50个普通油茶果实性状综合评价

2022-02-20 07:45杨雨晨陈娟娟姚小华舒常庆杨兵兵刘林秀杨超臣
中国粮油学报 2022年12期
关键词:长林含油率鲜果

杨雨晨,陈娟娟,姚小华,舒常庆,黄 梅,杨兵兵,刘林秀,杨超臣

(中国林业科学研究院亚热带林业研究所1,杭州 311400)(华中农业大学园艺林学学院2,武汉 430070)

油茶(Camelliaoleifera)是山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)植物,原产于我国,是我国第一大木本食用油料树种,也是世界四大木本食用油料树种之一(其他3种为油橄榄、油棕和椰子)[1]。普通油茶在我国栽培区域最广、栽培面积最大、适应性也最强,目前已在湖南、江西、广西、浙江、福建、广东、湖北、贵州、安徽、云南、重庆、河南、四川和陕西14 个省(区、市)种植,全国油茶种植面积达到453.3万hm2,油茶籽产量达到268万t,油茶籽油产量为62.7万t,油茶产业总产值达到1 160亿元[2,3]。油茶种子含油率高,茶油品质极优,是一种纯天然高档食用植物油料,还可通过精加工成为高档美容化妆品、肥料等多种产品的有效成分[4,5]。

现阶段我国油茶产业存在产量过低和品质不一等诸多问题,因此选育高产优质的良种成为科研人员关注的重点,其中果实和油脂品质成为选育良种的重要指标[6-8]。通过近些年的不断努力选育出一大批优良品种(系),目前主要推广的主栽油茶系列为,中国林业科学院亚热带林业研究选育的长林系列,湖南省林业科研院校选育出的3华系列和湘林系列、江西省林业科学院选育的赣系列和赣无系列以及最新推广的黄山系列及C系列等[9-12]。已有对于油茶果实品质综合评价的研究仅限于1~2个系列的不同品种,如已开展的研究包括赣系列与长林系列的不同品种油茶,长林系列与赣系列油茶品种果实,长林与湘林系列油茶品种果实[13-15]。对于多个系列的多个品种油茶果实的综合评价研究较少。本研究对比长林系列、湘林系列、赣系列等多个系列的50个油茶品种的果实性状、经济性状和茶油品质,通过模糊隶属函数评价法,综合评价不同品种油茶果实性状,得到综合表现较为优异的油茶品种,为不同系列不同品种的选育与栽培提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验材料来自亚热带林业研究所后山基地种基地,选取50个主栽优良品种,每个品种选取树龄相似、生长良好、无病虫害的植株各5株;每个品种中随机抽取20个果实进行测量,果实去皮种子晒干后待下一步测量。为方便起见,将50个油茶品种进行编号,如表1所示。

表1 50个油茶品种编号

1.2 实验地概况

实验地位于国家油茶种质资源库(杭州),属亚热带季风湿润气候区,主要特点是四季分明,春秋短,夏冬长,热量丰富,雨水充沛,日照时数和日照百分率偏低,云雾多,湿度大,夏洪秋旱,对农业影响较大。年平均气温15.5~16.4 ℃,降水量在1 395~1 702 mm之间。

1.3 实验方法

1.3.1 果实数据采集与分析

果实性状测定:利用感量0.01 mm的游标卡尺和0.01 g电子天平测量鲜果质量(g)、鲜果果高(mm)、鲜果果径(mm),并计算出果形指数:

果形指数=鲜果果高/鲜果果径×100%

经济性状测定:利用0.01 g电子天平测量烘干籽质量(g)、烘干仁质量(g)、果仁含油(g)。干籽含仁率(%)、干仁含油率(%)、干籽含油率计算公式分别为:

干籽含仁率=烘干仁质量/烘干籽质量×100%

干仁含油率=果仁含油/干仁质量×100%

干籽含油率=种仁含油率×干籽出仁率×100%

油脂品质:利用气相色谱法测定茶油的脂肪酸成分。将供试油茶籽利用索氏抽提法获得油样后,将待测油样进行快速甲酯化后,采用GC-2014型气相色谱仪测定脂肪酸组成。

1.3.2 隶属函数分析与评价

种实性状和油茶籽油品质是油茶良种选育、优树筛选的重要参考指标。采用模糊综合评判分析法对 50个油茶品种进行综合分析。首先,对原始数据值标准化处理得到评判模糊矩阵。

rij=Xij-(Xij)min/(Xij)max-(Xij)min[16]

式中:rij为评判模糊矩阵R;Xij为各项指标含量。

1.3.3 数据处理

实验数据采用Excel 2019和SPSS 22.0对数据进行整理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同油茶品种种实性状分析比较

2.1.1 油茶品种种实性状相关性分析

对50个油茶品种种实性状的各项指标进行相关性分析,由表2可知,油茶果实性状间存在相关性。

表2 50个油茶品种种实性状相关性分析

鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径、果形指数之间均存在极显著相关。鲜果质量与鲜果果高、鲜果果径存在极显著正相关,相关系数分别为0.584、0.921,和果形指数存在极显著负相关,相关系数为-0.277;鲜果果高与鲜果果径、果形指数存在极显著正相关,相关系数分别为0.442、0.55;鲜果果径与果形指数存在极显著负相关,相关系数为-0.494。

