邢 瑤 李 松 唐鎖海 楊亦揚 虞 斌 魏愛華
(1.江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,南京 210036; 2.南京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,南京 210036; 3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院休閑農(nóng)業(yè)研究所/江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點實驗室,南京 210014; 4.南京雅潤茶業(yè)有限公司,南京 211300)
隨著無性系茶樹良種的不斷更新,尤其是特異葉色茶樹品種的推廣;幼齡茶樹的抗寒性成為茶樹成園的一個關(guān)鍵。受拉尼娜等因素影響,2021年1月我國大部地區(qū)氣溫較常年同期偏低,2021年1月6-8日,南京市高淳區(qū)出現(xiàn)-6~-7℃的極端低溫,低溫對葉片造成直接損傷,同時土壤水分結(jié)冰、造成茶樹植株凍害,由此田間觀察對于不同品種茶樹抗寒性鑒定更為可靠[1]。本次試驗通過對極端低溫下不同品種茶樹凍害性狀調(diào)查,篩選出具有抗寒性強的茶樹品種,為江蘇茶樹品種栽培推廣提供參考。
為南京市高淳區(qū)雅潤茶業(yè)有限公司資源區(qū)內(nèi),地勢平坦、緩坡。2021年1月20-22日,極端低溫凍害發(fā)生10天后,受凍葉片癥狀全部顯露,表現(xiàn)為紅變、焦枯等,開展凍害觀測。
對引進的31個品種茶樹凍害情況進行調(diào)查,均為穴盤苗栽植,栽植時間為2019年11月-2020年3月。
采用田間自然鑒定法,每品種隨機取3個0.25 m2的小區(qū)(共3株),對小區(qū)內(nèi)茶樹的總?cè)~片數(shù)、凍害葉片數(shù)、表現(xiàn)癥狀進行調(diào)查,參考《茶樹越冬期凍害等級劃分指南》(DB33/T 2259-2020)[2]對凍害癥狀進行描述。
因調(diào)查的均為幼齡茶樹,參考符安居凍害分級標(biāo)準(zhǔn)[3]和《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程 茶樹》[4],對整株茶樹的受害葉片進行調(diào)查,葉片因受凍出現(xiàn)紅變、水漬、焦邊等現(xiàn)象即為受害葉,并根據(jù)受害情況進行分級計算凍害指數(shù),進而評估不同品種的幼齡茶樹抗寒的差異。
表1 受害情況分級
(1)
(1)公式:ni—各級受凍株數(shù);
xi一各級凍害級數(shù);
N一調(diào)查總株數(shù);
4—最高受害級別。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2016整理和作圖,并利用SAS 9.2進行統(tǒng)計分析,采用LSD法進行差異顯著性檢驗(α=0.05)。
為進一步分析不同品種幼齡茶樹的抗寒性差異,利用SAS 9.2 采用系統(tǒng)聚類分析對31個幼齡茶樹品種的凍害指數(shù)進行分析,本試驗采用最長距離法,分析不同幼齡茶樹品種的抗寒性強弱,將抗寒性分為強、較強、中和弱4類。
由表2可以看出,普通葉色的茶樹品種,凍害癥狀多集中于中下部成熟葉片,其中‘ 錫茶5號’、‘多抗香’兩個品種葉片受害率低于20%,凍害程度較輕,特別是多抗香,僅下部成熟葉片略有損傷?!埦?3’、‘龍井長葉’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘楮葉齊’、‘蒙山9號’的葉片受損率均在20%~30%之間,‘烏牛早’、‘福鼎大白茶’、‘金觀音’、‘鄂茶1號’、‘碧香早’葉片受損率在30%~40%,‘蘇茶120’、‘浙農(nóng)113’和‘峨眉問春’葉片受損率在40%~50%,‘川茶2號’整株葉片受損,葉片受害率超過75%,凍害程度較重。
