延平区油茶优良单株选择

2014-09-16 03:54陈明久
福建林业科技 2014年1期
关键词:延平区冠幅油茶

陈明久

(延平区太平国有试验林场,福建 南平 353001)

延平区油茶优良单株选择

陈明久

(延平区太平国有试验林场,福建 南平 353001)

对福建省南平市延平区油茶重点种植区初选出的175株单株进行排序,筛选出29株作为参选单株;运用F检验、相关系数分析、主成分分析以及聚类分析等数理统计方法,对参选单株的树高、地径、冠幅面积、单株产果量、冠幅产量、鲜出籽率、干出籽率、种仁含油率等8个指标进行综合评价,最后评选出28号、29号为该地区的优良母株。

油茶;优良单株;选优;评价

油茶(CamelliaoleiferaAbel)为山茶科(Theoideae)山茶属(CamelliaL.)植物,原产于我国,是我国南方特有的木本食用油料树种[1]。用茶籽压榨的茶油是优质的食用油,不饱和脂肪酸以油酸和亚油酸为主,含量高达90%以上,不含对人体有害的芥酸和山俞酸,仅含极低花生酸,食用后容易消化,又能促进脂溶性维生素的吸收,经常食用有预防心血管硬化、降血压、降血脂等功效;油茶榨油后的茶枯和茶壳可提取残油、天然皂素、栲胶、木糖醇等工业原料,并可以用来制造植物蛋白质饲料、抛光粉和高级活性炭等,随着研究的深入,油茶更多、更好的社会经济价值必将得到更多人的关注。另外,油茶的生态适应性和抗污染能力强,耐干旱贫瘠,在绿化荒山、水土保持等方面意义重大[2]。

福建省是油茶的主要产区之一,但是长期以来油茶产业发展缓慢,产业化程度低,资源综合利用水平低,经营管理粗放,缺少扶持政策和资金投入,同时大部分地区油茶品系混乱。在生产中运用低产林改造措施可以一定程度上提高产量,但是从根本上改变油茶现状,必须加快油茶生产良种化步伐,提高油茶种质,通过选优,筛选出油茶优良种质资源并推广应用。熊年康等[3-4]分别在1986年和1991年选育出油茶闽43、闽48、闽60等3个优良无性系和油茶闽20、闽79、闽81、闽7415等4个优良无性系,吴孔雄等[5]2000年又选育出油茶杂优闽1等32个品系,为进一步开展油茶无性系选优提供了一定的工作基础。但是挖掘地方油茶优良种质资源,选育适应性强的乡土优良品种少见报道。福建省南平市种植油茶历史悠久、种植范围广,遍布每个镇、村,本研究以南平市延平区太平镇和漳湖镇的4个油茶重点产区的油茶作为试验材料,通过生长量等指标的测定及评价,在筛选高产地方品系的同时,发掘优良种质资源。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

南平市延平区地处福建中北部,地理坐标为北纬26°51′—26°52′、东经117°50′—118°40′。属丘陵地带,地貌形态多属中山类型;气候为中亚热带季风气候,年平均气温19.8 ℃,7月平均气温为25.5 ℃,1月平均气温为9.1 ℃,极端最高温度为42 ℃,最低温度为-6 ℃,全年≥10 ℃的积温5870 ℃,无霜期324 d,年降水量1777 mm,常年主导风向为东北风。

1.2 试验材料

试验材料来自福建省南平市延平区太平镇和漳湖镇的4个油茶重点产区。

1.3 数据搜集与整理

1.3.1 初选 通过访问和实地调查,在油茶人工林分中按树形完整、树冠开展、生长良好、结实好等初选标准,选出175株油茶优良单株,作为进一步进行详细调查的对象,用油漆作标记。其权属,小地名,造林时间、方法主要是通过询问当地群众获得。实地观测记录生长地的位置(路边、地边、林分中)、坡度、坡向以及近期管理情况,用手持GPS定位仪进行定位,测定树高、地径、冠幅和单株产果量,并做好详细记录[6]。

