李賽君,羅 意,段繼華,丁 玎,黃飛毅,雷 雨,康彥凱,陳宇宏,董麗娟
(湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所,國(guó)家茶樹(shù)改良中心 湖南分中心,農(nóng)業(yè)部茶樹(shù)及茶葉加工科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,湖南 長(zhǎng)沙 410125)
多年生作物品種在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次無(wú)性繁殖,逐漸表現(xiàn)出生活力降低、適應(yīng)性減弱、產(chǎn)量下降和品質(zhì)變劣以及產(chǎn)生一些不合乎商品化栽培要求的性狀變異,失去了該品種原來(lái)的優(yōu)良特性,降低了經(jīng)濟(jì)價(jià)值,這些現(xiàn)象稱為品種退化現(xiàn)象,需要加以改良[1]。雜種優(yōu)勢(shì)利用是茶樹(shù)品種改良的主要手段,其中一個(gè)重要途徑是雙無(wú)性系雜交,這種自然雜交后代有較強(qiáng)的母本遺傳效應(yīng)[2]。從經(jīng)仔細(xì)選擇過(guò)的無(wú)性繁殖系組合中利用其雜種優(yōu)勢(shì),可選育出既具有無(wú)性系優(yōu)點(diǎn),又具有實(shí)生苗優(yōu)點(diǎn)(經(jīng)濟(jì)有效年齡長(zhǎng)、衰老周期長(zhǎng)、抗寒抗旱能力強(qiáng)、根系扎得深等)的品種直接利用于生產(chǎn)。以采種園的形式,將優(yōu)選的無(wú)性系互為父母本進(jìn)行自然雜交,產(chǎn)生生長(zhǎng)勢(shì)旺盛、形態(tài)學(xué)上均勻的有性繁殖系后代,即為雙無(wú)性系品種。國(guó)外,印度很注重推廣茶樹(shù)雙無(wú)性系后代,已育成24個(gè)雙無(wú)性系品種并推廣應(yīng)用[3]。
筆者選用課題組歷經(jīng)10多年篩選鑒定的三個(gè)雙無(wú)性系品種,在長(zhǎng)沙等4個(gè)具有湖南區(qū)域代表性的地點(diǎn)布置試驗(yàn),對(duì)其出苗率、生長(zhǎng)勢(shì)、抗旱抗寒能力和適應(yīng)性等進(jìn)行鑒定,以期為生產(chǎn)上推廣利用雙無(wú)性系品種提供參考。
基于氣候、土壤和區(qū)域條件多樣性的考慮,于2017年12月10日、2018年3月5日、2018年2月6日、2018年2月8日,將試驗(yàn)分別布置在長(zhǎng)沙縣高橋鎮(zhèn)湖南省茶研所實(shí)驗(yàn)茶場(chǎng)(下文簡(jiǎn)稱長(zhǎng)沙)、湘西州吉首市河溪鎮(zhèn)豐裕隆茶葉有限公司基地(下文簡(jiǎn)稱吉首)、婁底市新化縣奉家鎮(zhèn)渠江源紫金茶葉公司基地(下文簡(jiǎn)稱新化)、岳陽(yáng)市岳陽(yáng)縣黃沙街鎮(zhèn)黃沙街茶場(chǎng)(下文簡(jiǎn)稱岳陽(yáng))等4個(gè)地方,詳細(xì)情況見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)布點(diǎn)情況Table 1 Test layout
供試材料為采自湖南省茶研所實(shí)驗(yàn)茶場(chǎng)雙無(wú)性系品種(下文簡(jiǎn)稱雙無(wú)品種)S-6、S-4、S-8制種園里的茶樹(shù)種子,對(duì)照(CK)為3個(gè)雙無(wú)品種親本之一的保靖黃金茶1號(hào)一足齡無(wú)性系一級(jí)茶苗,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參照《GB 11767-2003 茶樹(shù)種苗》。
茶籽采收和貯藏。當(dāng)70%~80%果皮呈棕褐色或綠褐色失去光澤,并有4%~5%茶果開(kāi)裂時(shí)采收,時(shí)間一般是霜降前后7 d左右。將采回的茶籽攤放在陰涼房間內(nèi),厚度約15 cm左右,上用稻草掩蓋,以防干燥,保持種子的新鮮狀態(tài)。如果不能在1個(gè)月內(nèi)及時(shí)播下,則將茶籽和濕沙按1:1比例拌勻,置于木箱或木桶等容器中,并在其頂部鋪上細(xì)沙和稻草。每隔10~15 d檢查一次,發(fā)現(xiàn)霉變及時(shí)揀剔,如細(xì)沙泛白,宜撒清水保濕(濕而不漏水為度)。
取土樣。試驗(yàn)布置前,各點(diǎn)分別采取土樣送檢。土樣采集和檢測(cè)方法依據(jù)《土壤分析技術(shù)規(guī)范》(2006)[4],按S型位點(diǎn)、用土鉆或鐵锨垂直地面采集耕層0~20 cm的土樣,取5點(diǎn)。所有點(diǎn)充分混合后再仔細(xì)混勻,剔除石塊和雜物后堆成厚度均一的四方形,對(duì)角線法劃分成四等分,去掉對(duì)角線2份,依此方法重復(fù)操作,直到樣品重量達(dá)到所需。裝入樣品袋,附上標(biāo)簽,標(biāo)明采樣編號(hào)、名稱、采樣深度、采樣地點(diǎn)、日期、采集人,送湖南省農(nóng)科院土壤肥料研究所檢測(cè)。
