高 偉 ,何小三 ,孫 穎 ,占志勇,黃建建 ,雷小林 ,
(1.江西省林業科學院,江西 南昌 330013;2.中南林業科技大學,湖南 長沙 410004)
油茶Camellia oleifera是山茶科山茶屬植物,是世界四大木本油料樹種之一[1]。全國現有油茶林面積達3×106hm2,目前栽培面積仍在擴大[2-4]。隨著油茶產業的發展,通過推廣良種和提高經營水平,油茶果產量在不斷地增長,而油茶果的最佳采摘期僅為10~15 d,如何在這段時間內把油茶果采摘完畢,是目前擺在油茶企業、大戶、林農面前的難題。當前農村勞動力比較短缺,到處出現請工難、用工難的現象,要解決這一難題只有尋求省力化的采摘方式。雖然國內對板栗[5]、獼猴桃[6]、臍橙[7]等果樹果實的采收方式做過一些研究,但對于如何節省勞動力,做到省力化采收鮮有報道,國內外也未見關于油茶省力化采摘方面的研究報道。文中利用人工采收及自然落果至油茶采集器上采收2種采收方式,在不同產地、不同品種之間展開對比試驗,分析其對含油率和各油脂成分的影響,以期探索出適宜的油茶省力化采收方式。
試驗所用材料為2011年10月在南昌、宜春、九江、南平采集的成熟油茶籽樣品(見表1)。4個普通油茶品種分別為無性系贛無1、贛無2、贛447和贛190。采用人工采收(a)和自然落果到采集器上采收(b)2種采收方式進行。
采用索式提取法[8]測定油茶籽的含油率,采用氣相色譜法[9-10]測定茶籽油中脂肪酸組成,采用峰面積歸一法[11]計算其含量。采用Excel 2003和SPSS17.0軟件進行數據統計分析。
油茶籽含油率高是油茶生產經營的最終目標。本研究中4個贛無系列油茶均是a采收方式的油茶籽含油率低于b采收方式的含油率(見表2)。其原因可能是b種采收方式采收的茶籽中脂肪酸轉化已經完全完成,而a采收方式的茶籽脂肪酸轉化還需要一個后熟的生理過程。

表2 不同采收方式對油茶籽含油率的影響Table 2 Effect of different harvest methods on oil content in Camellia oleifera seeds
2.1.1 采收方式對不同品種茶籽含油率的影響
如表2所示,油茶籽采收方式的不同均能影響4個贛無系列油茶籽的含油率。贛無1油茶b采收方式的含油率較a采收方式高出2.778個百分點,贛無2、贛447及贛190油茶的b采收方式所測得的含油率分別較a采收方式高出1.768、0.580及1.527個百分點。
贛無1油茶的茶籽含油率平均為53.49%,b采收方式能將油茶籽含油率提高1.39個百分點;其中南昌采集的油茶籽含油率為55.83%,較該品種的平均含油率提高4.48個百分點。b采收方式對贛無1的茶籽含油率提升范圍在0.19~4.48個百分點。
贛447油茶的茶籽含油率平均為49.13%,a采收方式的油茶籽平均含油率為48.843%,其最高和最低含油率分別在南平和宜春測得,為50.11%和47.52%,a采收方式對贛447油茶籽的含油率提升范圍在0.98~1.61個百分點。b采收方式的平均含油率則為49.423%,其最高和最低含油率分別在南平和宜春測得,分別為52.03%和47.66%,其油茶籽含油率的提升范圍在1.47~2.90個百分點。說明采用b方式進行贛447油茶籽的采收更有利于提高其含油率。
2.1.2 采收方式對不同樣地油茶籽含油率的影響
不同采收方式對4個樣地油茶籽含油率的影響如表3所示。從表3可見,南平樣地贛無系列油茶茶籽的平均含油率最高,為52.81%,變異系數為22.76%。與a采收方式相比,b采收方式對贛無1油茶茶籽含油率的影響較大,比a采收方式的含油率增加了2.67個百分點;b采收方式對贛190油茶茶籽含油率的影響較小,比a采收方式的含油率僅增加了0.04個百分點。宜春樣地的贛無系列油茶茶籽平均含油率最低,為50.91%,變異系數為13.45%。b采收方式對贛無2油茶茶籽含油率影響大,含油率增加了2.19個百分點;對贛447油茶茶籽含油率影響小,含油率僅增加了0.14個百分點。這可能是立地條件、氣候條件、人工采收時間等多種因素綜合影響的結果。所選的品種均為霜降籽類型油茶,氣候條件、人工采收時間均能影響采收果實的生理成熟度,進而影響茶籽中油脂的含量。

表3 不同采收方式對4個樣地油茶籽含油率的影響Table 3 Effect of different harvest methods on oil content in Camellia oleifera seeds at four sample plots
2.1.3 采收方式、品種、產地與油茶籽含油率的相關性
采收方式、品種、樣地與贛無系列油茶茶籽含油率間的相關性分析結果見表4。由表4可知,品種和茶籽含油率間存在顯著相關性,品種是影響茶籽含油率的固有內在因素;產地和茶籽含油率之間無顯著相關性,可能是本試驗樣品采集地為江西省及周邊地區,其立地條件、氣候條件等差異不顯著;采收方式和含油率之間存在顯著相關性,可能是因為受到了采收時果實的生理成熟度即脂肪酸等油脂轉化程度的影響。