1.3.2 复选 所选优株除了高产、稳产外,还要结合单位面积产量、病虫害等情况,对初选出的油茶优株进一步进行系统观察,详细记录各单株的生物学特性(萌芽、枝条生长、花期等)、物候期、开花结果、病虫害危害、抗逆性(抗寒、抗旱等)等。通过连续3 a实地调查,结合平均单果重及果实大小的经济性状及优树的选择标准,用Excel表格对数据做相关整理和筛选;通过相关分析,表明初选油茶优株个体变异大,在果实的产量与质量性状上都有很大差异,有进行复选的必要。将175株优良单株进行排序复选,确定了29株作为参选单株。参选的油茶种质各个性状指标见表1。

表1 参选的29株油茶优良种质资源性状

表1(续)

1.3.3 选优 对复选出的优良单株的树高、地径、冠幅面积、单株产果量、冠幅产量、鲜出籽率、干出籽率、平均含油率等8个指标进行分析和评价,选择优良种质材料。

1.4 数据分析方法及分析工具

采用Excel、DPS统计软件对数据进行分析。首先采用方差分析对性状指标进行判别,接着进行相关系数分析,确定油茶各性状之间的相互关系,然后运用主成分分析方法对参选的油茶单株进行评价和鉴定。最后运用聚类分析方法对参选油茶作归类分析。

2 结果与分析

2.1 参选油茶各性状的离散程度分析

由表2可知,单株优树间的各项指标均有不同程度的差异,变异系数大小顺序为:单株产果量(49.65%)>冠幅面积(48.77%)>地径(38.92%)>冠幅产量(34.83%)>树高(20.28%)>干出籽率(19.39%)>鲜出籽率(13.38%)>平均含油率(9.49%),平均含油率变异幅度最小,仅为9.49%。初选油茶单株产果量最高值达16 kg,最低值只有1.48 kg,变异幅度最大,其变异系数为49.65%。地径、冠幅面积、冠幅产量等几个指标的变异系数均处在一个较高的水平,这说明初选油茶的各项指标水平良莠不齐,因此基于单株之间的油茶性状评价是有意义的,可从中选出产量高、含油率高的优良单株。

表2 参选油茶各性状的变异状况

2.2 参选油茶各性状的方差分析

对种植区参选油茶单株产果量、单位面积冠幅产果量和种仁含油率等3个指标进行单因素方差分析,结果见表3。由表3可知:不同单株间产果量、种仁含油率呈极显著差异(P值<0.01),说明种植区域内单株间优良种质资源评价的相关性状差异显著。

表3 参选油茶各性状的方差分析

*:**为差异极显著。

2.3 参选油茶各性状的相关性分析

从参选油茶性状的相关系数分析结果(表4)可知:树高与冠幅极显著正相关;单株产果量与冠幅面积极显著正相关,与树高、冠幅产量显著正相关。说明单株产果量与冠幅面积、树高、冠幅产量密切相关,在选育过程中,可根据这些指标减少工作量。鲜出籽率与干出籽率、地径极显著正相关,与树高呈极显著负相关,说明油茶树越矮越粗壮,油茶出籽率越高。

表4 参选油茶各性状的相关性分析

*:x1为树高;x2为地径;x3为冠幅面积;x4为单株产果量;x5为单位面积冠幅产量;x6为鲜出籽率;x7为干出籽率;x8为含油率;*为显著差异,**为极显著差异。

同龄级油茶树的树干直径大小可反映其树体的营养状况。干径大的油茶树,其树体的营养状况较好,有利于大量结果,但结果数越大消耗的营养越大,对出油率有所影响。油茶籽含油率与其他指标的相关系数极小,说明其他指标对含油率几乎无影响。同时也说明在进行油茶个体选优的过程中不能只顾及果实大小这一性状,还要考虑结果量、鲜出籽率以及树体的营养状况等多个性状,综合性地来选择油茶优树。

2.4 参选油茶各性状的主成分分析

由相关性分析可知,某些指标之间的相关性呈极显著,这样对8个指标进行统计分析在某些方面会有一定的重复性。因此对8个指标进行主成分分析,将其转换为较少的新指标,可以较好较快地反映出各个指标对油茶选优评价的影响,从而更方便地开展油茶选优工作[7]。

