修剪模式對油茶采穗圃穗條性狀及礦質元素的影響

龍 偉，姚小華*，呂樂燕，王開良，任華東，陳 敘

(1.中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所，浙江省林木育種技術研究重點實驗室，浙江 杭州 311400；2.浙江同濟科技職業學院，浙江 杭州 311231；3.亞林油茶科技有限公司，江西 樟樹 331200)

【研究意義】油茶(CamelliaoleiferaL.)是我國重要的經濟林樹種，分布南方14個省份，其壓榨后獲得的茶油具有豐富的營養價值和保健功能，受到人民群眾的歡迎，也因此推動了油茶產業的(快速發展[1]；特別是隨著中國林科院亞熱帶林業研究所等一批科研單位培育良種的推廣，極大推動了油茶產業向高質高效方向發展?！厩叭搜芯窟M展】目前良種主要同扦插和嫁接的無性系繁殖方式，保證了苗木與母本的遺傳一致性[2]；油茶作為依靠嫁接繁殖的樹種，穗條質量影響著嫁接后生長及存活率等問題，作為穗條主要來源的采穗圃，其營建時間、采穗部位和穗條芽位等隨生長年份增加，使穗條質量逐漸下滑，對嫁接苗生長有顯著影響[3-4]；通過對油茶樹體在修剪時間、部位、方法和模式等角度對樹體處理[5-8]，提高穗條產量的同時，有效降低炭疽病等病害發生率，促進樹體生長[9-11]。因此修剪對于油茶采穗圃的質量控制和產量穩定具有非常重要的意義。但在生產實踐中采取傳統修剪方式，耗費過多的人力和物力，按照長短截枝需耗費較多工時[12]，加之從事農業勞動力日漸短缺，用工成本逐漸上升，對于采穗圃的經營存在不利影響?！颈狙芯壳腥朦c】本研究通過對采穗圃按照簡化后的修剪方法，按照模式差異對樹體進行處理，探討樹體形態重建過程中穗條數量與質量之間的變化趨勢，【擬解決的關鍵問題】為后期開展油茶采穗圃經營管理提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

樟樹市位于江西省中部，處鄱陽湖平原與贛中丘陵過渡地帶，屬中亞熱帶濕潤季風氣候區。年均氣溫17.7 ℃,7月份平均氣溫29.3 ℃，1月份平均5.3 ℃；極端最高氣溫40.9 ℃，極端最低氣溫-11.7 ℃；≥5 ℃積溫6145.6 ℃，≥10 ℃積溫5585.0 ℃。年降水量1710.7 mm，多集中在3～6月，約占全年降水量的50 %。年日照為1718.2 h。無霜期273 d左右。

1.2 試驗材料

選取8年生，生長勢及高度一致、無病蟲害的長林3、4、18、21、23、40和53號品種為試驗材料，每種處理隨機挑選3株樹作為重復。

1.3 試驗方法

1.3.1 樹體修剪處理方法 輕剪：離地60 cm處以下枝條去除，剪除樹體樹體頂端的徒長枝(去除小腳枝，枯枝、過密枝)；中剪：離地60 cm處以下枝條去除，剪除樹體內部重疊枝、交叉枝和枯枝；掏空樹體內部枝條，剪除樹體內部重疊枝、交叉枝和枯枝，使樹體內部中空，并剪除樹體頂部的徒長枝和過密枝。重剪：離地60 cm處以下枝條去除，在樹體抽梢生長基部打頂截干，保留主枝，去除交叉枝、枯枝，形成扇形樹體。對照(CK)：對于8年生樹體未進行處理，保留原狀。

1.3.2 測試方法 穗條性狀測定。選取樹體東西南北4個方向的主干分枝上的分枝，統計該枝條所有新梢的長度、粗度、總芽數和有效芽數。礦質元素測定。對長林18、40和53號穗條內的N、P、K、Mg、Zn元素含量進行測定，樣品于 100～105 ℃下殺酶 15 min，然后 70～80 ℃下烘干至恒重，粉碎，用濃H2SO4-H2O2消解，以 Tector 5020 流動注射分析儀測定氮元素含量、礬鉬黃比色法測定磷元素含量、火焰分光光度計法測定鉀元素含量，采用原子吸收分光光度法分別測定穗條中鎂和鋅元素[13]。

