4個油茶主栽品種的冠層結實特性

關鍵詞：油茶；冠層；果實性狀；含油率；整形修剪

油茶Camelliaoleifera屬于山茶科Theaceae山茶屬Camellia的常綠灌木或小喬木，是世界四大木本食用油樹種之一[1]。茶油具有較高營養價值，其中不飽和脂肪酸含量超過80%。食用茶油有利于提高思維和記憶力、降低血壓和血脂[2]，對人體健康具有重要作用，被譽為“東方橄欖油”[3]。油茶是喜酸性的陽性樹種，主要栽培地區為我國的長江和珠江流域，其中湖南、江西、廣西等南方地區栽植面積最廣。低產是限制油茶產業高質量發展的重要原因[4]。環境因素對植物的生長和發育具有至關重要的作用，包括光照、溫度、濕度等因素[5]。優化這些環境因素，可以有效地提高油茶的產量和品質[6]。

光照是植物進行光合作用的必要條件，對植物的生長發育有著重要的影響[7]。光照在樹冠的上層到下層、外圍到內膛的分布規律呈逐漸減小的趨勢[8]。研究表明，樹冠內光照的變化對果實性狀和產量有一定的影響[9]。在果樹上，針對不同的樹形和冠層結構差異已開展了大量的研究，郭晉鳴[10]、Feng等[11]、Esnath等[12]對蘋果，劉珊珊等[13]、冉辛拓等[14]對梨，牛茹萱等[15]、劉麗等[16]、曾志芳[17]、He等[18]對桃的研究均發現，樹形與果實的產量和品質密切相關。目前，關于油茶樹形結構差異對油茶產量和品質影響的研究僅有少量報道。曹永慶等[19-20]主要對油茶冠層垂直結構差異在發枝、光合特性及結實方面進行了研究，發現直立形品種樹體外部果實性狀大于內部，開張形品種樹冠外部果實出籽率大于內部、內部果實種仁含油率大于外部，球形品種樹冠內部果實性狀大于外部。杜洋文等[21]對油茶不同品種樹冠內外果實差異進行了研究，發現油茶樹冠不同部位光照分布的差異會導致最終果實大小、籽粒數、鮮出籽率等均有所差異。Wen等[22]對開心形和圓頭形樹冠冠層內部小氣候和果實品質參數的影響進行了研究，發現不同冠層的光強有顯著差異，但溫度和相對濕度無顯著變化；果實產量和質量與光照強度有關，光照強度從下到上、從冠層內到外都有所提高。

整形修剪能夠改變油茶樹冠內枝葉結構和數量，改善冠層結構[23]，調整光照在冠層內的分布情況[24]，提高產量和果實品質[25-26]。自然生長的油茶樹，往往枝條密生、重疊、交叉，樹冠郁閉紊亂，導致通風不良、光照不足、枝條易衰老，且常發生落果和大小年現象[27]。科學地進行油茶樹修剪，可改善上述情況。因此，研究冠層對油茶產量和品質的影響，明確不同品種油茶樹冠內果實產量和品質分布狀況，對于確立適宜修剪方式，提升油茶產量和品質具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗材料與試驗地概況

本研究以油茶4個主栽品種‘華碩’‘華鑫’‘華金’和‘湘林210’的13年生大樹為研究材料，分析了不同品種油茶樹的生長指標、各冠層果實產量和品質指標。該試驗地為湖南省長沙市望城區茶亭鎮楊家坪村中南林業科技大學油茶科研基地（28°N，113°E），面積約253334.6m2，屬亞熱帶季風氣候，海拔60～150m，年降水量1370mm，年平均氣溫19.3℃，土壤為紅壤，肥力中等，pH值約為5.5。試驗地采用常規的水肥管理方式進行管護。

1.2試驗方法

1.2.1生長指標調查和果實表型性狀分析

在2023年10月份油茶果實成熟期對望城基地種植的‘華碩’‘華鑫’‘華金’和‘湘林210’這4個油茶品種共200株油茶樹的樹高、冠幅和地徑進行調查，并在每個品種中選取3株生長條件相似、健康無病蟲害、長勢良好的油茶樹作為研究對象，沿樹體垂直方向將每株油茶樹樹冠劃分為上、中、下3個區域，在每個區域不同方向采集6個油茶果用于測量果實性狀以及品質指標（圖1）。使用電子天平測量油茶果的鮮果質量、鮮籽質量和干籽質量。使用最小分辨率為0.01mm的游標卡尺測量果實橫徑、縱徑和果皮厚度。冠幅=（東西向冠幅＋南北向冠幅）/2，樹形指數=樹高/冠幅[21]，果形指數=果實縱徑/果實橫徑，鮮出籽率=（鮮籽質量/鮮果質量）×100%，含水量=（鮮籽質量-干籽質量）/鮮籽質量×100%。