干籽含仁率与鲜果质量、鲜果果径存在极显著负相关,与鲜果果高存在显著负相关,与果形指数呈正相关,相关性不显著(P>0.05);干仁含油率与果形指数存在显著正相关,和鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径存在极显著负相关,干籽含仁率与干仁含油率间呈极显著正相关。

干籽出油率是评价油茶籽是否优良的关键指标[17,18]。通过研究发现,影响干籽出油率的主要因素为干仁含油率(0.945)与干籽出仁率(0.849),且二者呈极显著正相关;而影响干籽出油率的果实性状为鲜果果径。

2.1.2 油茶品种种实性状差异比较

50个油茶品种果实中:C42的鲜果质量均值最高,为28.38 g,黄山2号、黄山3号、湘林32号、黄山8号、黄山6号鲜果质量表现也较为优良,赣83号鲜果质量均值最低为11.03 g。

黄山4号与黄山8号的鲜果果高较其他品种表现较为良好,其中黄山4号的鲜果果高均值最大为44.56 mm,赣无12号的鲜果果高均值最小为30.08 mm;C42的鲜果果径均值最大为40.30 mm,而赣83号与长林40号的鲜果果径相比其他品种均值较小,分别为25.60、26.11 mm;从果形指数上来看,黄山4号与赣83号均值较大,为1.39、1.34,而C42果形指数均值最小0.82,果形指数小于1的品种较少,初步判断这50个品种果形呈扁球形比例较低。

由图1可知,从经济性状上看,湘林124号、湘林117号、赣68号、赣84-8等13个品种干籽含仁率表现良好,其中湘林124号的干籽含仁率均值最大为72.90%,黄山8号的均值最小为52.81%。

注:不同小写字母表示在P=0.05,水平差异显著字母的顺序从下向上排列。品种编号与表1对应一致。下同。

赣84-8、长林3号、赣无1号、常62号、赣兴48号、赣71号等12个品种平均干仁含油率较其他品种较为优良,赣84-8的平均干仁含油率最大为52.47%,C42、黄山5号、湘林97号等7个品种较其他品种表现较差,其中C42的干仁含油率均值最小为32.30%。

赣84-8、赣无1号、常62号、赣兴48号、湘林70号、C32、长林3号、赣68号8个品种干籽出油率含量较其他品种表现优异。通过比较发现这8个品种的干仁含油率、干籽出仁率和鲜果果径表现较为优异,初步判断8个品种在50个品种中表现较为优异,但仍需结合脂肪酸组分综合分析评价。

2.1.3 油茶品种种实性状变异分析

本研究测定了50个油茶品种鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径、果型指数、干籽出仁率、干仁出油率、干籽出油率等7个种实性状,各性状数最大值、最小值、值均值、标准差、极差、变异系数等指标见表3。由表3可知,50个品种种实性状变异有一定差异,各性状按变异大小依次为鲜果质量、干籽出油率、果形指数、鲜果果高、鲜果果径、干仁含油率和干籽含仁率。干籽出油率、果形指数、鲜果果高、鲜果果径、干仁含油率和干籽含仁率的变异系数较小,在7.58%~18.10%之间,说明果实形态和经济性状态基本稳定;果型指数均值为1.10,同样说明了50个品种果形呈扁球形比例较低。

表3 50个油茶品系种实性状变异分析

2.2 不同油茶品种茶油品质分析比较

2.2.1 油茶品种茶籽油品质相关性分析

由表4可知,50个油茶品种茶籽油各成分间均存在相关性。棕榈酸、硬脂酸与不饱和脂肪酸呈极显著负相关,这说明随着不饱和脂肪酸的增加棕榈酸、硬脂酸含量降低;油酸与不饱和脂肪酸存在极显著正相关,且相关性达到0.436,这说明油酸含量决定了不饱和脂肪酸的含量,同时决定了油脂的好坏。

表4 50个油茶品种油茶品质相关性分析

2.2.2 油茶品种茶籽油品质分析比较

油茶籽油的主要成分为不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸、亚麻酸),其中油酸被营养界称为“安全脂肪酸”,油酸含量的高低是评定食用油品质的重要标志,同时油酸含量也决定油脂氧化稳定性的好坏,而亚油酸与亚麻酸属于人体不能合成需要外界摄取的物质[19-23],因此不饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、亚麻酸含量是影响油茶籽油的关键因素。

如图2所示,从不饱和脂肪酸含量的角度来看,赣无12号、长林53号、C53、湘林97号和黄山6号的不饱和脂肪酸含量较其他品种表现较好,其中赣无12号的平均不饱和脂肪酸质量分数最高为90.61%,而长林3号的平均不饱和脂肪酸质量分数最低为88.45%;长林23号、湘林97号、湘林124号、湘林64号、黄山4号、黄山6号、湘林117号、黄山5号、黄山8号、长林40号等10个品种的油酸含量较其他品种表现良好,其中长林23号的平均油酸质量分数最高为83.67%,赣84号、长林4号和C31较其他品种表现较差,赣84号的平均油酸质量分数最低为77.33%;从亚麻酸含量来看,C42的亚麻酸质量分数均值最高为0.44%,赣71号、赣无20号、赣兴48号表现较差,其中赣71号亚麻酸质量分数均值最低为0.22%;赣84号、赣无12号较其他品种亚油酸含量表现较好,赣84号的均值最大为10.90%,长林23号的亚油酸质量分数均值最低为5.17%。

