全 文 :生态环境学报 2010, 19(4): 904-907 http://www.jeesci.com
Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(No.PZS059);农业部“948”项目(No.2005-C14)
作者简介:梁李宏(1962年生),男,研究员,主要从事腰果选育种与腰果高产栽培技术研究。E-mail: lianglh62@yahoo.com.cn
收稿日期:2010-03-15
5 个 腰果无性系株形研究初报
梁李宏,王金辉,黄海杰,黄伟坚,张中润
中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业部热带作物种质资源利用重点开放实验室,海南 儋州 571737
摘要:比较了 5个腰果无性系株形之间的差异,分析了各株形性状之间及其与产量性状之间的相关性。结果表明:5个无性
系之间的主干高度、主干直径、2级枝梢长度、3级枝梢直径、4级枝梢长度、4级枝梢直径均存在显著差异,1级枝梢长度、
1 级枝梢直径、2 级枝梢直径以及 3 级枝梢长度之间的差异均不显著;5 个无性系之间的结果枝叶片数量、叶片长度、叶片
宽度、株高、结果枝条数、结果数以及株产量均存在显著差异,冠幅之间的差异不显著。5个无性系的 2、3、4级枝梢直径
以及主杆直径之间的相关性达显著或极显著水平;株高与 2、3 级枝梢直径以及主杆直径之间具有显著的相关性;1 级枝梢
长度与 1级枝梢直径之间呈显著的负相关关系;叶片长度和宽度之间呈极显著的正相关关系。产量与结果枝条数、结果数以
及冠幅之间呈显著或极显著的正相关关系。5 个无性系中,HL2-21、FL30 分别适宜作抗风固沙、水土保持的生态经济林优
良树种。
关键词:腰果;无性系;株形;产量;差异;相关性
中图分类号:S667.9 文献标识码:A 文章编号:1674-5906(2010)04-0904-04
株形是指植株各部分的空间排列的形式,作物
只有具有合理的株形,才能高效率地利用光能,有
利于提高光合作用速率和产量[1];株形问题的研究,
始于小麦而深入于水稻,现在已涉及到各种作物[2],
通过理想株形品种构建优良群体结构,实现作物高
产,目前已在水稻、小麦、高梁和普通玉米等作物
上取得了重大进展[3]。腰果是典型的热带常绿乔木
果树,耐旱、耐瘠薄,不耐寒,在20° S~20° N以内
的热带国家和地区多有栽培,我国腰果主要种植在
海南省滨海沙土、燥红土地区和云南省干、湿热河
谷低海拔山地,是沿海、干热河谷地区生态经济林
带建设的优良树种[4]。腰果树的株形不但对腰果产
量产生影响,同时对腰果树在抗风固沙、水土保持
等生态环境方面具有重要作用。对腰果树的株形研
究,至今未见报道。为此,2009年1月,笔者对5个
腰果无性系(CP63-36、FL30、GA63、HL2-13、
HL2-21)的株形性状进行测定,并于同年5月进行
测产,以期探讨腰果无性系株形之间的差异、各株
形性状相互之间以及与产量性状之间的关系,为筛
选出高产、具有良好生态效果的无性系和为满足生
态经济林带建设需要而开展腰果株形选育种提供
技术理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于海南省乐东县利国镇,地理位置
18°31′ N、108°52′ E;年均温 25.0~26.0 ℃,最冷
月(1 月)月均温 20.0~22.0 ℃;年降雨量 1 000~
1 300 mm,年蒸发量 1 800~2 300 mm,年均风速
3.9 m·s-1,是海南省最适宜种植腰果的地区之一[5]。
试验果园面积 3.3 hm2,土壤为燥红土;供试植株为
6 龄腰果无性系,于 2003 年 6 月播种,2004 年 5
月大田芽接。2005、2006年试验果园每株腰果树分
别施尿素 0.25 kg、0.50 kg,2007、2008年每株腰
果树施尿素 1.0 kg,复合肥(15-15-15) 0.5 kg。
1.2 测定内容及方法
测定内容:腰果树主杆高度和直径、各级枝梢
长度和直径、株高、冠幅,结果枝叶片数量、长度
和宽度、结果枝条数、单果重、结果数以及株产量。
测定方法:5个腰果无性系各随机选择 5株树,
测定各项指标数值。(1)测定一级枝梢长度、直径,
计算时取平均值;(2)随机选择 3 条二级枝梢,测
定枝梢长度、直径,计算时取平均值;(3)随机选
择 3 条三级枝梢,测定枝梢长度、直径,计算时取
平均值。(4)随机选择 3 条四级枝梢,测定枝梢长
度、直径,计算时取平均值;(5)在树冠的东南西
北四个方位分别随机选择 1 条结果枝,计算成熟叶
片数,计算时取平均值;(6)从结果枝的最顶部 1
片叶开始连续测定 5 片成熟叶片的长度、宽度,计
算时取平均值;(7)在树冠中部的东南西北四个方
位,分别随机选择 1.0 m2,计算结果枝条数,计算时
取平均值;(8)在树冠中部的东南西北四个方位,
分别随机选择 1.0 m2,计算腰果粒数,计算时取平均
值;(9)称重 100粒腰果重量,计算平均单果重;(10)
测定腰果树的株高、冠幅,计算树冠面积和产量。
梁李宏等:5个腰果无性系株形研究初报 905
主干高度、各级枝梢长度、株高、冠幅、叶片
