實(shí)分開采摘，分別測定其鮮果重，并隨機(jī)選取30個鮮果，裝入塑料帶密封，待測定鮮果含水率、單果鮮重、鮮出籽率、干出籽率、皮厚等指標(biāo)，單位面積產(chǎn)量=鮮果重/冠幅；種仁含油率和脂肪酸組分含量由國家林業(yè)和草原局經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心(杭州)測定。飽和脂肪酸為棕櫚酸和硬脂酸之和，不飽和脂肪酸為油酸、亞油酸、棕櫚烯酸、亞麻酸和順-11-二十碳烯酸之和。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS18.0對每個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀和無性系間果實(shí)性狀進(jìn)行單因素方差分析、因子分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀和脂肪酸含量差異

2.1.1 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀差異

對不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀方差分析可知(表1)，其中10個無性系樹冠內(nèi)外鮮果含水率均存在顯著性差異(P<0.05)，含水率為51.61%～64.84%，長林53號樹冠內(nèi)鮮果含水率差異最大，達(dá)到5.23%，長林4號差異最小，僅為0.69%；長林4號、長林18號、長林40號、長林53號、鄂油63號5個無性系樹冠內(nèi)部鮮果含水率明顯大于外部，其余5個無性系樹冠內(nèi)部鮮果含水率顯著小于外部。

表1 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀差異分析

表1 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀差異分析 續(xù)表

長林4號、18號、53號和鄂油151號4個無性系樹冠內(nèi)外單果鮮重存在顯著性差異(P<0.05)，長林18號樹冠內(nèi)外單果鮮重差異最大，達(dá)到3.15 g，長林18號、53號樹冠外部單果鮮重明顯大于內(nèi)部，長林4號和鄂油151號樹冠外部單果鮮重明顯小于內(nèi)部。

10個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)鮮出籽率均存在顯著性差異(P<0.05)，長林18號、23號、53號和鄂油81號、102號、151號6個無性系樹冠外部果實(shí)鮮出籽率顯著大于內(nèi)部，其余4個無性系樹冠外部果實(shí)鮮出籽率小于內(nèi)部。鄂油151號樹冠內(nèi)外鮮出籽率差異最大，達(dá)到11.45%，長林23號樹冠內(nèi)外差異最小，僅為0.79%。

長林18號、23號、40號、53號和鄂油81號、63號、102號、151號8個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)干出籽率存在顯著性差異(P<0.05)，長林40號、鄂油63號、鄂油102號3個無性系樹冠外部果實(shí)干出籽率顯著大于內(nèi)部，其余5個無性系樹冠外部果實(shí)干出籽率顯著小于內(nèi)部。長林23號和長林18號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)干出籽率差異較大，分別為3.44%和3.22%，鄂油63號和鄂油151號較小，都為1.1%。

除鄂油63號外，其余9個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)干籽出仁率存在顯著性差異(P<0.05)，長林4號、40號和鄂油102號3個無性系樹冠外部果實(shí)干籽出仁率顯著大于內(nèi)部，長林18號、23號、53號和鄂油81號、151號5個無性系樹冠外部果實(shí)干籽出仁率顯著小于內(nèi)部。長林40號和長林53號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)干籽出仁率差異較大，分別達(dá)到3.98%和3.05%，鄂油63號和鄂油81號2個無性系差異較小，僅為0.56%和0.52%。

除鄂油151號外，其余9個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)種仁含油率存在顯著性差異(P<0.05)，長林4號、18號、53號和鄂油81號、102號5個無性系樹冠外部果實(shí)種仁含油率顯著大于內(nèi)部，長林3號、40號、53號和鄂油63號4個無性系樹冠外部果實(shí)種仁含油率顯著小于內(nèi)部。長林3號和長林4號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)種仁含油率差異較大，分別達(dá)到5.46%和5.62%，鄂油151號和鄂油81號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)種仁含油率差異較小，僅為0.09%和0.78%。

鄂油81號和鄂油102號樹冠內(nèi)外果實(shí)皮厚存在顯著性差異(P<0.05)，這2個無性系樹冠外部果實(shí)皮厚顯著大于內(nèi)部，鄂油81號樹冠內(nèi)外果實(shí)皮厚差異較大，達(dá)到0.26 mm。長林3號、4號、40號和鄂油63號樹冠內(nèi)外果實(shí)皮厚差異較小，僅為0.04～0.05 mm。

長林4號、53號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)單位面積產(chǎn)量存在顯著性差異(P<0.05)，這2個無性系樹冠外部果實(shí)單位面積產(chǎn)量顯著大于內(nèi)部。長林4號和長林53號2個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)單位面積產(chǎn)量差異較大，分別達(dá)到1.01 kg·m-2和1.04 kg·m-2；長林3號差異較小，僅為0.03 kg·m-2。

2.1.2 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)脂肪酸含量差異

對不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量差異分析可知(表2)，其中長林3號、18號、23號和鄂油151號4個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)飽和脂肪酸含量差異顯著(P<0.05)，且這4個無性系樹冠外部果實(shí)飽和脂肪酸顯著大于內(nèi)部。長林23號樹冠內(nèi)外果實(shí)飽和脂肪酸差異較大，達(dá)到0.59%，長林53號、鄂油63號和鄂油151號3個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)飽和脂肪酸差異較小，僅為0.08%、0.06%、0.01%。