图2 50个油茶品种茶籽油品质分析比较

2.3 油茶品种综合评价

对50个油茶品种进行隶属函数综合评价可知,每个油茶系列均有表现较好的油茶品种,如湘林系列的湘林5号;长林系列的长林53号;赣系列的赣68号等;其中排名前10%的品种为:湘林5号(6.81)>长林53(6.52)号>赣68号(6.50)>黄山3号(6.34)>长林4号(6.33)。

3 讨论

本研究采样地为浙江省杭州市亚热带林业研究所油茶良种基地,基地内拥有长林系列、湘林系列、赣系列和黄山系列等多个油茶系列的多个油茶品种。本研究在多个系列的油茶品种中挑选出管理规范,长势良好,生长一致,无病虫害的50个油茶品种为研究对象,对其果实性状、经济性状以及茶油品质进行研究。

鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径、果形指数之间存在极显著相关;干仁含油率与果形指数存在显著正相关,和鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径讯在极显著负相关,干籽含仁率、干仁含油率呈极显著正相关;其余个指标间相关性均存在正负关系,研究结果与前人研究基本相符[28]。影响干籽出油率的主要因素为干籽出油率(0.849)与干仁含油率(0.945),二者呈极显著正相关;影响干籽出油率的主要果实性状为鲜果果径,这与马力等[8]研究结果相似。

50个油茶品种间平均鲜果质量、鲜果果高、鲜果果径、果形指数与干籽含仁率、干仁含油率均存在着显著差异,其中鲜果质量范围在11.03~28.38 g,鲜果果高在30.08~44.56 mm,鲜果果径在25.60~40.30 mm,这与晏巢等[24]不同品种间油茶果实形态和质量相关指标均存在显著性差异研究一致;干籽含仁率在52.81%~72.90%;这与谢一青[25]对7种油用山茶果实经济性状不同系列的品种间均有性状上的较大差异的分析结果一致;干仁含油率为18.68%~52.47%,通过对比陈小露等[26]对10个地区不同单粒质量野生油茶籽油的研究和左继林等[27]对油茶高含油率品系的资源的评价,发现50个油茶品种中有许多品种干仁含油率表现不佳,如C42、黄山5号等初步判断赣84-8、赣无1号、常62号、赣兴48号、湘林70号、C32、长林3号、赣68号8个品种干籽出油率含量较其他品种表现优异;初步判断这8个品种种实性状在50个品种中表现较为优异,但仍需结合脂肪酸组分综合分析评价。

50个品种间种实性状变异有一定差异。鲜果果重变异系数较大,达到34.68%,可能由于油茶存在的花粉直感效应造成了影响,也有可能由于环境等因素造成了鲜果果重变异系数较大[29,30];干籽出油率、果形指数、鲜果果高、鲜果果径、干仁含油率和干籽含仁率的变异系数较小,在7.58%~18.10%之间,说明果实形态和经济性状态基本稳定。

50个油茶品种茶籽油各成分间存在相关性。棕榈酸、硬脂酸与不饱和脂肪酸呈极显著负相关,这说明随着不饱和脂肪酸的增加棕榈酸、硬脂酸含量降低;油酸与不饱和脂肪酸存在极显著正相关,且相关性达到0.436,这说明油酸含量决定了不饱和脂肪酸的含量,同时决定了油脂的好坏。

50个品种油茶果实茶籽油不饱和脂肪酸质量分数为88.45%~90.61%,油酸质量分数为77.33%~83.67%,亚油酸质量分数为5.17%~10.90%,亚麻酸质量分数为0.22%~0.44%;油酸作为评价油脂好坏的重要指标,通过研究发现长林23号、湘林97号、湘林124号、湘林64号、黄山4号、黄山6号、湘林117号、黄山5号、黄山8号、长林40号等10个品种的油酸含量较其他品种表现良好,其中长林23号的平均油酸质量分数最高为83.67%;仅考虑油脂质量,这10个品种为稳定性强,表现优良的品种。

本研究对多个系列的50个不同品种的油茶果实进行综合评价,挑选出多个果实表现良好的油茶品种;在今后的研究中仍需对产量、花期、亲和性、生长势和抗性等多种指标进行全面评价,为进一步对科学合理的引种栽培不同系列不同品种进行深入探讨。

4 结论

50个油茶品种果实性状、经济性状与茶油品质的各指标存在一定差异;果实性状、经济性状与茶油品质各指标间均具有一定相关性。通过隶属函数综合分析得到表现较为良好的5个品种:湘林5号(6.81)>长林53(6.52)号>赣68号(6.50)>黄山3号(6.34)>长林4号(6.33),考虑果实性状可结合当地立地条件优先选择这5个品种引种培育。

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