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        湖南省杉木優(yōu)良無性系定向選擇

        2011-06-11 02:11:52徐清乾殷元良許忠坤榮建平
        湖南林業(yè)科技 2011年6期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)樹種子園紅心

        徐清乾,殷元良,許忠坤,張 勰,榮建平

        (1.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南長沙 410004; 2.湖南省林業(yè)廳,湖南長沙 410007;3.攸縣林業(yè)科學(xué)研究所,湖南攸縣 412304)

        杉木 (Cunninghamia lanceolata)是湖南省主要鄉(xiāng)土速生樹種,杉木種子園的建設(shè)事關(guān)全省杉木的種源的良性發(fā)展,杉木種子園的建設(shè)經(jīng)歷了初級種子園、二代種子園。歷經(jīng)30多年優(yōu)良無性系的選擇,湖南省林業(yè)科學(xué)院從靖州縣排牙山林場、會同縣林業(yè)科學(xué)研究所、攸縣林業(yè)科學(xué)研究所、江華林業(yè)采育場杉木試驗林中,選育出靖全02、靖全03、靖半01、攸全06、攸全08、攸半02、江全01、會全06、會全09、會全10、會半03、會半08、會無02等杉木優(yōu)良無性系40個,該批杉木優(yōu)良無性系于2010年9月通過湖南省林木品種審定委員會品種審定,并頒發(fā)林木良種證書[1]。作為成果《杉木遺傳改良及定向培育技術(shù)研究》的部分內(nèi)容,并獲2007年度國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎。該批無性系根據(jù)其遺傳特性劃分為少節(jié) (無節(jié))材、紅心材、密植材、瘠薄地造林材和開花結(jié)實性能優(yōu)5個類型,已在省內(nèi)杉木二代種子園中嫁接推廣,為湖南省杉木優(yōu)良無性系選擇和發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。

        1 試驗地概況

        優(yōu)良無性系選擇林分位于靖州縣排牙山、攸縣樟井、江華縣碼市和會同縣白土沖,均為杉木的主要產(chǎn)區(qū),立地條件適宜杉木生長。試驗地概況見表1。

        2 研究材料

        從1978年開始,湖南省開展初級種子園雜交組合[2]和自由授粉育種,營造田間子代測定試驗林16 hm2,參試家系為180個。該批優(yōu)良無性系從下列試驗林育種材料中選出 (見表2)。

        表1 試驗地概況Tab.1 The profile situation of testing area

        表2 研究材料來源Tab.2 The sources of testing clone material

        3 研究方法

        3.1 試驗設(shè)計

        雜交控制授粉采用全雙列、半雙列和側(cè)交設(shè)計,每個組合套60個袋以上,分組合采種育苗。子代測定林采用隨機區(qū)組設(shè)計,造林材料含參試家系、種子園混合種和生產(chǎn)對照,5~8個重復(fù),4~10株小區(qū)。

        3.2 父本、母本無性系的選擇標準

        在作雜交育種設(shè)計時,要求選擇具有枝間距大、木材紅心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、結(jié)實多、花粉多等特殊優(yōu)良性狀的無性系,作為人工套袋雜交控制授粉的父本和母本。生長上要求無性系父本、母本的半同胞子代樹高、胸徑、材積分別大于生產(chǎn)種 (種源)的8%、10%、20%以上;無性系所屬雜交組合的子代樹高、胸徑、材積分別大于生產(chǎn)種10%、15%、30%以上[2]。

        3.3 優(yōu)良無性系的選擇標準

        3.3.1 質(zhì)量標準 優(yōu)良無性系的質(zhì)量是指優(yōu)樹的品質(zhì),主要衡量因子有樹干、樹冠、樹皮、抗性、結(jié)實性等[4],具體可歸納如下:樹干從基部到頂部通直圓滿 (無彎曲、尖剝度小),不開叉,不并蔸;樹皮薄、裂紋直,無樹瘤、扭紋;樹干上第1級側(cè)枝細,輪生枝數(shù)少,自然整枝好,枝下高為樹高的1/3以上,整枝不留粗大的死節(jié);樹冠濃密較窄,葉綠未封頂,生長勢旺盛;未遭受病蟲危害,風(fēng)折和雪壓之害;有良好的正常結(jié)實。

        3.3.2 生長量標準

        (1)絕對生長量標準。當密度為140~167株/667 m2,立地條件為中等以上時,11~15年生的優(yōu)樹要求年平均樹高1.1 m以上,胸徑1.6 cm以上;16~20年生的優(yōu)樹年平均樹高0.9 m以上,胸徑1.4 cm以上;21~25年生的優(yōu)樹年平均樹高0.8 m以上,胸徑1.3 cm以上。立地條件較差時,標準適當降低;密度較小時,標準適當提高。

        (2)相對生長量標準。優(yōu)樹相對生長量要求材積大于本重復(fù)對照100%以上,大于對照優(yōu)勢木40%以上。大于所在優(yōu)良家系小群體平均值個標準差[3](a固定0.01時,只與n有關(guān))以上。