1.4 數據分析

利用Excel 2010版和SPSS1 9.0對采集數據進行統計分析。變異系數是衡量資料中各觀測值變異程度的另一個統計量。當進行2個或多個資料變異程度的比較時，如果度量單位與平均數相同，可以直接利用標準差來比較。如果單位和(或)平均數不同時，比較其變異程度就不能采用標準差，而需采用標準差與平均數的比值(相對值)來比較。標準差與平均數的比值稱為變異系數，記為c.v.。

2 結果與分析

2.1 修剪模式對穗條產量影響

如表1所示，長林3號和18號平均單株總穗數變化為中剪>重剪>輕剪；長林4、21號和53號總穗條數為中剪> 輕剪>重剪；長林23號和40號輕剪>中剪>重剪；表明品種間對修剪模式的響應存在差異，長林3、18、4、21號和53號在中剪產量較高，長林23和40號輕剪產量高于其他處理；從產量變化幅度，長林18號各處理間差異明顯。

2.2 修剪模式對穗條性狀影響

如表2所示，品種間對修剪模式的響應存在差異。長林4、18、23號和53號的穗長在修剪模式及CK無極顯著(P<0.01)或顯著(P<0.05)差異；長林3號在P<0.01時，輕剪在穗長與其他模式存在極顯著差異，P<0.05時各修剪模式存在顯著差異，CK與輕剪存在顯著差異；長林21號中剪與其他處理存在顯著(P<0.01)或極顯著(P<0.05)差異；長林40號在P<0.01時，各模式存在極顯著差異，CK與重剪無極顯著差異，P<0.05時，各模式間及與CK存在顯著差異。與修剪前相比，修剪后品種間的穗長變異系數在模式間存在變化，長林3號和53號中剪或重剪后增加了穗長變化趨勢，輕剪后的穗長較為均勻；長林4號和21號修剪后的穗長變化幅度增加，長林18號和40號的輕剪降低了穗條長度差異，而中剪和重剪增加了變化趨勢，長林23號修剪后的穗長變異系數低于CK，表明穗條間的長度差異逐漸縮小。

表1 修剪模式對穗條產量的影響

穗粗在長林3號P<0.01和P<0.05時輕剪和重剪無差異，中剪和CK無差異；長林4號CK與中剪存在極顯著差異，與輕剪和中剪存在差異，各模式間無差異；長林18號CK與中剪和重剪存在極顯著差異，與各模式存在顯著差異，各模式間在輕剪和重剪存在顯著差異；長林21號在P<0.01和P<0.05時各模式與CK無顯著或極顯著差異；長林23號CK與重剪存在極顯著和顯著差異；長林40號在P<0.01和P<0.05時，各模式和對照存在顯著或極顯著的差異；長林53號CK與中剪無顯著或下顯著差異，各模式間在P<0.01時，輕剪和中剪存在極顯著差異，在P<0.05時中剪和重剪存在顯著差異。變異系數各品種變化范圍在17.49 %～30.19 %，修剪對穗粗影響體現為穗粗變異系數的下降；長林3，23號和53號修剪降低了穗粗的變化范圍，長林4號中剪和輕剪后穗粗與CK相比變化增大，重剪則變化幅度降低；長林18號中剪后穗粗變化幅度增加，重剪和輕剪變化幅度減少。長林21號和40號修剪后穗粗與CK相比變化幅度增加，且重剪修剪幅度最大。

總芽數在長林3號和23號各修剪模式及CK存在顯著和極顯著差異，長林4號的CK與輕剪和中剪存在極顯著和顯著差異，模式間重剪與其他處理存在顯著和極顯著差異；長林18號和21號的CK與各處理存在顯著和極顯著差異；長林40號的CK與各模式存在顯著或極顯著差異，模式間重剪與其他模式存在顯著和極顯著差異；長林53號的CK與中剪和中剪存在極顯著差異，與各模式存在顯著差異，模式間輕剪與其他模式存在顯著和極顯著差異?？傃繑底儺愊禂到Y果差異明顯，長林3號和4號輕剪和中剪后總芽數變化增加，重剪減少；長林40號中剪和重剪后變化增加，輕剪減少；長林18號和53號修剪后的總芽數變化幅度少于CK；長林21號重剪后變化幅度增加，中剪和輕剪變化幅度減低；長林23號修剪后變化幅度都增加，且重剪增加最大。