1.2.2種仁含油率的測定

采用索氏提取法提取烘干油茶種仁油脂[28]。將不同處理組收集的新鮮油茶種仁在60℃的烘箱中干燥至恒重，使用磨粉機將干燥的種子粉碎成粉末，在濾紙袋中稱量約5.0g種仁粉末，同時記錄其對應的油杯質量。用棉線封好濾紙袋后放入索氏提取儀（HanonSOX406，深圳市賽亞泰科儀器設備有限公司）。向儀器的油杯中加入約50.0mL的石油醚進行萃取，機器溫度設置為75℃。程序如下：將樣品置于石油醚中浸提30min，然后抽提150min，溶劑蒸發和回收60min，最后記錄提油后油杯的質量。提取的油樣保存在離心管中，待后續脂肪酸測定使用。每個處理進行3次重復。種仁含油率=（油杯總質量-杯凈質量）/樣品質量×100%。

1.2.3脂肪酸相對含量的測定

將提取的油樣準確稱取60.0mg置于10.0mL帶塞的試管中，并添加2.0mL內標溶液（5.0g/L的十一酸甘油三酯）。加入4.0mL異辛烷并微熱溶解油樣。再加入0.2mL氫氧化鉀-甲醇溶液，試管蓋上玻璃塞，劇烈震蕩30s后靜置至溶液澄清。再加入1.0g硫酸氫鈉，用力搖晃試管以中和氫氧化鉀。待鹽沉淀后，取上層澄清溶液經過0.22μm有機系過濾膜過濾，所得待測液用于色譜分析。使用氣相色譜儀（島津GC-2014，中國島津企業管理有限公司）分析脂肪酸組成[28]。

1.3數據分析

采用Excel2010對數據進行處理；使用SPSS27.0對數據進行差異性分析，計算各樣品間差異和差異顯著性，P＜0.05；使用Origin2022進行作圖。

2結果與分析

2.14個油茶主栽品種生長特點分析

對4個品種油茶樹的樹高、冠幅和地徑等生長特點進行調查，調查結果顯示油茶樹體的長勢由于品種的不同而具有差異（表1）。在樹體高度方面，4個品種油茶樹由高到低分別為‘華金’（3.02m）、‘湘林210’（2.89m）、‘華鑫’（2.84m）和‘華碩’（2.63m）。其中‘華金’的平均樹高比‘華碩’‘華鑫’‘湘林210’分別顯著高了0.39、0.18、0.13m；‘華碩’的平均樹高顯著低于‘華金’‘湘林210’和‘華鑫’（P＜0.05）。‘湘林210’的平均冠幅顯著大于‘華碩’‘華鑫’和‘華金’（P＜0.05），差值分別為0.22、0.25、0.14m。‘華碩’的平均地徑顯著小于‘華鑫’‘華金’和‘湘林210’（P＜0.05），差值分別為2.44、1.53、2.15cm。

對不同品種油茶樹的樹形指數進行比較（圖2）。研究結果顯示，各品種油茶樹的樹形指數在0.92～1.12，樹形指數由大到小分別為‘華金’（1.12）、‘華鑫’（1.01）、‘湘林210’（0.95）、‘華碩’（0.92）。

總體來說，‘華碩’樹高、地徑均較小，冠幅優勢不明顯，因此建議在修剪時要以輕剪為主；‘華鑫’樹高冠幅居于中等，地徑稍大，長勢一般，因此在修剪時主要以輕剪為主；‘華金’樹高、地徑均較大，樹體直立、冠層緊湊，在修剪時宜以重剪為主；‘湘林210’各項指標居于前列，長勢良好，在修剪時宜中度修剪為主。

2.24個油茶主栽品種各冠層果實外觀形態及果實性狀分析

選取4個主栽品種油茶樹上、中、下3個冠層和6個不同方位的果實形態進行觀察比較（圖1），結果顯示4個品種的油茶樹各冠層果實形態在顏色和大小方面具有顯著差異（圖3）。在果實顏色方面，油茶樹上層油茶果實顏色普遍比中下層顏色更黃，成熟度更高；下層果實為青綠色，成熟度低。在果實大小方面，‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’的中層果實要大于上層和下層，而‘華金’則相反，中層果實小于上層和下層。