长度和宽度用卷尺和钢尺测定,主干直径和各级枝
梢直径用游标卡尺测定,腰果单果质量用天平测定
(精确至 0.01 g)。试验数据用 DPS软件进行统计。
2 结果与分析
2.1 5 个腰果无性系株形的差异性分析
5个腰果无性系中,CP63-36的主干长度中等,
直径最小,2级枝梢较长,3级枝梢较细,4级枝梢
最长、直径较小;FL30的主干较长,直径较大,2
级枝梢最长,3 级枝梢较粗,4 级枝梢长度中等、
直径较大;GA63 的主干最短,直径最大,2 级枝
梢长度中等,3 级枝梢直径最大,4 级枝梢较长、
直径最大;HL2-13的主干最长,直径中等,2级枝
梢较短,3 级枝梢直径中等,4 级枝梢最短、直径
中等;HL2-21 的主干较短,2、3 级枝梢最短、直
径最小,4 级枝梢较短、直径最小。5 个腰果无性
系之间,1级枝梢长度、直径、2级枝梢直径以及 3
级枝梢长度的差异均不显著(表 1)。
测定数据(表 2)表明,CP63-36结果枝叶片数量
最多,叶片较短、宽度中等,枝梢密度最小;FL30
的叶片数量较多,叶片最长、最宽;GA63 的叶片
数量较少,叶片长度中等、较宽;HL2-13的叶片数
量中等,叶片较长、较窄;HL2-21的叶片数量最少,
叶片最短、最窄,但枝梢最密集。5 个腰果无性系
中,FL30的植株最高,显著高于其它 4个无性系;
冠幅以 GA63最大,依次为 HL2-21、HL2-13、FL30
和 CP63-36,但差异均不显著。HL2-21结果枝条数
最多,显著多于其它 4个无性系;CP63-36结果枝
条数最少。结果数以 HL2-13最多,依次为 HL2-21、
GA63、FL30和 CP63-36。FL30单果重最大,其次
为 HL2-21,HL2-13 最小。株产量由高到低依次为
HL2-21、HL2-13、FL30、GA63和 CP63-36。
分析结果表明,5 个腰果无性系的部分株形性
状之间存在显著差异。HL2-21植株较矮,冠幅较大,
主干较短、中粗,枝梢密集、短小,叶片短窄,单
果较重,产量高。FL30植株较高,冠幅中等,主干
及各级枝梢较长、较粗,枝梢密度中等,叶片最大,
单果最重,产量适中。综合比较后认为,HL2-21、
FL30分别适宜作抗风固沙、水土保持的生态经济林
优良树种。
2.2 5 个腰果无性系株形性状之间及其与产量性
状之间的相关关系
测定结果(表 3)表明,5个腰果无性系的部分株
形性状之间具有一定的相关性。从表 3看出,2、3、
4 级枝梢直径以及主干直径之间均有显著的相关
性,其中 2、3、4级枝梢直径之间的相关性达极显
著水平;株高与 2、3 级枝梢直径以及主干直径之
间有显著的相关性。
表 1 5 个腰果无性系株形性状(Ⅰ)之间的差异
Table 1 The difference of plant shape characters (I) among five cashew clones 单位:cm
主干 1级枝梢 2级枝梢 3级枝梢 4级枝梢 无性系
高度 直径 长度 直径 长度 直径 长度 直径
长度 直径
CP63-36 35.0±10.4 ab 11.76±0.89 b 31.2±11.4 a 9.08±1.05 a 30.8±9.9 ab 6.78±0.67 a 27.8±10.1 a 6.00±0.77 bc 29.0±3.3 a 5.38±0.60 bc
FL30 37.4±13.2 ab 13.42±0.74 a 32.8±14.5 a 8.84±0.98 a 36.6±5.7 a 7.42±0.77 a 27.0±5.6 a 6.78±0.72 ab 24.2±7.0 ab 6.00±0.56 ab
GA63 23.4±7.0 b 13.50±0.55 a 27.2±13.2 a 8.70±0.85 a 29.4±9.3 ab 7.56±0.82 a 28.2±5.2 a 7.34±0.75 a 26.6±9.8 ab 6.36±0.53 a
HL2-13 48.0±9.6 a 12.86±1.20 ab 26.4±6.1 a 8.70±0.85 a 26.6±4.2 ab 7.66±0.43 a 26.6±4.3 a 6.56±0.62 abc 19.6±5.4 b 5.70±0.55 abc
HL2-21 33.6±13.3 ab 12.16±0.47 b 30.6±8.3 a 7.96±0.52 a 25.2±4.2 b 6.60±0.95 a 23.0±6.8 a 5.66±0.70 c 23.2±1.6 ab 5.18±0.58 c
注:同列数据后不同字母表示差异达 5%显著水平。下同。
表 2 5 个腰果无性系株形性状(Ⅱ)以及产量性状之间的差异
Table 2 The difference of plant shape characters ( ) and yield characters among five cashew clonesⅡ
结果枝叶片 单株结果量 无性系 株高/m 冠幅/m 结果枝条数/
(条·m-2) 数量/片 长度/cm 宽度/cm
单果重/g
数量/粒 产量/kg
CP63-36 3.42 ± 0.2 2 b 4.92 ± 0.39 a 22.4 ± 3.1 c 34 ± 4 a 13.7 ± 0.4 c 8.0 ± 0.3 b 4.72 897 ± 164 c 4.23 ± 0.77 b