表4 采收方式、品種、樣地與含油率間相關性分析?Table 4 Correlation analysis of harvest method, cultivar and oil content
2.2.1 采收方式對油茶籽脂肪酸組分的影響
油茶籽脂肪酸的組成成分分析結果見表5。油茶種子中脂肪酸的組成及含量相對穩定,但也會受到采收方式等的影響。由表5可知,油茶籽中不飽和脂肪酸主要由油酸、亞油酸、α-亞麻酸組成,其所占比例高達89.43%,其中,a采收方式下,含量最高的脂肪酸是油酸,均值為81.01%,變異系數為4.02%,表明在不同品種和不同產地中油酸含量是相對穩定的;次之是亞油酸,平均值7.74%,變異系數43.83%;α-亞麻酸含量的均值為0.81%,變異系數為7.17%,已知報道中亞油酸含量為1.03%~10.36%,變異系數較大,可見亞油酸受到品種、產地的影響較大。b采收方式的茶籽油酸含量的平均值為82.03%,比a采收方式提高了1.02個百分點;亞油酸含量平均值為6.54%,比a采收方式降低了1.20個百分點;α-亞麻酸含量平均值為0.73%,比a采收方式降低了0.08個百分點。

表5 油茶籽脂肪酸主要成分分析Table 5 Principal component analysis of fatty acids in Camellia oleifera seeds
飽和脂肪酸由棕櫚酸和硬脂酸組成,占9.92%~10.69%,變異系數6.08%~6.45%,棕櫚酸的平均含量為8.06%和8.74%,變異系數為6.08%和5.95%,硬脂酸平均含量為1.86%和1.95%,變異系數為8.06%和6.67%。數據表明,棕櫚酸和硬脂酸在各產地贛無系列油茶各品種中的含量相對穩定。不同油茶品種的脂肪酸組成成分基本一致,本試驗中測定的油茶籽油成分及含量與聶明等[12]測定的油茶籽油中棕櫚酸、硬脂酸、油酸和亞油酸的含量較相似,能夠代表油茶中脂肪酸的組成成分。
2.2.2 采收方式與油茶籽脂肪酸各組分相關性分析
油酸是在植物生長發育過程中由飽和脂肪酸轉化形成的,在植物組織中棕櫚酸和硬脂酸去飽和后形成相應的棕櫚油酸和油酸。對茶油脂肪酸各組分與采收方式進行了相關性分析,結果見表7。由表7可知:采收方式與不飽和脂肪酸油酸呈顯著正相關,與亞油酸呈顯著負相關;脂肪酸各組分間也存在顯著相關性,如油酸與亞油酸呈顯著負相關,同時與α-亞麻酸呈顯著正相關;硬脂酸與亞油酸呈顯著負相關。在定向選育油茶良種過程中,可以選擇性地利用這些相關性來輔助實現育種目標。

表6 不同采收方式的油茶籽脂肪酸組成分析Table 6 Component analysis of fatty acids in Camellia oleifera seeds harvested by different methods %

表7 采收方式與各脂肪酸組分間的相關分析Table 7 Correlation analysis of the harvest style and the component of fatty acids
研究證明[13-17],油茶籽在成熟過程中其含油量的增長過程表現為連續多個“平臺—急升期”的遞增過程。平臺期說明油茶籽中營養物質和油脂合成前體物質的貯備過程,當達到一定量時,進入油脂轉化期,油脂含量快速增加。本試驗中采用油茶成熟期人工采收和自然落果采集器采收2種采收方式,對4個品種的油茶果(均為霜降籽)進行采收,并研究了2種方式采收到的果實含油率的變化,發現采收方式與含油率具有顯著相關性(r2=0.905)。文中的4個油茶品種利用b方式采收的茶籽含油率均較a方式高,其中贛無1油茶使用b方式采收的茶籽含油率較a方式高出2.778個百分點,贛無2、贛447及贛190油茶使用b方式采收的茶籽含油率分別較a方式高出1.768、0.580及1.527個百分點。該結果表明,利用b方式采收的油茶籽完整經歷了其成熟過程中的所有“急升期”,故其具有較高的油脂含量;而利用a方式進行人工采收的時間為10月下旬,油茶果還未經歷最后1個油脂急升期(10月下旬到11月上旬)。這一結果為凌宏有[13,18-21]的研究結論提供了有力證據。此外,還對采收方式、含油率、品種及產地之間的相關性進行研究,發現含油率與品種之間具有相關性(r2=0.706),而采收方式與品種、產地之間無相關性。對2種采收方式所獲得的油茶籽脂肪酸成分進行分析,發現b采收方式的茶籽油酸含量平均值為82.03%,較a采收方式提高了1.02個百分點。以上結果表明,使用采集器進行霜降籽類型油茶果采收無明顯的地域性限制,而且可以提高其油脂含量,改良其性質,可以在霜降籽油茶產區進行廣泛推廣,實現油茶省力化采收管理。
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