由表5可知,前5个主成分的累积贡献率为90.60%,说明油茶研究材料的5个指标起主要作用。第1主成分的特征值为2.7359,贡献率为34.20%,其中冠幅面积和鲜出籽率在第1主成分中负荷较大。说明在第1主成分上,油茶优良种质资源的选择对这2个指标的影响较大。第2主成分的特征值为1.7895,贡献率为22.37%,单株产果量这个指标的绝对值较大,油茶优株选择在第2主成分上对这个指标的影响较大。第3主成分的特征值为1.1536,贡献率为14.42%,冠幅产量的绝对值较大,说明油茶优良种质资源的选择在第3主成分上对这个指标的影响较大。第4主成分的特征值为0.9454,贡献率为11.82%,种仁含油率的绝对值较大,说明在第4主成分中,种仁含油率的影响较大。第5主成分的特征值为0.6239,贡献率为7.80%,地径的绝对值较大,说明在第5主成分对地径的影响较大。

根据主成分计算公式,可得到5个主成分与8个指标的线性组合:第1主成分量Z1=0.3937x1-0.4077x2+0.4517x3+0.3057x4-0.1727x5-0.446x6-0.308x7+0.2404x8;第2主成分量Z2=0.2066x1+0.2873x2+0.365x3+0.6149x4+0.3984x5+0.2737x6+0.3529x7-0.0728x8;第3主成分量Z3=-0.3984x1+0.0696x2-0.1113x3+0.1737x4+0.4659x5+0.0501x6-0.4502x7+0.6096x8;第4主成分量Z4=-0.2115x1+0.1137x2+0.3374x3+0.0158x4-0.6175x5+0.415x6+0.1859x7+0.49x8;第5主成分量Z5=0.5797x1+0.6304x2-0.2138x3-0.202x4-0.0382x5-0.2041x6-0.0017x7+0.3701x8。

以5个主成分的贡献率αi作为权数,构造综合评价函数:F=α1Z1+α2Z2+α3Z3+α4Z4+α5Z5=0.34120Z1+0.2237Z2+0.1442Z3+0.1182Z4+0.780Z5。将标准化数据代入公式中,可得出综合得分F,综合得分越高,说明参选单株越优良。

2.5 参选油茶各性状的聚类分析

对树高、地径等8个指标进行系统聚类分析。选用欧式距离、重心法的聚类分析进行。聚类结果见图1。

表5 参选油茶评价指标的主成分量及综合得分

从聚类分析结果看,将29个单株分为3大类:第1类是28号、29号,各项指标为树高3.7、4 m,地径6.63、6.43 cm,冠幅面积14.80、18.00 m2,单株产果量16.00、12.75 kg,单位冠幅产果量1.08、0.71 kg·m-2,鲜出籽率45%、30.24%,干出籽率27.82%、21.45%,平均含油率44.00%、41.13%,占总处理数的6.9%。第2类是22号,其各项指标为树高2.5 m,地径10 cm,冠幅面积5.72 m2,单株产果量11.8 kg,单位冠幅产果量2.06 kg·m-2,鲜出籽率41.59%,干出籽率29.28%,平均含油率39.97%。第3类包括剩下的26个单株,占总处理数的89.66%。通过聚类分析结果可知,第1类各项指标值都居于较高水平,因此可以认定第1类属于优树组。第2类即22号冠幅产量特别高,但是种仁含油率较低,因此可以认定第2类属于高产组。而剩下的第3类中,参选油茶单株各项指标表现多样,都出现了某1~2个指标处在低水平上。

从聚类分析以及主成分分析结果来看,2种分析过程得到的结果基本一致,证明了28号、29号在此次优株选育中表现优异,因此可作为延平区的油茶优良种质资源。

3 小结与讨论

图1 聚类结果图

本研究从候选优树样本中筛选出了2株优树,其单株产果量、干出籽率、鲜出籽率以及出油率等指标均达到较高的水平,入选率为6.9%。选优以高产优质的种质资源为选择目标,利用优株群体各项指标的平均增加量与候选优树群体各项指标均值的比值作相对增益。说明南平市延平区油茶种质资源中蕴藏着适宜当地生长的优质油茶种质资源,这些种质资源对于丰富油茶优良种植资源,提高油茶品质具有重大意义,在当地推广种植可带来极大的经济效益,推动当地经济快速发展。