FL30 4.15 ± 0.30 a 4.99 ± 0.24 a 25.8 ± 2.9 bc 30 ± 7 ab 16.9 ± 1.1 a 9.6 ± 0.5 a 6.54 975 ± 174 c 6.37 ± 1.14 ab
GA63 3.66 ± 0.19 b 5.43 ± 0.21 a 26.4 ± 3.2 b 23 ± 2 c 14.4 ± 0.7 c 8.3 ± 0.5 b 4.72 1079 ± 194 bc 5.09 ± 0.92 b
HL2-13 3.62 ± 0.30 b 5.16 ± 0.39 a 26.6 ± 2.2 b 25 ± 3 bc 15.8 ± 0.5 b 7.8 ± 0.3 b 3.82 1677 ± 586 a 6.41 ± 2.24 ab
HL2-21 3.50 ± 0.17 b 5.35 ± 0.54 a 31.2 ± 1.9 a 22 ± 4 c 13.4 ± 0.8 c 7.1 ± 0.3 c 5.36 1584 ± 618 ab 8.49 ± 3.31 a
表 3 2、3、4级枝梢直径、主干直径以及株高之间的相关系数
Table 3 The correlation coefficients between the second to the
fourth grade branch, trunk diameter and plant height
相关因子 2级枝梢直径 3级枝梢直径 4级枝梢直径 主干直径
3级枝梢直径 0.81**
4级枝梢直径 0.72** 0.91**
主干直径 0.46 * 0.42 * 0.40*
株高 0.43 * 0.43 * 0.35 0.48*
906 生态环境学报 第 19卷第 4期(2010年 4月)
另外,1 级枝梢长度与 1 级枝梢直径之间呈显
著的负相关关系(图 1);叶片长度和宽度之间呈极显
著的正相关关系(图 2);产量与冠幅、结果数之间呈
极显著的正相关关系(图 3、图 4),与结果枝条数之
间呈显著的正相关关系(图 5)。
3 讨论
(1)生物产量的提高是获得超高产的主要原因
之一,提高生物产量有赖于高光效群体的构建,高
光效群体的形成则必须改善群体内个体的茎叶形
态,优化个体的受光姿态,因此,塑造理想株型模
式的研究成为作物超高产育种研究的热点[6]。株型
是植株的形态结构及其生理、生态特点,是植株的
形态结构及其生理和生态所独具的特殊功能等诸
方面的综合体现[7],形态上的高光效育种与生理上
的高光效育种是相辅相成的,目前由于生理育种在
实践上较难操作,因此,遗传学家和育种家仍然比
较注重形态上的高光效育种(株形育种)[8]。选育高
产腰果品种(系)是腰果高产、高效栽培的一项关
键技术,而株形选育种则是表现腰果的经济及生态
效益相结合的重要育种方向之一。
(2)树冠截留降雨是森林植被保持水土的重要
一环[9],根据 5个腰果无性系的株形性状综合比较,
提出 HL2-21、FL30 分别适宜作为防风固沙、水土
保持的生态经济林带建设树种,与江式邦的腰果种
质资源评价结果是一致的[10]。
y = 0.4856x + 0.9217
r = 0.7974** (n =25)
4
6
8
10
12
10 12 14 16 18 20
叶片长度/cm
叶
片
宽
度
/c
m
图 2 叶片长度和叶片宽度之间的相关性
Fig.2 Relationship between the length and width of cashew leaf
y = -0.0399x + 9.8231
r = 0.4628* (n =25)
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50 60
1级枝稍长度/(cm)
1级
枝
稍
直
径
/c
m
图 1 1级枝稍长度和 1级枝稍直径之间的相关性
Fig.1 Relationship between the length and diameter of
the first grade branch
y = 3.6444x - 12.722
r = 0.6281** (n =25)
0
2
4
6
8
10
12
14
3 4 5 6 7
冠幅/m
株
产
量
/k
g
图 3 产量与冠幅之间的相关性
Fig.3 Relationship between the yield and crown width
y = 0.004x + 1.0905
r = 0.8733** (n =25)
0
2
4
6
8
10
12
14
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
结果数/粒
株
产
量
/k
g
图 4 产量和结果数之间的相关性
Fig.4 Relationship between the yield and fruit number
y = 0.3051x - 1.9266
r = 0.4933* (n =25)
0
2
4
6
8
10
12
14
10 15 20 25 30 35
结果枝条数/支
株
产
量
/k
g
图 5 产量与结果枝条数之间的相关性
