曾瑞金(福建省平和天馬國有林場,福建 平和 363704)
麻瘋樹不同種源的結實性差異與初期選擇
曾瑞金
(福建省平和天馬國有林場,福建 平和 363704)
采用隨機完全區(qū)組設計對5年生麻瘋樹Jatropha curcas種源林進行結實性調查。結果表明,不同種源麻瘋樹單株產種量有不同程度的差異,云南元陽種源最高,達218.96 g,四川鹽邊種源最低,僅為48.42 g。不同種源麻瘋樹種子平均含油率也有所不同,廣西隆林種源最高,達42.80%,貴州望謨種源最低,為37.23%。單株產種量與種源地緯度、年均氣溫顯著相關,而與種源地無霜期極顯著相關,其中與緯度為負相關,與年均氣溫、無霜期為正相關,說明緯度較低、氣溫較高和無霜期較長的種源在福建平和縣的單株產種量高。而種子平均含油率與各地理氣象因子之間沒有顯著相關性。根據單株產種量和種子平均含油率聚類分析,分別將9個種源分成優(yōu)、良、中、差4個不同的類別,綜合來看,云南東南部和廣西西北部可能是麻瘋樹的優(yōu)良種源區(qū),該區(qū)域內的5個種源,單株產種量達147.43 g,種子平均含油率達41.07%。
麻瘋樹;種源;結實性;初期選擇
麻瘋樹Jatropha cu rcas又名羔桐、小桐子、假花生等,為喜光陽性植物,原產熱帶美洲地區(qū),在我國主要分布于四川、貴州、廣西、云南等省(區(qū))。其種子含油率可達40%以上,為我國重點開發(fā)的能源植物,具有較大的開發(fā)利用價值[1—4]。目前,對麻瘋樹種源的研究有不少報道,但多數側重于形態(tài)變異[5]或苗期生長性狀研究[6—10],其種源之間結實性差異的報道較少。福建省閩南地區(qū)全年平均氣溫較高,日照時間長,冬季無霜期較長,有利于麻瘋樹的生長。2004年起,福建省平和天馬國有林場陸續(xù)從四川、貴州、廣西、云南等省區(qū)引進麻瘋樹種子并開展種源試驗。本文通過對麻瘋樹初產期不同種源的結實性差異進行分析,探討麻瘋樹優(yōu)良種源區(qū)的范圍,為麻瘋樹今后在福建閩南地區(qū)的引種推廣工作提供科學指導。
1.1試驗地概況
試驗地位于福建省平和天馬國有林場峨眉工區(qū)(117°26′E,24°20′N),海拔165~260 m,年平均溫度22 ℃,無霜期328 d,年均降水量1860 mm,屬于南亞熱帶海洋性氣候,土壤為發(fā)育自第四紀紅土母質的簡育濕潤鐵鋁土。
1.2試驗材料
2004年分別從國內麻瘋樹的主要分布區(qū)四川、貴州、廣西和云南4省(區(qū))的9個地區(qū)進行引種(表 1),經緯度跨度為101°51′~106°13′E,22°59′~26°41′N。
每個種源地選擇15株以上優(yōu)良母樹進行采種,母樹之間最小間隔50 m,每株母樹取等量種子混合作為此種源種子。
2005年春,在華安縣苗圃對所采各種源麻瘋樹種子進行育苗。
1.3試驗方法
2006年春,在平和天馬國有林場營造麻瘋樹種源林,造林采取隨機完全區(qū)組設計,4株2列小區(qū),8次重復,株行距2.5 m × 2.5 m。2011年8~10月,分別連續(xù)收集不同種源麻瘋樹的成熟果實。在實驗室對果實進行晾干、剝殼,種子稱重,計算每個種源的單株產種量。按照《GB5512-1985糧食、油料檢驗粗脂肪測定法》測定麻瘋樹種子含油率,每個種源設3次重復。以產種量和種子含油率為衡量指標,采用聚類分析方法對各個種源分類評價,進行優(yōu)良種源的選擇。利用Excel軟件和DPS軟件進行數據分析。
表1 麻瘋樹不同種源地的地理氣象因子Table 1 Various geographic meteorological factors of different provenances of Jatropha curcas
2.1單株產種量差異性分析
不同種源麻瘋樹單株產種量如圖1。在試驗的9個種源中,以云南元陽種源的單株產種量最高,達218.96 g,以四川鹽邊種源的單株產種量最低,僅48.42 g,前者為后者的4.5倍。不同種源麻瘋樹單株產種量從高到低依次為:云南元陽 > 廣西西林 > 廣西隆林 > 云南綠春 >廣西田林 > 貴州安龍 >貴州望謨 > 貴州貞豐 > 四川鹽邊。方差分析表明,云南、廣西產麻瘋樹單株產種量與其他種源地的差異達到極顯著水平(P<0.01),多重比較結果具體見圖1。
2.2種子含油率的差異性分析
9個種源中,以廣西隆林種源的種子含油率最高,達42.80%,以貴州望謨種源的種子含油率最低,僅37.23%,前者為后者的1.15倍。不同種源麻瘋樹種子含油率從高到低依次為:廣西隆林 > 廣西西林 > 貴州貞豐 > 廣西田林 > 云南綠春 > 云南元陽 >貴州安龍 > 四川鹽邊> 貴州望謨。方差分析顯示,廣西隆林與貴州望謨的麻瘋樹種子平均含油率存在極顯著差異(P<0.01) (圖1)。
圖1 不同種源麻瘋樹單株產種量和種子含油率比較Fig. 1 The seed yield per plant and average seed oil content of Jatropha curcas from different provenances注:柱上方不同大小寫英文字母分別表示種源間差異極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)。