播種和栽苗。播種前將茶籽浸泡在3%的多菌靈(含量50%)溶液中3 d,將浮在水面的種子剔除,留下沉于水底質(zhì)量好的種子。播種規(guī)格雙行條播,大行距150 cm、小行距40 cm、穴距33 cm、每穴3~5粒;對(duì)照無(wú)性系茶苗定植規(guī)格為雙行雙株條栽,大行距150 cm、小行距40 cm、叢距33 cm、每叢2 株。試驗(yàn)設(shè)3 次重復(fù)。
田間管理。長(zhǎng)沙、吉首、新化和岳陽(yáng)四地分別參照當(dāng)?shù)夭鑸@常規(guī)管理。
調(diào)查內(nèi)容及方法。各點(diǎn)均按照《茶樹(shù)種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[5]執(zhí)行。5~6月,調(diào)查出苗率(成活率);7~8月調(diào)查抗旱性;12~翌年2月調(diào)查抗寒性。
高產(chǎn)茶園土壤主要理化性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)大于1.5%、全氮(N)0.10%以上、有效氮 100 mg/kg 以上、速效磷(P2O5)10 mg/kg以上、速效鉀(K2O)80 mg/kg以上[6]。由表2可知:土壤有機(jī)質(zhì)和全氮(N)含量,吉首(1.92%、0.13%)、新化(3.13%、0.18%)和岳陽(yáng)(1.93%、0.13%)等三個(gè)試驗(yàn)地均高于高產(chǎn)茶園土壤理化標(biāo)準(zhǔn),而長(zhǎng)沙有機(jī)質(zhì)和全氮含量?jī)H為0.60%和0.06%,低于高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)。
表2 試驗(yàn)點(diǎn)土壤理化性質(zhì)Table 2 Soil physical and chemical properties at the test site
根據(jù)我國(guó)第二次土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[7],土壤速效磷含量 5~10 mg/kg 屬于適宜級(jí),3~5 mg/kg屬于缺乏級(jí),<3 mg/kg屬于嚴(yán)重缺乏級(jí);土壤速效鉀含量100~150 mg/kg屬于適宜級(jí),50~100 mg/kg 屬于缺乏級(jí),< 50 mg/kg 屬于嚴(yán)重缺乏級(jí)。速效磷和速效鉀含量,岳陽(yáng)(3.55 mg/kg、61 mg/kg)、吉首(2.62 mg/kg、71 mg/kg)和新化(0.34 mg/kg、64 mg/kg)三地屬于缺乏或嚴(yán)重缺乏級(jí),長(zhǎng)沙(5.16 mg/kg、103 mg/kg)屬于比較適宜。
因天氣原因,新化、吉首、岳陽(yáng)三地雙無(wú)品種試驗(yàn)布置時(shí)間遲于長(zhǎng)沙,4地成活率(出苗率)、抗旱調(diào)查和生長(zhǎng)勢(shì)均于2018年8月調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表3:出苗率以吉首的雙無(wú)品種S-6為最佳,達(dá)96.61%,比長(zhǎng)沙的S-6(76.00%)、S-4(60.53%)、S-8(60.00%)和新化的S-8(84.07%)、岳陽(yáng)的S-4(26.94%)高12.54%~69.67%;生長(zhǎng)勢(shì)方面,吉首的S-6和新化的S-8均優(yōu)于長(zhǎng)沙3個(gè)雙無(wú)品種(較強(qiáng))、岳陽(yáng)的S-4(下)及四地對(duì)照品種保靖黃金茶1號(hào)(較強(qiáng)或下);抗旱能力,3個(gè)雙無(wú)品種在長(zhǎng)沙、吉首和新化三地均為強(qiáng),優(yōu)于對(duì)照。
表3 成活率、生長(zhǎng)勢(shì)和抗旱能力調(diào)查T(mén)able 3 Survey of emergence rate (survival rate), growth potential and drought resistance
岳陽(yáng)的雙無(wú)品種S-4出苗率僅為26.94%,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),大多數(shù)種子暴露在地表,可能是因?yàn)樵囼?yàn)布置在水土流失嚴(yán)重、沒(méi)有筑梯的緩坡地。經(jīng)查閱黃沙街茶場(chǎng)的天氣記錄表可知,2018年3月4~7日、17~19日兩個(gè)時(shí)間段有持續(xù)暴雨或大雨天氣,連續(xù)數(shù)天暴雨沖刷,致使絕大部分種子暴露在地表,出苗率極低。該地試驗(yàn)因不可抗力原因?qū)е率?,后續(xù)調(diào)查取消。