Fig.5 Relationship between the yield and amount of bearing branch
梁李宏等:5个腰果无性系株形研究初报 907
(3)5 个腰果无性系产量与结果枝条数、冠幅
及结果数之间具有显著的相关性,与Nawale R.N. [11]
研究冠幅与产量呈正相关结果相似,其中产量与结
果枝条数、产量与结果数具有显著的相关性为首次
报道。
(4)腰果选育种,特别是株形育种,应将株高、
冠幅、结果枝条数及结果数等作为重要指标来考
虑,以期达到高产高效和生态效果良好的选育种目
的。本试验中尚未发现其它株形性状与产量之间有
明显的相关性,这一问题尚待进一步深入研究。
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A preliminary study on the plant shape of five cashew clones
LIANG Lihong, WANG Jinhui, HUANG Haijie, HUANG Weijian, ZHANG Zhongrun
Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS / Key Laboratory of Tropical Crops Germplasm Resources Utilization,
Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract: In this paper, the plant shape differences of five cashew clones were studied. The correlation among plant shape characters
and the correlation between the yield and plant shape characters were analyzed. The results showed that: for trunk height, trunk di-
ameter, the length of the second grade branch, the diameter of the third grade branch, the length and diameter of the fourth grade
branch, the differences among the five cashew clones were significant, but for the length and diameter of the first grade branch, the
diameter of the second grand branch, the length of the third grand branch, the differences were not significant. For leaf amount,
length and width of bearing branch, plant height, the amount of bearing branch, the fruit number and the yield per tree, the differ-
ences among the five cashew clones were significant, but for crown width, the differences were not significant. The diameter of the
second, the third and the fourth grade branch were all closely correlated with the trunk diameter and also closely correlated with each
other. There was significant negative correlation between the length and the diameter of the first grand branch, and there was signifi-
cant positive correlation between leaf length and width. The yield had a significant positive correlation with the amount of bearing
branch, fruit number and crown width. In the five cashew clones, HL2-21 and FL30 are excellent species of ecological economic
forest for wind-breaking and sand-fixing and for soil and water conservation respectively.
Key words: cashew; clone; plant shape; yield; difference; correlation