2.3結實指標與地理氣象因子的相關性分析
通過對麻瘋樹單株產種量和種子含油率與各種源地的地理氣象因子進行相關性分析,單株產種量與種源地緯度、年均氣溫的相關性均達顯著水平;與種源地無霜期相關性則達極顯著水平;與緯度呈負相關,而與年均氣溫和無霜期呈正相關(表2)。由此可見,緯度較低、氣溫較高和無霜期較長的種源在福建省單株產種量較高。種子平均含油率與各地理氣象因子的相關性均不顯著。
表2 麻瘋樹結實指標與地理氣象因子間的相關性分析Table 2 Correlation analysis between fruits and geographical andmeteorological factors of Jatropha curcas
2.4單株種子高產優(yōu)良種源的初期選擇
不同種源麻瘋樹單株產種量聚類分析表明,試驗的9個種源可分成4個類別(表3),各類別的單株平均產種量均值大小順序為:Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,因此可分別將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類種源初步定為單株產種量優(yōu)、良、中、差種源(圖2:A)。其中,Ⅰ類種源為云南元陽,類別均值為218.96 g,比總體均值高出 100.22%;Ⅱ類種源為廣西西林、廣西隆林、云南綠春,類別均值為 141.06 g,比總體均值高出28.99%;Ⅲ類種源為廣西田林、貴州安龍、貴州望謨、貴州貞豐,類別均值為73.43 g,比總體均值低32.86%;Ⅳ類種源為四川鹽邊,類別均值為48.42 g,比總體均值低55.72%。4個類別中,優(yōu)、良兩類別的種源分布在云南和廣西兩省(區(qū))內。
2.5種子高含油率優(yōu)良種源的初期選擇
對不同種源麻瘋樹種子平均含油率進行聚類分析(圖2:B)。結果顯示,可將9個種源分成4個不同的類別(表3),各類別的種子平均含油率均值大小順序為Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ,因此也可分別將Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類種源初步定為種子含油率優(yōu)、良、中、差種源。其中,Ⅰ類種源為廣西隆林、廣西西林,類別均值為42.56%,比總體均值高出5.89%;Ⅱ類種源為貴州貞豐、廣西田林,類別均值為40.70%,比總體均值高出1.26%;Ⅲ類種源為云南綠春、云南元陽、貴州安龍、四川鹽邊,類別均值為39.50%,比總體均值低1.73%;Ⅳ類種源為貴州望謨,類別均值為37.23%,比總體均值低7.36%。以上結果可看出,廣西的3個種源種子平均含油率均較高,整體優(yōu)于其他省份的種源。
表3 不同種源麻瘋樹聚類分析評價表Table 3 Evaluation of cluster analysis of Jatropha curcas from different provenances
圖2 不同種源麻瘋樹單株產種量(A)和種子平均含油率(B)的聚類分析Fig. 2 Cluster analysis of the seed yield per plant(A) and average seed oil content(B) of Jatropha curcas from different provenances
本試驗對麻瘋樹不同種源的單株平均產種量和種子平均含油率分別進行了比較分析,發(fā)現這兩項指標在不同種源之間均存在顯著差異,說明對麻瘋樹進行優(yōu)良種源的選擇是有重要意義的,這也是種源評價的基礎。通過相關性分析,發(fā)現單株平均產種量與種源地的緯度、年均氣溫以及無霜期有關,也就是說緯度較低、氣溫較高和無霜期較長的種源在平和(引種地)的單株平均產種量越高。種子平均含油率與各地理氣象因子的關系不大,這可能是因為種子含油率這一特性主要由麻瘋樹自身的遺傳因素所決定,而受外界地理氣象因子的影響較小。
就單株產種量而言,我們發(fā)現云南東南部和廣西西北部地域內的種源是比較好的種源,而就種子平均含油率來講,廣西西北部的種源表現較為突出。綜合來看,云南東南部和廣西西北部這一區(qū)域可能是麻瘋樹的優(yōu)良種源區(qū),相比于其他種源地,該區(qū)域的地理氣象因子與福建省閩南地區(qū)最接近,這可能也是該種源表現較好的原因,該區(qū)域內的5個種源在平和(引種地)單株產種量可達147.43 g,種子平均含油率達41.07%。因此在福建省閩南地區(qū)今后的麻瘋樹引種工作中,應加大對這一種源區(qū)域的研究,為以后的大規(guī)模引種提供理論依據。
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Fruit Traits and Early Selection of Jatropha curcas from Different Provenances