抗寒能力調(diào)查采用田間自然鑒定法,在2018年冬季至2019年初春最后一次低溫出現(xiàn)后調(diào)查,結(jié)果見(jiàn)表4。凡中上部葉片1/3 以上赤枯或青枯即為受凍葉,根據(jù)受凍葉片比重分為0~4級(jí),受凍葉片≤5%即為0級(jí),5%<受凍葉片≤15%即為1級(jí),15%<受凍葉片≤25%即為2級(jí),25%<受凍葉片≤50%即為3級(jí),受凍葉片>50%即為4級(jí)。田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),3個(gè)雙無(wú)品種凍害級(jí)別均為0,抗寒能力強(qiáng)。長(zhǎng)沙、吉首和新化三個(gè)地方的對(duì)照(保靖黃金茶1號(hào))都出現(xiàn)集中落葉現(xiàn)象[8],尤其是吉首和新化,幾乎全部掉光,并且有根頸部開(kāi)裂、死蔸現(xiàn)象。湖南氣象局資料顯示,2018年12月1日至2019年2月19日,全省低溫陰雨寡照天氣持續(xù)80 d之長(zhǎng)(創(chuàng)歷史冬季極值),這可能是因?yàn)椴铇?shù)根部長(zhǎng)期浸泡在水中,從而出現(xiàn)根部腐爛和死蔸現(xiàn)象的主要原因。
由表4可知,雙無(wú)品種的植株基本性狀調(diào)查,S-6、S-8這2個(gè)雙無(wú)品種長(zhǎng)沙點(diǎn)的株高(33.25±1.35、21.78±2.33)和葉片數(shù)(22.3±4.47、18.10±4.61)明顯高于吉首(13.90±3.59、7.2±1.66)和新化(16.90±2.62、11.2±3.99)兩地,這可能是因?yàn)殚L(zhǎng)沙點(diǎn)茶園參照《全國(guó)茶樹(shù)品種區(qū)域試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》管理,在播種前施足了底肥、出苗后增施了追肥,所以茶苗出土一年后生長(zhǎng)勢(shì)明顯優(yōu)于吉首和新化兩地。
表4 抗寒能力和雙無(wú)品種植株基本性狀調(diào)查T(mén)able 4 Cold resistance and basic traits of double-non-product plants
本試驗(yàn)結(jié)果表明,3個(gè)雙無(wú)性系品種的出苗率、生長(zhǎng)勢(shì)、抗旱和抗寒能力等均較對(duì)照品種保靖黃金茶1號(hào)優(yōu)(強(qiáng))。出苗率,以吉首的S-6為最佳,達(dá)96.61%,比長(zhǎng)沙的S-6(76.00%)、S-4(60.53%)、S-8(60.00%)和新化的S-8(84.07%)高12.54%~36.61%;生長(zhǎng)勢(shì),吉首的S-6和新化的S-8均優(yōu)于長(zhǎng)沙3個(gè)雙無(wú)品種和三地對(duì)照品種;抗旱能力,3個(gè)雙無(wú)品種在長(zhǎng)沙、吉首和新化三地均為強(qiáng),優(yōu)于對(duì)照;抗寒能力,3個(gè)雙選品種凍害級(jí)別均為0,抗寒能力均強(qiáng),優(yōu)于對(duì)照。吉首和新化這2個(gè)點(diǎn)的試驗(yàn)地均在海拔高度400 m以上,說(shuō)明雙無(wú)性系品種在高寒山區(qū)的適應(yīng)性較好。
長(zhǎng)沙、吉首和新化三地雙無(wú)品種植株基本性狀調(diào)查表明,長(zhǎng)沙點(diǎn)S-6、S-8的株高和葉片數(shù)均明顯高于吉首的S-6、新化的S-8。生產(chǎn)上,茶籽播種或茶苗定植后,應(yīng)根據(jù)土壤氮磷鉀缺失情況,針對(duì)性增施肥料,保證營(yíng)養(yǎng)平衡,加速幼年茶樹(shù)的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng);及時(shí)修剪,加強(qiáng)樹(shù)冠分枝,增大葉面積,提高其豐產(chǎn)性能。
茶樹(shù)無(wú)性系后代個(gè)體間雖然田間表型一致,但其基因型是高度雜合的。利用無(wú)性系自由傳粉相互間雜交,使基因重組和分離,創(chuàng)造新的群體,產(chǎn)生優(yōu)異單株,縮短漫長(zhǎng)歷史的自然選擇和人工選擇過(guò)程。我國(guó)近些年來(lái)的育成品種中,就有利用這種雜交方式育成新的無(wú)性系良種,如滇云系、滇桂系、福云系等等[3]。所以,雙無(wú)性系品種除了可經(jīng)品種鑒定作為有性系品種直接應(yīng)用于生產(chǎn)外,還可以成為新品種選育的基因庫(kù)。
為在生產(chǎn)上直接利用雙無(wú)性系品種,筆者將繼續(xù)對(duì)本試驗(yàn)的3個(gè)雙無(wú)品種的田間表型純度、成園速度、產(chǎn)量及成茶品質(zhì)等進(jìn)行鑒定。
致謝:感謝黃靜副研究員對(duì)本文田間調(diào)查工作的協(xié)作!