表2 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)脂肪酸含量差異分析

長林4號、23號和鄂油151號3個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)不飽和脂肪酸含量差異顯著(P<0.05)，且這3個無性系樹冠外部果實(shí)不飽和脂肪酸顯著大于內(nèi)部。長林23號樹冠內(nèi)外果實(shí)不飽和脂肪酸差異較大，達(dá)到0.64%，鄂油63號、81號和102號差異較小，僅為0.07%、0.07%和0.01%。

2.2 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀綜合評價

對10個無性系樹冠內(nèi)外鮮果含水率、單果鮮重、鮮出籽率、干出籽率、干籽出仁率、種仁含油率、皮厚、單位面積產(chǎn)量、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸等10個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，將10個指標(biāo)綜合為3個主成分，這3個主成分方差，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到82.007%，能夠反映全部信息(表3)。

表3 主成分及方差貢獻(xiàn)率

經(jīng)過對這3個主成分分析和計(jì)算，得出了10個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀和脂肪酸綜合評價值及綜合排名(表4)，每個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)綜合評價值都比較接近，但樹冠內(nèi)部與外部綜合評價值高低并不一致，其中長林53號、長林40號、鄂油63號和長林3號4個無性系樹冠外部果實(shí)綜合評價排名均高于樹冠內(nèi)部，其余6個無性系樹冠內(nèi)部果實(shí)綜合評價排名均高于樹冠外部。

表4 不同無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀綜合評價及排名

根據(jù)無性系樹冠內(nèi)外綜合評價值及綜合排名情況，各無性系排名可初步定為長林53號>長林23號>長林18號>長林4號>鄂油63號>長林40號>鄂油81號>鄂油102號>長林3號>鄂油151號。

3 結(jié)論與討論

冠層不同部位的光照分布、微環(huán)境、果實(shí)性狀與品質(zhì)等均有顯著差異[9,12]，王蓓等[13]研究了核桃樹冠水平方向上內(nèi)膛、中部、外圍果形指數(shù)和出仁率等指標(biāo)具有顯著性差異，樹冠外圍果實(shí)出仁率更高，不飽滿率更低；陳江等[14]研究表明香梨果實(shí)質(zhì)量隨著樹冠部位由外圍向內(nèi)膛分布，果實(shí)質(zhì)量降低，單果重、可溶性固形物、可溶性糖、花青苷含量也逐漸降低，隨著光照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱而變化。本研究結(jié)果與上述基本一致，油茶10個無性系的樹冠內(nèi)外鮮果含水率、單果鮮重、鮮出籽率、干出籽率、干籽出仁率、種仁含油率、皮厚和單位面積產(chǎn)量等性狀存在顯著差異，其中長林3號、4號、18號、23號、53號和鄂油81號、151號表現(xiàn)出樹冠內(nèi)部果實(shí)出籽率和出仁率顯著大于外部，長林40號和鄂油102號表現(xiàn)出樹冠外部果實(shí)出籽率和出仁率顯著大于內(nèi)部，鄂油63號出籽率外部大于內(nèi)部，出仁率差異不顯著；單位面積產(chǎn)量以長林4號、53號樹冠外部顯著大于內(nèi)部，其余無性系外部與內(nèi)部單位面積產(chǎn)量差異不顯著；種仁含油率以長林3號、40號、53號、63號內(nèi)部顯著大于外部，鄂油102號、81號和長林23號、18號、4號外部顯著大于內(nèi)部；果實(shí)品質(zhì)以長林4號和長林23號不飽和脂肪酸內(nèi)部顯著大于外部，其余無性系外部與內(nèi)部間差異不顯著。

10個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)性狀和脂肪酸綜合評價值及綜合排名為長林53號外>長林53號內(nèi)>長林23號內(nèi)>長林23號外>長林18號內(nèi)>長林4號內(nèi)>長林18號外>長林4號外>鄂油63號外>鄂油63號內(nèi)>長林40號外>長林40號內(nèi)>鄂油81號內(nèi)>鄂油81號外>鄂油102號外>鄂油102號內(nèi)>長林3號外>長林3號內(nèi)>鄂油151號內(nèi)>鄂油151號外,每個無性系樹冠內(nèi)外果實(shí)綜合評價值都比較接近。

樹冠不同部位的果實(shí)產(chǎn)量質(zhì)量與相對光照具有顯著的相關(guān)關(guān)系，同一冠層內(nèi)相對光照強(qiáng)度從內(nèi)膛到外圍逐漸增大，果實(shí)單果質(zhì)量、硬度、可滴定酸均與相對光照強(qiáng)度呈正相關(guān)[15]。不同無性系樹形不同、枝葉稀疏不同，樹冠不同部位光照強(qiáng)度也存在差異。本研究所述10個無性系，具有多個樹形結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步弄清不同樹形無性系不同冠層部位的光照強(qiáng)度，對于深入了解不同冠層部位果實(shí)性狀品質(zhì)差異具有重要意義。