長林3號有效芽數在P<0.01時與各模式及CK無差異，在P<0.05時CK與重剪存在顯著差異；長林4號CK與輕剪和中剪存在顯著和極顯著差異，重剪與其他模式存在顯著和極顯著差異；長林18號CK與輕剪和中剪存在顯著和極顯著差異，各模式間存在顯著差異；長林21號CK與各模式間存在極顯著和顯著差異；長林23號重剪與輕剪存在極顯著差異，與輕剪和中剪存在顯著差異；長林40號中剪與其他模式和對照存在極顯著和顯著差異，CK與各模式存在顯著差異；長林53號CK與中剪和重剪存在顯著和極顯著差異，輕剪和其他模式存在顯著和極顯著差異。有效芽數變異系數在長林3號、18號、21號和23號修剪后高于CK，其中長林23號隨修剪模式增加而降低，而其他品種則隨修剪模式增加而上升；長林4號在輕剪和中剪修剪后變異幅度增加，重剪則降低，長林40號重剪和中剪后增加有效芽變異情況，而輕剪降低了變異幅度；長林53號輕剪增加變異幅度，中剪和重剪則降低變異幅度。綜上，修剪對穗條長度和有效芽的發育具有較大的影響，樹體針對修剪模式存在一定的復壯差異，因此在不同品種間應針對林分營建類型，應選擇合理的修剪措施。

表2 不同修剪模式下穗條性狀分析

續表2 Continued table 2

注：c.v.: 變異系數; 同行數據后不同大小寫字母分別表示差異極顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)。

Note:c.v.: Variation coefficience; Data followed differently capital and small letters in the same line indicate significant difference at 0.01 and 0.05 levels, respectively.

2.3 樹體修剪后穗條氮元素含量變化情況

如圖1所示，長林18號的CK中氮元素含量在樹體部位間表現為中部低，上下部高；長林40號呈現中部高，上下兩部低；長林53號為從上到下依次遞減趨勢，上部和中部的曲線較平，表明兩者差異較小。在輕剪時長林18號上部和中部的曲線較平，表明修剪后兩個部位間差異縮小，長林40號和 53號趨勢相同，但與CK相比，長林40號氮元素含量有所提升，長林53號含量有所下降，且上部和中部差異增大；中剪的長林18號上部和中部的差異較小，長林40號上部和中部的差異縮小，含量高于CK，與輕剪持平，長林53號的上部含量低于中部，中部的氮元素含量得到顯著增加；重剪的長林18號的氮元素含量變化幅度小，部位間差異較??；長林40號的2個部位的氮元素含量得到增加，且差異縮??；長林53號的上部氮元素含量增加，下部穗條明顯下降，兩者差異增大。試驗結果說明長林18號在輕剪即可顯著增加氮元素含量，且不隨修剪模式增加而顯著變化；長林40號修剪后的氮元素隨修剪強度增大而含量明顯增加，重剪有利于提高穗條氮元素含量；長林53號修剪后中剪和重剪提高了穗條含氮量，在重剪上部達到高值。從品種間CK樹體的長林53號各部位含量高于長林18號和40號，修剪后另外2品種含量有所上升，但依然低于長林53號。

2.4 樹體修剪后穗條磷元素含量變化情況

如圖2所示，長林18號CK樹體的磷元素含量從上部往下部逐漸降低；長林40號中部高于其他部位，且差異幅度較大；長林53號中部含量高于其他部位。輕剪時的長林18號和 40號趨勢與CK相同，但長林40號部位間差異明顯縮小，長林53號上部>中部。中剪時的長林18號上部>下部，差異增大；長林40號部位間差異較??；長林53號含量有所下降，部位間差異較小。重剪時的長林18號和 40號得到明顯增加，上部含量>中部；長林53號部位間差異較小。試驗結果顯示出各品種在輕剪后各部位間的差異有所減少，隨修剪強度的增強，中剪時長林40號和53號差異較小，長林18號增加，重剪時長林18號和40號的部位間差異明顯增加，但長林53號部位間差異較小。從品種間的差異分析，未處理狀態下的磷元素含量為長林53號>長林18號>長林40號，輕剪和中剪未明顯提高穗條內的含量，各部位間穗條含量較為均衡，重剪明顯提高了長林18號和53號的含量。

