油茶不同群体经济性状的研究

油茶不同群体经济性状的研究

在长期的生殖过程中，油茶通过异花授粉形成高度异质的综合。自然林分中植物之间的树体特征和产量存在较大差异。湖南省林科院研究人员通过连续6年观测发现,林分中的低产株和不结果株的比例达59.3%。邱金兴等调查表明,油茶自然林中高产株的比例只占15.28%,但提供了林分30%的产量,而低产株和不结果株则占53.51%,只提供林分20%的产量。油茶优良杂交组合和优良家系同样要通过种子进行实生繁殖,其子代林在实生繁殖过程必然出现分化现象。为了探索其子代群体产量结构和结实规律,我们以亲本无性及其半同胞子代、系间杂交子代和自交子代4种群体类型为材料,探索油茶不同子代群体的结果枝特性和产量规律,为油茶优良杂交组合和优良家系等良种的生产应用提供必要的技术基础,为油茶选择育种工作的深入开展积累相关的知识。1试验材料和方法1.1半生子代和无性系群体该研究是在油茶优良杂交组合、家系和无性系选育的基础上开展的,参试材料共有88个品系,按照不同来源分为四个群体:①自交子代群体:通过无性系自花授粉产生的自交组合子代7个,共440株;②杂交子代群体:通过无性系间的人工控制授粉产生的杂交组合子代34个,共1675株;③半同胞子代群体:亲本无性系半同胞子代21个,共905株;④无性系群体:亲本无性系26个,共375株。为了进一步研究油茶良种群体产量特性,在统计时还将四个群体中入选优良无性系、优良家系和优良杂交组合为优良群体。其中,无性系群体是20世纪70年代选育出的油茶优树,经在采穗圃观察后,选用部分表现突出、果实主要经济性状优良的参试;半同胞子代是在无性系群体基础上,通过自由授粉产生的子代;系间杂交和自交类型都由无性系群体进行人工控制授粉育出的杂交子代。杂交子代于1990年秋采用“吸管套柱法”杂交制种,次年秋收获杂交种,然后进行催芽后播种育苗,1993年春以1年生杂交组合子代实生苗造林。半同胞子代也于1991年采种,1992年春与杂交组合种子同时育苗,1993年春以1年生实生苗造林。无性系群体是1991年5月以芽苗砧嫁接方法培育芽苗砧嫁接苗,1993年春以2年生嫁接苗造林。1.2产量经济性状指标的测定造林后每年调查树体生长和开花结实情况,到第5年开始按单株进行产量测定,然后根据自交子代、系间杂交子代、半同胞子代和无性系群体分别统计相应的主要产量经济性状指标。(1)早期学习分别计算各群体的年平均挂果率=(年挂果株数/总株数)×100%。(2)幼林的产量规律分别计算群体内各品系在各年度平均单株产果量,然后将计算各群体的总平均单株产果量=各参试品系年平均产果量总和/参试材料数。(3)调查标准枝上叶片数的测定在每个参试品系中选取标准株,然后在标准株上四个不同方位取标准枝,以2年生枝作为调查标准枝,调查标准枝上的挂果数、当年生叶片数、2年生叶片数、当年生枝长、2年生枝长以及分枝角度等指标。叶果比是标准枝上每着生一个果所需的叶片数,也就是为标准枝上叶片数总平均除以平均挂果数;新叶比则是当年生叶占标准枝上总叶片数的比例。(4)单株冠幅面积产果量和含油率测定造林第5年后开始按单株进行产果量测定,并测定各植株的冠幅面积,计算每个品系的平均单株产果量、平均冠幅面积、平均单株冠幅面积产果量。同时分别取果实样品进行果实经济性状分析和含油率测定,计算出鲜果含油率。通过连续六年产量测定,计算平均单株冠幅面积产果量,参照全国油茶攻关协作组1986年制定的优良家系和优良无性系的选择方法和标准进行评价。将选择出来的优良杂交组合、优良家系和优良无性系统称为优良群体,其中又分为优良杂交组合、优良家系和优良无性系。1.3调查标准枝和叶果比在每个参试品系中选取标准株,然后在标准株上四个不同方位取标准枝,以3年生枝作为调查标准枝。调查标准枝上的挂果数、2年生枝长、2年生叶片数、当年生枝长、当年生叶片数、以及分枝角度等指标。叶果比是标准枝上叶片数总平均除以平均挂果数。新叶比则是当年生叶占标准枝上总叶片数的比例。2结果与分析2.1进入盛果期的种植造林后第2年就有部分品系开花,第4年(1997年)所有参试群体的挂果率为41.5%～52.3%,第5年已形成一定的产量。由此可以认为油茶林造林后头4年以营养生长为主,培养良好的树体骨架。第4年可有50%植株开花,随后第5年进入初期投产,到第10年左右,有80%以上的植株开花挂果时,应认为逐渐进入盛果期,开始正式投产。从图1中可见到,无性系自交组合子代的挂果率比其它类型稍低些,但与半同胞一样在逐年递增,而无性系和系间杂交子代两大类则分别在2000年和2001年间存在一个下降波动,经考察其产果量情况发现当年其单株产果量分别处于0.59kg和0.77kg的较低水平,但其前后年份的产果量都是在参试材料群体中年度较高水平,所以认为是由于挂果大小年现象中所导致挂果小年的原因。2.2无性系和系间杂交子代的产量变化油茶幼林造林后第2年就有部分植株开花结果,第4年达到41.5%～52.3%,并形成一定的产量,以后逐年提高,第5年有一个产量小高峰,但第6年又出现下滑,到第7年后又有大幅度提高的趋势,到第10年时年平均单株产果量均达到了4.5kg以上的水平,不同参试群体类型间差异不大,无性系、系间杂交子代和半同胞子代则接近了5kg水平,优良群体则高达6.34kg,这时已基本进入了林分正式投产的盛果期(图2)。