特異葉色的茶樹品種間凍害差異較大,凍害較輕的茶樹品種癥狀多集中于新梢葉片。調(diào)查的特異葉色茶樹品種中,白色葉茶樹品種凍害癥狀輕,葉片受害率均低于20%,黃色葉品種間出現(xiàn)較大差異,紫色葉品種凍害嚴重?!悬S3號’、‘醉金紅’、‘川黃1號’、‘川黃2號’、‘紫鵑’、‘紫芽’均表現(xiàn)為整株受害較重,其中‘川黃1號’、‘川黃2號’、‘紫鵑’、‘紫芽’葉片受損率高于80%,并出現(xiàn)較大面積葉片凋落的現(xiàn)象。
由于調(diào)查的幼齡茶樹葉層、蓬面均未形成,極端低溫下不同茶樹品種凍害指數(shù)的差異僅作為幼齡茶樹越冬抗寒性的一個評估指標(biāo)。由圖1可以看出,‘多抗香’、‘中白1號’、‘白葉1號’的凍害指數(shù)顯著性最低,越冬抗寒能力最強。‘錫茶5號’、‘龍井43’、‘龍井長葉’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘中白4號’、‘中黃2號’凍害指數(shù)稍高于‘多抗香’、‘中白1號’、‘白葉1號’,但均小于40,其抗寒能力較強?!K茶早’、‘金觀音’、‘鄂茶1號’、‘楮葉齊’、‘碧香早’、‘蒙山9號’的凍害指數(shù)在40~50之間,其中‘鄂茶1號’、‘楮葉齊’、‘蒙山9號’的凍害指數(shù)與‘龍井43’、‘龍井長葉’、‘中黃2號’差異未達顯著水平,但顯著低于凍害指數(shù)大于等于50的茶樹品種。由圖1可以看出,除‘川茶2號’外的其他葉色正常的茶樹品種凍害指數(shù)均小于75,凍害指數(shù)大于等于75的品種以紫色和黃色葉茶樹品種為主,耐受極端低溫能力顯著低于其他品種茶樹,而同為葉色變異的白色葉茶樹耐受極端低溫能力顯著較強。
圖1 極端低溫下不同茶樹品種凍害指數(shù)的差異
如圖2所示,采用系統(tǒng)聚類分析法對31個幼齡茶樹品種凍害指數(shù)進行分析,閾值T=1時,可將31個品種分成4類。在閾值T=0.5時,可以將調(diào)查的品種較好的分成5類,總體與閾值T=1時相近,唯一的差異在蘇茶120。蘇茶120的凍害指數(shù)既顯著低于‘中黃3號’和‘醉金紅’一組,又顯著高于凍害指數(shù)小于50的其他品種,這也是造成其與‘蘇茶早’一組關(guān)聯(lián)性不強的原因,綜合考慮其葉色及田間表現(xiàn),認為在閾值T=1時將‘蘇茶120’與‘蘇茶早’等分為一組是合理的。
圖2 不同幼齡茶樹品種凍害指數(shù)的聚類分析樹狀圖
參考成年茶樹抗寒性的分類,將‘錫茶5號’等10個品種認為抗寒性強,‘蘇茶早’等14個品種抗寒性較強,‘中黃3號’等2個品種抗寒性中等,‘川茶2號’等5個品種抗寒性弱(表3)。
表3 31個幼齡茶樹品中抗性指標(biāo)分類
引種是改進特定地區(qū)作物品種的主要方法之一,從外地引進優(yōu)良品種,經(jīng)過試驗比較篩選適應(yīng)性強、表現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的品種在當(dāng)?shù)赝茝V種植,是直接利用現(xiàn)有品種資源在生產(chǎn)上發(fā)揮作用最快的方法。本試驗利用2021年1月的極端低溫氣候,調(diào)查引種栽培的多個品種幼齡茶樹抗寒性,發(fā)現(xiàn)普通葉色的茶樹品種抗寒性總體優(yōu)于黃色和紫色葉片的茶樹品種,其中以‘錫茶5號’、‘迎霜’、‘舒茶早’、‘多抗香’、‘龍井43’、‘龍井長葉’等6個品種抗寒性較強,這六個品種原產(chǎn)地均位于長江下游,與試驗地區(qū)緯度氣候相近,普通葉色的茶樹凍害癥狀多表現(xiàn)在中下部成熟葉片,而特異葉色品種茶樹凍害癥狀在中上部葉片體現(xiàn)更多,這可能與葉色變異品種茶樹中上部葉片出現(xiàn)退綠有關(guān)。試驗發(fā)現(xiàn),不同葉色變異品種幼齡茶樹其抗寒性存在較大差異,這可能是葉色變化的機理不同造成的[10-11]。白化茶樹各類型間在葉細胞結(jié)構(gòu),特別是葉綠體發(fā)育,和內(nèi)含物質(zhì)等方面的差異可能是其幼苗極端低溫下抗性不同的原因。紫色葉茶樹因葉細胞中花青素的積累使芽葉呈現(xiàn)紫紅色,最初的研究表明花青素的形成是植株應(yīng)對不利氣候條件的一種反應(yīng)[8],極端低溫花青素合成相關(guān)酶的活性降低,引種跨緯度過大等綜合因素都可能是造成紫葉茶樹凍害嚴重的原因。特異葉色茶樹品種的研究多集中于葉色改變方面,對其抗逆等生理生化特性的機理有待進一步研究。