油茶树冠不同部位的果实性状差异及综合评价

李希国 魏振宇 程一鸣 程军勇邓先珍杜洋文

(1.通城县岳姑林场 咸宁 437400；2.华中农业大学园艺林学学院 武汉 430070； 3.湖北省林业科学研究院 武汉 430075；4.经济林木种质改良与资源综合利用湖北省重点实验室 武汉 430075； 5.湖北省木本粮油林工程技术研究中心 武汉 430075)

油茶Camelliaoleifera为山茶科山茶属植物，是中国南方重要的木本油料树种[1]。茶油脂肪酸中不饱和脂肪酸含量达90%以上，有“东方橄榄油”之美称[2]。油茶作为一种经济效益高和生态效益好的的经济林树种，走园艺化生态栽培模式是产业化、集约化的必然趋势[3]。植物不同的冠层结构对光能的利用影响较大，并且影响果实的经济性状及果实品质[4-5]。 朱秀红[6]研究了板栗树冠结构差异对板栗结实的影响，吴亚维等[7]研究了红富士苹果树冠不同部位果实品质，姜小文等[8]研究了沙田柚树冠内外无果春叶光合作用，路超等[9]研究了苹果树冠不同区位果实产量和品质特征及其与枝叶空间分布关系，等等。目前，关于油茶树形结构差异的研究仅有曹永庆等[10-11]的少量报道，相关研究主要是关于油茶树体垂直结构不同部位对枝叶生长、结实及光合作用的影响。本研究主要是针对油茶树冠横向结构不同部位的果实性状差异进行分析比较，并进行综合评价，拟筛选出树冠结构合理的油茶无性系，这对于油茶产业轻简化栽培具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

麻城五脑山林场国家油茶良种基地种植的鄂油系列油茶良种和黄梅县邢绣娘生态农林科技有限公司种植的长林系列油茶良种。鄂油系列无性系于2012年春季种植，包括鄂油63号、81号、102号、151号，记为EY63、EY81、EY102和EY151，栽植密度3 m×3 m；长林系列无性系于2009年冬季种植，包括长林3号、4号、18号、23号、40号和53号，记为CL3、CL4、CL18、CL23、CL40和CL53，栽植密度2 m×3 m，2020年将栽植密度调整为4 m×3 m。

1.2 指标调查与测定方法

2021年10月下旬果实成熟时，每个无性系选取生长水平一致、正常结实的植株5株，测量其树冠东西和南北宽度，冠幅按圆形计算；树冠外部果实指站在植株周围明显看得见果实，以“W”标记，其余则为树冠内部果实，以“N”标记，将树冠外部果实和内部果实分开采摘，分别测定其鲜果重，并随机选取30个鲜果，装入塑料带密封，待测定鲜果含水率、单果鲜重、鲜出籽率、干出籽率、皮厚等指标，单位面积产量=鲜果重/冠幅；种仁含油率和脂肪酸组分含量由国家林业和草原局经济林产品质量检验检测中心(杭州)测定。饱和脂肪酸为棕榈酸和硬脂酸之和，不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸、棕榈烯酸、亚麻酸和顺-11-二十碳烯酸之和。

1.3 数据分析

利用SPSS18.0对每个无性系树冠内外果实性状和无性系间果实性状进行单因素方差分析、因子分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同无性系树冠内外果实性状和脂肪酸含量差异

2.1.1 不同无性系树冠内外果实性状差异

对不同无性系树冠内外果实性状方差分析可知(表1)，其中10个无性系树冠内外鲜果含水率均存在显著性差异(P<0.05)，含水率为51.61%～64.84%，长林53号树冠内鲜果含水率差异最大，达到5.23%，长林4号差异最小，仅为0.69%；长林4号、长林18号、长林40号、长林53号、鄂油63号5个无性系树冠内部鲜果含水率明显大于外部，其余5个无性系树冠内部鲜果含水率显著小于外部。