2.5 樹體修剪后穗條鉀元素含量變化情況

如圖3所示，在CK時的長林18號和40號從樹體上部到下部的鉀元素含量逐漸增加，長林53號為中部含量高于下部和上部。在輕剪時的各品種含量與CK相比明顯下降，中部的含量高上部，其中長林18號部位間變化幅度增加，長林40和53號變化幅度縮??；中剪時各品種含量有所增加，中部依然高于上部，部位間的差異縮??；重剪時的長林18號含量增加，中部含量高于CK及其他模式；長林40號兩部位間差異依然較??；長林53號的含量有所降低，上部高于下部，部位間差異比中剪增大。試驗結果表明在中剪時各品種上部和中部的鉀元素含量差異較小，重剪提高了長林18號穗條鉀元素含量。

圖1 修剪對樹體各部位穗條氮元素含量的影響Fig.1 Effect of pruning on nitrogen contents of scion in different positions of tree

圖2 修剪對樹體各部位穗條磷元素含量的影響Fig.2 Effect of pruning on phosphorus contents of scion in different positions of tree

圖3 修剪對樹體各部位穗條鉀元素含量的影響Fig.3 Effect of pruning on potassium contents of scion in different positions of tree

2.6 樹體修剪后穗條鎂元素含量變化情況

如圖4所示，在CK時長林18號的樹體部位間鎂元素含量從上到下依次增加，長林40號和53號的中部含量高于其他部位，其各品種部位間的差異較大。在輕剪時的長林18和40號的含量有所降低，各部位間差異明顯縮??；長林53號各部位含量有所增加，趨勢與CK相同。在中剪時的各品種含量有所增加，長林40號增加幅度明顯，長林18和53號增加幅度較小，各部位間的差異較小。在重剪時的各品種含量顯著下降，含量低于CK及其他模式，各部位間的差異較小。試驗結果表明經過修剪能明顯降低各部位間鎂元素含量的差異，中剪能提高穗條內鎂元素含量。

2.7 樹體修剪后穗條鋅元素含量變化情況

如圖5所示，修剪前后樹體各部位間鋅元素含量變化幅度較小，長林53號的高值出現在CK階段，各修剪模式下部位間差異縮小，輕剪和中剪時鋅含量在部位間表現曲線較為平緩且趨同，重剪后開始上升，中部>上部；長林40號的高值出現在中剪，CK樹體的穗條含量低于修剪后，下部穗條含量高于上部和中部，修剪后的鋅元素含量呈現上升趨勢。長林18號高值出現在重剪階段，含量變化曲線呈波浪狀；CK穗條下部>中部>上部，輕剪為上部>中部，中剪時含量下降明顯，但部位間差異較小，上部略高于中部，在重剪時有所上升，中部高于上部。

圖4 修剪對樹體各部位穗條鎂元素含量的影響Fig.4 Effect of pruning on magnesium contents of scion in different positions of tree

圖5 修剪對樹體各部位穗條鋅元素含量的影響 Fig.5 Effect of pruning on zinc contents of scion in different positions of tree

2.8 相關性分析

如表3所示，選取長林18號、40號和53號的油茶穗條性狀與礦質元素進行相關性分析。各品種在穗長與穗粗、總芽數和有效芽數性狀間皆存在極顯著相關；礦質元素的相關性顯示長林18號磷元素與鎂元素存在顯著負相關，長林40號氮元素和磷元素存在極顯著相關，鎂元素與氮元素存在顯著負相關，與磷元素存在極顯著負相關，長林53號鎂元素與有效芽存在顯著相關。相關性分析表明穗條性狀間存在著較強的正向協同性，而礦質元素相關性在品種間存在差異，且鎂元素受到其他元素和穗條性狀的影響。

表3 穗條性狀與礦質元素間的相關性分析

續表3 Continued table 3

注：*表示(P<0.05) 存在顯著相關； **表示(P<0.01) 存在極顯著相關。

Note: * means a significant difference at 0.05 level；** means a highly significant difference at 0.01 level.