同时聚类分析树状图可以得出,南平市延平区油茶试验种植区,只有少数单株的评价性状表现优良,大部分参选单株属于低产组。这说明在长期的油茶生产实践上,人们对油茶经营的良种认识不足,导致油茶品种混杂、种苗良莠不齐、优良品种比重低,致使油茶林结果少。单产低且不稳定,这也在一定程度上说明了开展油茶优良种质资源选择的必要性和迫切性。

从本次研究结果看,延平区油茶的平均产油量总体偏低,但同时南平市延平区油茶种质资源中也蕴藏着适宜当地生长的优质油茶的种质资源,存在单个的性状最高伴随其他1个或更多个的性状指标较高的单株,可作为优良的种质资源收集保存,也可将综合性状表现最好的优良单株作为适宜延平区种植的优良油茶品种。如22号参选油茶树单位面积冠幅产量和单株产果量较高,但是出籽率和含油率水平不高,可作为生产上的亲本材料,进行品种杂交,使其得到改良后再应用于生产。

茶籽的榨油工艺较复杂,所需时间长,故本研究未能对油茶果的生化成分等相关指标进行测定,而只能在果的农艺性状上作一些初步鉴定和筛选。对于油茶单株产果量的评价,由于存在“大小年”现象,所以在数据分析的结果难免与现实情况存在一定的偏差,这在后期随着调查的深入,尽可能多地搜集相关数据,尽可能真实地反映真实情况。据相关文献介绍,油茶的产量除了与树形因素(树高、冠幅、枝下高等)有关之外,与花期、开花数量、产量结构、叶部因素、土壤肥力、气候条件等也有密切相关。因此在今后的调查中,适当考虑增加以上的指标数据调查,使调查结果更准确更完整。

[1]庄瑞林.中国油茶[M].2 版.北京:中国林业出版社,2008:3-4.

[2]姚晓华.油茶资源与科学利用[M].北京:科学出版社,2012:4-7.

[3]熊年康,任恢康,陈祥平.油茶闽43闽48闽60三个优良无性系的选育[J].福建林业科技,1986,13(1):1-6.

[4]熊年康,吴火和,陈祥平.油茶闽20闽79闽81闽7415 四个优良无性系的选育[J].福建林业科技,1991,18(1):14-18.

[5]吴孔雄,熊年康,何学友.油茶杂优闽1等32个品系选育的研究[J].福建林业科技,2000,27(1):23-27.

[6]刘娇,范志远,和菊,等.广南、富宁两地油茶优良单株的选择初报[J].西部林业科学,2010,39(3):51-55.

[7]冯振华.油茶起苗后的保水处理对苗木质量的影响[D].福州:福建农林大学,2012.

Superior Individual Selection ofCamelliaoleiferain Yanping Disctrict

CHEN Ming-jiu

(TaipingNationalTestForestFarmofYanpingDisctrict,Nanping353001,Fujian,China)

The taxis for excellent 175Camelliaoleiferaindividuals were finished inCamelliaoleiferakey planting area of Yanping Disctrict,Nanping,Fujian,totally 29 individual plants were selected out.Mathematical analysis method,such as F test,coefficient of variation analysis,correlation coefficient analysis,principal component analysis and cluster analysis were used to comprehensively evaluate the selected individuals' tree height,ground diameter,crown width area,sigle tree fruit yield,crown width yield,new seed growth rate and dry seed growth rate,and seed kernel oil content rate 8 indexes,and lastly Number 28 and Number 29 were selected as the superior individual plants.

CamelliaOleiferaAbel;superior individual;superior selection;comprehensive evaluation

10.13428/j.cnki.fjlk.2014.01.021

2013-03-15;

2013-06-02

陈明久(1971—),男,福建南平人,福建省延平区太平国有试验林场工程师,从事森林培育与林业科技试验示范工作。E-mail:cmj6551@163.com。

S794.4

A

1002-7351(2014)01-0097-06

猜你喜欢
延平区冠幅油茶
城市绿地微环境对土壤动物群落多样性的影响
峨眉含笑
施肥对三江平原丘陵区长白落叶松人工林中龄林单木树冠圆满度影响
延平区推动婚姻家庭 矛盾纠纷化解
油茶芽苗嫁接育苗技术
高产油茶的整形修剪技术
基于无人机高分影像的冠幅提取与树高反演
延平区国家和福建省重点保护野生植物资源现状及保护对策
永胜油茶的深情厚意
“四化”举措做大做强油茶产业