表1 不同无性系树冠内外果实性状差异分析

表1 不同无性系树冠内外果实性状差异分析 续表

长林4号、18号、53号和鄂油151号4个无性系树冠内外单果鲜重存在显著性差异(P<0.05)，长林18号树冠内外单果鲜重差异最大，达到3.15 g，长林18号、53号树冠外部单果鲜重明显大于内部，长林4号和鄂油151号树冠外部单果鲜重明显小于内部。

10个无性系树冠内外果实鲜出籽率均存在显著性差异(P<0.05)，长林18号、23号、53号和鄂油81号、102号、151号6个无性系树冠外部果实鲜出籽率显著大于内部，其余4个无性系树冠外部果实鲜出籽率小于内部。鄂油151号树冠内外鲜出籽率差异最大，达到11.45%，长林23号树冠内外差异最小，仅为0.79%。

长林18号、23号、40号、53号和鄂油81号、63号、102号、151号8个无性系树冠内外果实干出籽率存在显著性差异(P<0.05)，长林40号、鄂油63号、鄂油102号3个无性系树冠外部果实干出籽率显著大于内部，其余5个无性系树冠外部果实干出籽率显著小于内部。长林23号和长林18号2个无性系树冠内外果实干出籽率差异较大，分别为3.44%和3.22%，鄂油63号和鄂油151号较小，都为1.1%。

除鄂油63号外，其余9个无性系树冠内外果实干籽出仁率存在显著性差异(P<0.05)，长林4号、40号和鄂油102号3个无性系树冠外部果实干籽出仁率显著大于内部，长林18号、23号、53号和鄂油81号、151号5个无性系树冠外部果实干籽出仁率显著小于内部。长林40号和长林53号2个无性系树冠内外果实干籽出仁率差异较大，分别达到3.98%和3.05%，鄂油63号和鄂油81号2个无性系差异较小，仅为0.56%和0.52%。

除鄂油151号外，其余9个无性系树冠内外果实种仁含油率存在显著性差异(P<0.05)，长林4号、18号、53号和鄂油81号、102号5个无性系树冠外部果实种仁含油率显著大于内部，长林3号、40号、53号和鄂油63号4个无性系树冠外部果实种仁含油率显著小于内部。长林3号和长林4号2个无性系树冠内外果实种仁含油率差异较大，分别达到5.46%和5.62%，鄂油151号和鄂油81号2个无性系树冠内外果实种仁含油率差异较小，仅为0.09%和0.78%。

鄂油81号和鄂油102号树冠内外果实皮厚存在显著性差异(P<0.05)，这2个无性系树冠外部果实皮厚显著大于内部，鄂油81号树冠内外果实皮厚差异较大，达到0.26 mm。长林3号、4号、40号和鄂油63号树冠内外果实皮厚差异较小，仅为0.04～0.05 mm。

长林4号、53号2个无性系树冠内外果实单位面积产量存在显著性差异(P<0.05)，这2个无性系树冠外部果实单位面积产量显著大于内部。长林4号和长林53号2个无性系树冠内外果实单位面积产量差异较大，分别达到1.01 kg·m-2和1.04 kg·m-2；长林3号差异较小，仅为0.03 kg·m-2。

2.1.2 不同无性系树冠内外果实脂肪酸含量差异

对不同无性系树冠内外果实饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量差异分析可知(表2)，其中长林3号、18号、23号和鄂油151号4个无性系树冠内外果实饱和脂肪酸含量差异显著(P<0.05)，且这4个无性系树冠外部果实饱和脂肪酸显著大于内部。长林23号树冠内外果实饱和脂肪酸差异较大，达到0.59%，长林53号、鄂油63号和鄂油151号3个无性系树冠内外果实饱和脂肪酸差异较小，仅为0.08%、0.06%、0.01%。