對4個主栽品種油茶不同冠層果實的鮮果質量、果實橫徑、果實縱徑、果形指數、果皮厚度、單果籽粒數、鮮出籽率及含水率進行調查。調查結果顯示，4個品種油茶不同冠層果實的鮮果質量、果實橫徑、單果籽粒數和鮮出籽率隨冠層部位變化而產生顯著差異（表2）。在鮮果質量方面，‘華碩’下層鮮果質量相比于上層和中層分別顯著降低了11.30、15.88g；‘華鑫’下層鮮果質量相比于上層和中層分別顯著降低了5.53、6.33g；‘華金’中層鮮果質量相比于上層和下層分別顯著降低了6.36、9.05g；‘湘林210’下層鮮果質量相比于上層和中層分別顯著降低了1.57、6.24g。在果實橫徑方面，‘華碩’下層果實橫徑相比于上層和中層分別顯著降低了4.82、5.81mm；‘華金’中層果實橫徑相比于上層和下層分別降低了3.20、4.13mm。在單果籽粒數方面，‘華碩’下層單果籽粒數相比于上層和中層分別顯著降低了1.77、1.66；‘華鑫’下層和中層單果籽粒數相比于上層分別顯著降低了1.50、0.78；‘華金’中層單果籽粒數相比于上層和下層分別顯著降低了1.06、1.77；‘湘林210’各冠層單果籽粒數無顯著差異。在鮮出籽率方面，‘華碩’各冠層鮮出籽率無顯著差異；‘華鑫’下層鮮出籽率相比于上層和中層分別顯著降低了4.78、4.00個百分點；‘華金’中層鮮出籽率相比于上層和下層分別顯著降低了3.34、1.98個百分點；‘湘林210’下層和上層鮮出籽率相比于中層分別顯著降低了3.83、6.10個百分點。果形指數、果皮厚度、含水率等果實性狀指標隨冠層部位變化的差異均不顯著（表2）。

由此可知，冠層部位變化會影響油茶果實的單果質量、果實橫徑、單果籽粒數和鮮出籽率，并且根據油茶品種的不同其影響結果也會有差異。‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’的上層和中層果實性狀要優于下層，而‘華金’上層和下層的果實性狀優于中層。結合各品種樹體生長特點可知，在所選4個品種中，‘華金’的冠幅最小，樹體高度最高，樹姿直立，樹枝分支角度小，樹形相比于其他3個品種比較緊湊，導致透光透氣性不良，影響了中部果實的生長發育。因此，對于‘華金’這種樹形緊湊、枝葉濃密的油茶品種，應注重內膛枝和交叉重疊枝的修剪，而‘華碩’重點清除下腳枝和徒長枝，‘華鑫’和‘湘林210’重點清除下腳枝和重疊枝，從而促進樹體內部通風透光，增強光能利用效率。

2.34個油茶主栽品種各冠層果實含油率及脂肪酸組分相對含量分析

通過對4個品種油茶果實種仁含油率進行比較，發現‘華碩’‘華鑫’‘華金’和‘湘林210’種仁含油率各不相同（圖4），從高到低分別為‘華碩’（49.31%）、‘湘林210’（47.41%）、‘華鑫’（44.07%）和‘華金’（33.66%）。‘華碩’樹冠上層種仁含油率為49.27%，樹冠中層種仁含油率為50.60%，樹冠下層種仁含油率為48.07%；樹冠中層的種仁含油率顯著高于上層1.33、2.53個百分點。‘華鑫’‘華金’和‘湘林210’各冠層種仁含油率變化不顯著（P＜0.05）。由此可知，油茶種仁含油率主要受品種的影響，品種間差異大，冠層對油茶種仁含油率的影響不明顯，無明顯冠層分布規律。

通過對4個品種油茶籽油中脂肪酸組分相對含量進行比較發現（表3），油茶籽油中主要成分是油酸，含量均在78.00%以上。4個品種油酸占比從高到低分別為‘華碩’（83.10%）、‘華鑫’（82.32%）、‘湘林210’（80.84%）、‘華金’（78.89%）；‘華碩’和‘華鑫’的油酸相對含量比‘華金’分別提高了4.21、3.43個百分點，‘湘林210’的油酸相對含量比‘華金’提高了1.95個百分點。亞油酸、亞麻酸、硬脂酸、棕櫚酸和花生烯酸相對含量也由于品種的不同而存在顯著差異（P＜0.05）。由此可知，油茶籽油中脂肪酸組分相對含量受油茶品種的影響較大。

對4個品種不同冠層的油酸、亞油酸和亞麻酸等脂肪酸相對含量進行比較發現（圖5），‘華碩’和‘華鑫’的油酸占比為中層＞下層＞上層，‘華金’的油酸占比為下層＞中層＞上層，‘湘林210’的油酸占比為上層＞下層＞中層；‘華碩’的亞油酸占比為上層＞下層＞中層，‘華鑫’的亞油酸占比為下層＞上層＞中層，‘華金’的亞油酸占比為上層＞中層＞下層，‘湘林210’的亞油酸占比為中層＞上層＞下層；‘華碩’的亞麻酸占比為上層＞下層＞中層，‘華鑫’的亞麻酸占比為上層＞中層和下層，‘華金’和‘湘林210’的亞麻酸占比為上層和中層大于下層。通過對比各品種不同冠層脂肪酸組分占比發現無明顯的規律。