3 討 論

3.1 油茶穗條性狀變化規律

研究表明3種修剪模式下的穗條數量在長林23號和40號輕剪后為最高值，其他品種在中剪后穗條數量最高。穗條長度、粗度、總芽數和有效芽數的性狀指標測試結果與CK相比，修剪模式對穗條性狀有顯著或極顯著差異，說明修剪方法對樹體穗條產生影響。作為反映穗條性狀變化程度的變異系數，CK樹體的穗條性狀依次為穗長(48.74 %)>有效芽數(38.50 %)>總芽數(25.94 %)>穗粗(22.52 %)，穗長和有效芽作為體現油茶穗條利用價值的主要指標，變異幅度也較大；經過對樹體的修剪，穗條間的性狀在品種間發生分化，增大穗條在長林4、21號長度和粗度，長林40號的粗度，長林23號的總芽數和有效芽數的變異范圍；總芽數和有效芽除長林23號外，修剪能有效降低總芽數在穗條間的變化幅度，使穗條間總芽數差距減少，增大有效芽數變異系數，表明修剪促進穗條間總芽數的穩定和提高了有效芽數量變化幅度。在生產實踐中合理的穗條長度和有效芽數有助于提高嫁接的質量和效率，從本研究表明修剪對穗條長度和有效芽的發育具有較大的影響，需根據品種和需要選擇合理修剪模式。

3.2 油茶穗條內礦質元素含量及分布變化

研究表明修剪后穗條性狀的改變也反映在礦質元素含量的變化，品種間對修剪模式的響應存在差異；中剪對于降低樹體上下部位間穗條內氮、磷和鉀元素的差異有利，有助于均衡穗條礦質元素水平；且由于油茶抽梢期所需氮元素來源與土壤，吸收量為N>P>K[14]，且修剪后雖然枝條數減少，但是在穗長、穗粗等性狀明顯增加，由于土壤吸收營養有限，穗條內氮、磷和鉀元素開始下降，含量低于CK。因此為提高穗條礦質元素水平，促進嫁接后愈合及生長，因此需在修剪后萌動前合理施肥，提高穗條營養物質水平。

鎂元素作為葉綠素合成的主要成分，由于抽梢期油茶葉片鎂元素主要來源枝條和根系貯存營養[15]，長林18號和53號含量的增加說明該類品種吸收和貯存該類元素較為豐富，合理的修剪，促進了該元素在樹體分布的均衡和含量的提升，可能對于嫁接后穗條生長有利；而長林40號的表現則說明該品種可能吸收和貯存能力較弱，輕剪后穗條數量增多，消耗過多的貯存物質，使含量明顯下降，而重剪去除過多枝條，可能無法充分供應新梢對元素的需求，其機制還有待進一步研究。

鋅作為微量元素在植物體內起到增強光合作用，促進氮素代謝的作用；研究表明長林18號和53號在樹體各部位及修剪模式間的趨勢較為一致，而在長林40號中剪時上部的含量明顯上升；由于油茶對于鋅元素的吸收主要集中果實成熟期，在抽梢期的需求相對較低，且鋅元素主要從根系吸收[16]，長林18號和53號的試驗結果與其相符，而長林40號則在中剪上部穗條顯著上升，可能在于該修剪模式下新梢和果實的需求增大，促進營養吸收，其機制有待于深入研究。

相關性結果顯示穗條性狀在所測定的3個品種間存在極顯著相關性，具有良好的協同生長關系；礦質元素作為植物生長所必需的營養物質，鎂元素含量變化與磷元素和氮元素變化存在著正向或者反向的作用，且在長林53號穗條有效芽的生長存在影響。

綜上所述，修剪模式的高低在調節穗條數量的同時，也對穗條性狀和營養產生了影響，經過對樹體的修剪，從穗條數量和礦質元素含量上發生明顯的變化，且品種間對修剪模式的響應條件有明顯差異；長林3、18、4、21、53號等樹體多為開心型或低矮型，以中等強度修剪較為有利；長林23號和40號等直立形樹體以輕剪為宜。修剪帶動樹體在礦物元素分布的重新流動，氮元素在穗條內得到顯著的增加，其他礦質元素小幅增加，或低于對照，也說明合理的修剪措施有助于新梢萌發和營養質量的提升。作為果實發育的重要的鎂元素，高模式的修剪可能導致樹體鎂元素的缺失，影響果實發育。因此在采穗圃經營管理時，采取合理的管理模式，促進樹體各部穗條營養水平均衡性，提高嫁接生產中接穗的利用率，降低由于穗條質量的差異，導致生長間的差異，提高出圃率。