从图2可见,1999年出现小高峰后紧接一个产量下滑,系间杂交子代在2002年也存在一个较大的下降低谷,但考察其2001年平均单株产果量达到了4.35kg的高水平,所以造成了大小年现象。这说明了油茶幼林时期,如果营养和抚育管理条件跟不上,容易造成大小年现象。从图2中还看出,不同参试材料类型的年平均单株挂果量也存在一定差异:无性系自交子代和半同胞子代两类的单株产果量都在相对比较平稳地缓缓上升,增产虽然不高,但相对比较平稳;而无性系植株群体和系间杂交子代群体类则分别在第6年和第8年出现一个高产年,但翌年则紧接着出现一个小年的现象,揭示这两个参试材料类具有很好的丰产潜力,同时也要求相应的肥水管理水平,才能保持高产稳产。优良群体的单株产果量水平总体走向与无性系相似,早期就有很好的产量,但2000年与无性系群体和系间杂交子代群体出现下降,2001年后大幅度提高,到单株产果4kg左右,2003年甚至达到了6.34kg,按110株/667m2密度,实际产果697.4kg/667m2,折合产茶油34.87kg/667m2。由此可见选择的结果是能获得较大增益的。总之,油茶林造林后第5年单株产果量可达1kg左右,在正常管理条件下逐年增加,到第8年接近3kg左右,第10年以后可达5kg以上。通过连续6年的测产研究,揭示了油茶幼林产量结构的规律,对油茶育种和栽培研究,特别是杂交育种工作的深入开展有很重要的意义。为了使其能在生产上得到更广泛的应用,对不同的参试群体类型的成林正常投产时期的产量性状还有待进一步深入研究。2.3油茶树参试材料类型的生长状况从表1中可见,半同胞子代的2年生和1年生叶片总数稍多于其它三个参试群体类型;在2年生叶片数中,最少的是系间杂交;1年生叶片数在四种参试群体类型中差异不大;从枝条生长情况看,无性系和半同胞枝梢生长量大于自交组合和系间杂交组合,2年生枝分别比自交组合子代和系间杂交子代生长量大15.4%～17.1%,当年生枝则是自交组合子代生长量最低,只有参试平均水平的89%。从枝条分枝角度来看,最大是自交组合子代,为43.87°,而无性系植株则是最小的,说明了自交组合子代树型相对比较开张,而无性系植株的则相对紧凑;标准枝上挂果数除无性系植株稍高为0.62外,其它三类间不存在显著差异。叶片是树体进行光合作用制造有机养份的器官,对树体和果实生长必不可少。油茶树上的叶片是以近两年所萌发的1-2年生叶片为主体,而且是以当年生新叶占绝大部分。从标准枝上调查结果看,新叶占标准枝上总叶数64.7%～67.8%。四个参试材料类除自交组合子代稍低,为64.7%外,其余三大类差异不大。从叶果比看,所调查的四个参试材料类型的叶果比介于10.8～12.9,叶果比最低的是无性系,每10.8片叶片就挂有一个果,所以当无性系植株挂果量过大时,由于营养叶片负担过重,很容易造成树势衰弱、感病和落果落叶等不利现象。3每次1000公里3.1半纺无性系造林后第2年就有部分品系开花,第4年是41.5%～52.3%,第9年实生苗挂果率都达到80%以上,无性系则在第9年达到了100%,半同胞也达到95.5%。因此认为油茶林分造林后头4年应以营养生长为主,培养良好的树体骨架,第4年可有50%植株开花,随后第5年进入始果期,进行初期投产,到第10年左右,有80%以上的植株开花挂果时,则认为逐渐进入盛果期,开始正式投产。3.2油茶的选育和种植(1) 四种参试群体的开花挂果年限没有明显差异,但在挂果量上则存在较大区别。(2) 油茶幼林造林后第5年单株产果量可达1kg左右,以后逐年增加,到第8年为3kg左右,第10年以后可达5kg以上。通过连续6年的测产研究,揭示了油茶幼林产量结构的规律,对油茶育种和栽培研究,特别是杂交育种工作的深入开展有很重要的意义。(3) 在幼林阶段,半同胞类型和自交组合的产果量都在相对比较平稳地缓缓上升,但产量处于参试群体类型的最低水平;系间杂交组合子代和无性系则分别在第7年和第8年出现一个高产年,但次年则出现小年现象,揭示这两个参试群体类型具有很好的丰产潜力,同时也要求相应的肥水管理水平。(4) 优良群体的单株产果量水平总体走向与无性系相似,早期就有很好的产量,但2000年与无性系和系间杂交组合同时出现明显下降,2001年后大幅度提高,达到单株产果4kg左右,2003年甚至达到了6.34kg,按110株/667m2密度,实际产果697.4kg/667m2,折合产茶油34.87kg/667m2。可见选择的结果是能获得较大增益的,将优良群体的年平均单株产果量与参试总平均比较,增产幅度达到30.5%。3.3不同树种参试材料组成(1) 无性系和半同胞子代的结果枝生长量大于自交组合和系间杂交组合,2年生枝生长量分别比自交组合子代和系间杂交子代生长量高15.4%～17.1%;自交组合子代的当年生枝生长量最低,只有参试平均水平的89%。(2) 从枝条分枝角度来看,最大