3討論

3.1不同油茶品種生長特性與各冠層果實性狀分析

油茶不同品種具有不同的樹形特征[21]。本研究通過對4個品種13年生油茶樹的樹形指數進行研究可知，‘華碩’樹姿半開張，樹冠為自然圓頭形；‘華鑫’樹姿較開張，樹冠為自然圓頭形；‘華金’樹姿較直立緊湊，樹冠為紡錘形；‘湘林210’樹姿開張，樹冠為自然圓頭形。這與譚曉風等[29-30]、袁德義等[31]、趙琦[32]等研究結果一致。通過研究各品種油茶不同冠層果實性狀可知，‘華金’的果實大小、鮮果質量、果實橫徑、單果籽粒數和鮮出籽率在冠層的分布規律與‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’相反（表2），這可能與‘華金’的直立緊湊的樹形有關。由此可推斷，樹形對油茶的果實大小、鮮果質量、單果籽粒數和鮮出籽率等果實性狀有一定的影響。

3.24個油茶主栽品種整形修剪技術初探

探究不同品種的油茶樹生長特性，對其樹形結構和長勢做出判斷，有利于更好地為油茶樹體科學修剪提供參考依據。程軍勇等[27]研究發現，開張樹形進行適宜的中度修剪；直立樹形進行適宜的重度修剪能夠使油茶增產一半以上，同時也能夠提高鮮果質量和鮮出籽率。因此，在油茶修剪過程中應采取輕剪、重剪相結合的方式，對于長勢好的直立樹形的‘華金’宜采取重剪，對于長勢較好的‘湘林210’宜采取中度修剪，對長勢相對較弱的‘華碩’和‘華鑫’宜采取輕剪。

油茶品種不同，其修剪方式也不同。在冠層對油茶果實性狀的影響方面，‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’的果實成熟度在冠層內由上至下逐漸遞減（圖3），上層和中層的鮮果質量、單果籽粒數和鮮出籽率等果實性狀要優于下層。各品種不同冠層的油茶籽種仁含油率和脂肪酸組分相對含量在品種間差異大，無明顯冠層分布規律（表2）。這些發現與曹永慶等[20]的研究結果一致。結合油茶樹樹形指標（圖2）可知，‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’的下部冠層存在枝葉過多的情況，會對下冠層的結實率和果實性狀產生影響，出現下部冠層果實品質差、葉多果少的情況。‘華金’的果實性狀與‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’相反，冠層中部果實性狀不及上部和下部（表2）。結合樹形指標可知（圖2），‘華金’樹形緊湊，枝葉過密，樹體內通光透風性差，導致樹冠中部的果實品質差。因此，根據油茶各品種生長特點以及果實性狀在冠層內的分布特點，‘華碩’在修剪時主要清除下腳枝和徒長枝，‘華鑫’主要清除下腳枝和重疊枝，‘華金’主要清除內膛枝和交叉重疊枝，‘湘林210’主要清除下腳枝和重疊枝。

本研究基于4個主栽油茶品種生長特性與各冠層果實性狀分析，初步提出了4個油茶主栽品種的修剪方案，后續將進一步對油茶多年多次的結實率、落花落果率等與修剪相關的影響因子進行調查分析，形成成熟的油茶整形修剪方案。

4結論

油茶不同品種具有不同的樹形特征，樹形會影響油茶的果實大小、鮮果質量、果實橫徑、單果籽粒數和鮮出籽率等果實性狀在冠層的分布。在本研究所調查的4個油茶主栽品種中，‘湘林210’和‘華金’的長勢優于‘華鑫’和‘華碩’；‘華碩’‘華鑫’和‘湘林210’的上層和中層果實性狀優于下層，‘華金’上層和下層的果實性狀優于中層。探究不同品種的油茶樹生長特性，對其樹形結構和長勢做出判斷，并對不同品種油茶樹各冠層的果實性狀進行研究分析，有利于更好地為油茶樹體科學修剪提供參考依據。本研究基于4個油茶主栽品種生長特性與各冠層果實性狀分析，提出了4個油茶主栽品種的修剪方案：‘華碩’和‘華鑫’宜輕剪，‘華金’適宜重剪，‘湘林210’適宜中度修剪；‘華碩’重點清除下腳枝和徒長枝，‘華金’重點清除內膛枝和交叉重疊枝，‘華鑫’和‘湘林210’重點清除下腳枝和重疊枝。