表2 不同无性系树冠内外果实脂肪酸含量差异分析

长林4号、23号和鄂油151号3个无性系树冠内外果实不饱和脂肪酸含量差异显著(P<0.05)，且这3个无性系树冠外部果实不饱和脂肪酸显著大于内部。长林23号树冠内外果实不饱和脂肪酸差异较大，达到0.64%，鄂油63号、81号和102号差异较小，仅为0.07%、0.07%和0.01%。

2.2 不同无性系树冠内外果实性状综合评价

对10个无性系树冠内外鲜果含水率、单果鲜重、鲜出籽率、干出籽率、干籽出仁率、种仁含油率、皮厚、单位面积产量、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸等10个指标进行主成分分析，将10个指标综合为3个主成分，这3个主成分方差，累积贡献率达到82.007%，能够反映全部信息(表3)。

表3 主成分及方差贡献率

经过对这3个主成分分析和计算，得出了10个无性系树冠内外果实性状和脂肪酸综合评价值及综合排名(表4)，每个无性系树冠内外果实综合评价值都比较接近，但树冠内部与外部综合评价值高低并不一致，其中长林53号、长林40号、鄂油63号和长林3号4个无性系树冠外部果实综合评价排名均高于树冠内部，其余6个无性系树冠内部果实综合评价排名均高于树冠外部。

表4 不同无性系树冠内外果实性状综合评价及排名

根据无性系树冠内外综合评价值及综合排名情况，各无性系排名可初步定为长林53号>长林23号>长林18号>长林4号>鄂油63号>长林40号>鄂油81号>鄂油102号>长林3号>鄂油151号。

3 结论与讨论

冠层不同部位的光照分布、微环境、果实性状与品质等均有显著差异[9,12]，王蓓等[13]研究了核桃树冠水平方向上内膛、中部、外围果形指数和出仁率等指标具有显著性差异，树冠外围果实出仁率更高，不饱满率更低；陈江等[14]研究表明香梨果实质量随着树冠部位由外围向内膛分布，果实质量降低，单果重、可溶性固形物、可溶性糖、花青苷含量也逐渐降低，随着光照强度由强到弱而变化。本研究结果与上述基本一致，油茶10个无性系的树冠内外鲜果含水率、单果鲜重、鲜出籽率、干出籽率、干籽出仁率、种仁含油率、皮厚和单位面积产量等性状存在显著差异，其中长林3号、4号、18号、23号、53号和鄂油81号、151号表现出树冠内部果实出籽率和出仁率显著大于外部，长林40号和鄂油102号表现出树冠外部果实出籽率和出仁率显著大于内部，鄂油63号出籽率外部大于内部，出仁率差异不显著；单位面积产量以长林4号、53号树冠外部显著大于内部，其余无性系外部与内部单位面积产量差异不显著；种仁含油率以长林3号、40号、53号、63号内部显著大于外部，鄂油102号、81号和长林23号、18号、4号外部显著大于内部；果实品质以长林4号和长林23号不饱和脂肪酸内部显著大于外部，其余无性系外部与内部间差异不显著。

10个无性系树冠内外果实性状和脂肪酸综合评价值及综合排名为长林53号外>长林53号内>长林23号内>长林23号外>长林18号内>长林4号内>长林18号外>长林4号外>鄂油63号外>鄂油63号内>长林40号外>长林40号内>鄂油81号内>鄂油81号外>鄂油102号外>鄂油102号内>长林3号外>长林3号内>鄂油151号内>鄂油151号外,每个无性系树冠内外果实综合评价值都比较接近。

树冠不同部位的果实产量质量与相对光照具有显著的相关关系，同一冠层内相对光照强度从内膛到外围逐渐增大，果实单果质量、硬度、可滴定酸均与相对光照强度呈正相关[15]。不同无性系树形不同、枝叶稀疏不同，树冠不同部位光照强度也存在差异。本研究所述10个无性系，具有多个树形结构，进一步弄清不同树形无性系不同冠层部位的光照强度，对于深入了解不同冠层部位果实性状品质差异具有重要意义。