ZENG Rui-jin (Tianma National Forest Farm, Pinghe, Fujian Province, Pinghe 363704, Fujian China)
The fructification of 5-year-old Jatropha curcas from different provenances was investigated in this study. The results showed that the seed yield per plant of J. curcas from different provenances was significant different. The seed yield per plant from Yuanyang County in Yunnan was highest (218.96 g). The seed yield per plant from Yanbian County in Sichuan was lowest (only 48.42 g). The average seed oil content of J. curcas from different provenances was also significant different. The average seed oil content from Longlin County in Guangxi was highest (42.80%), and the average seed oil content from Wangmo County in Guizhou was lowest, only 37.23%. The seed yield per plant was significantly correlated with the latitude and the average annual temperature of the provenance,and especially was extremely significantly correlated with frost-free season of the provenance. The seed yield per plant was negatively correlated with the latitude, while was positively correlated with the average annual temperature and the frost-free season. It indicated that the yield per plant of the provenance from lower latitude, higher average annual temperature and longer frost-free season was relatively high in Pinghe County, Fujian Province. There was no significant correlation between the average seed oil content and various geographic meteorological factors. According to the Cluster analysis of the seed yield per plant and the seed oil content average, 9 kinds of provenances were divided into 4 different categories: excellent, good, medium, and poor. On the whole, the northwest region of Yunnan Province and the southeast region of Guangxi Zhuang Autonomous Region may be the excellent provenance regions of J. curcas. The seed yield per plant of the five provenances from these regions was reached to 147.43 g, and the average seed oil content reached to 41.07%.
Jatropha curcas; provenances; fecundity; early selection
10.3969/j.issn.1009-7791.2015.04.010
S722
A
1009-7791(2015)04-0315-04
2015-08-29
國家林業(yè)局948項目(2009-04-06);福建省科技計劃項目(2005NZ1007)
曾瑞金,林業(yè)高級工程師,從事森林資源培育。E-mail: zr0001j@sina.com