        3.3.3 木材基本密度標準 當初選木基本密度絕對值大于0.313 0 g/cm3,相對值大于子代測定平均值0.5%時方能確認為優(yōu)樹。

        3.4 優(yōu)良無性系的選擇方法

        首先對子代林進行全面調(diào)查,評選出材積增益30%以上的優(yōu)良全同胞、半同胞家系。從這些優(yōu)良家系中,按形質(zhì)指標、絕對和相對生長量指標進行優(yōu)樹初選,初選木用油漆在樹干上編號并作圖確立所在位置,并填寫詳細的無性系 (優(yōu)樹)信息卡?,F(xiàn)場用生長錐對初選木進行木芯取樣,將木芯樣品帶回實驗室作木材基本密度測定,當木材密度也達標時方能確認為優(yōu)樹[4]。此批40個杉木優(yōu)良無性系的形質(zhì)、生長量、木材基本密度指標都達到上述要求,有關(guān)數(shù)據(jù)列表3。

        表3 杉木優(yōu)良無性系生長速度、木材密度統(tǒng)計表Tab.3 The statistics of growth rate and wood density of superior clones of C.lanceolata

        4 結(jié)果與分析

        4.1 少節(jié)裝飾材無性系

        少節(jié) (無節(jié))裝飾材無性系培育是我省林業(yè)發(fā)展的一個重要方向,采用少節(jié)無性系造林是基礎(chǔ)。靖全02、靖全10、會全09、會全10、靖半02、江全03號6個優(yōu)良無性系,枝間距平均值約60 cm,普通林分平均值為42 cm,具有枝間距大的共同特性 (表4),樹干上的節(jié)疤比普通林分少30%,是優(yōu)良的少節(jié)裝飾材。若作為無節(jié)裝飾材無性系定向培育,可減少大量的修枝用工。

        表4 少節(jié)材優(yōu)良無性系枝間距表Tab.4 The branch spacing of less section superior clones

        4.2 紅心材無性系

        靖全03、靖全09、攸全15、會半01、會無02號5個無性系,近髓心木質(zhì)部成油亮的深紅色,紋理美觀,氣味芳香,是建筑、家具、裝潢的上乘環(huán)保之材[5]。

        4.3 適宜于密植無性系

        靖全07、靖全22、靖全25、靖半01號4個無性系,其冠幅明顯小于一般杉木,24年生平均冠幅2.0~2.4 m,而一般杉木平均冠幅2.9~3.3 m,單株立木少占空間29.0%。按一般造林株行距2.0 m×2.0 m折算,該4個無性系可按株行距1.6 m×1.6 m標準造林。

        4.4 適宜于瘠薄地造林無性系

        靖全06、靖半07、攸全08、攸全16號4個無性系,其在瘠薄 (立地指數(shù)10~12)的立地上仍表現(xiàn)出速生豐產(chǎn)的特性,24年生優(yōu)樹個體樹高24.0 m,胸徑36.0 cm。當在立地較差的條件下造林,建議采用這幾個無性系造林。

        4.5 開花結(jié)實多的無性系

        下列18個無性系 (表5)表現(xiàn)出球果產(chǎn)量高、或百果重大、或花粉量多的顯著特點,適宜于提高種子園種子產(chǎn)量、或提高采種效率、或增加種子園花粉數(shù)量[6]。

        從表4分析可見,高產(chǎn)無性系單株球果產(chǎn)量達種子園平均值的2.48~3.14倍,高產(chǎn)花粉無性系單株花粉量達種子園平均值的3.49~3.78倍,球果大的無性系百果重達種子園平均值的1.46~1.55倍。

        5 結(jié)論與討論

        (1)用于雜交的父、母本無性系,要求具有枝間距大、木材紅心、冠幅小、耐瘠薄、球果大、結(jié)實多、花粉多等特殊優(yōu)良性狀中1個或多個。

        (2)優(yōu)良無性系樹干從基部到頂部通直園滿;樹皮薄、裂紋直,無樹瘤、扭紋;自然整枝好,整枝不留粗大的死節(jié);樹冠濃密較窄,葉綠未封頂;未遭受病蟲、風(fēng)折和雪壓之害;有良好的結(jié)實。

        (3)優(yōu)良無性系材積大于本重復(fù)生產(chǎn)對照100%以上,大于對照優(yōu)勢木40%以上,大于所在小群體平均值Ta/個標準差以上。木材基本密度大于子代測定林分平均值0.5%以上。

        (4)選擇出少節(jié)材、紅心材、密植材、瘠薄地造林材和開花結(jié)實多的優(yōu)良無性系各6個、5個、4個、4 個和 18 個。國內(nèi)徐金良[7]、余榮卓[8]、孫鵬[9]等對杉木遺傳改良進行了較系統(tǒng)研究,但對定向選擇涉及較少,本研究開辟了多種用途的定向選擇,對杉木良種選育有顯著提高。

        表5 開花結(jié)實性能優(yōu)良品系特性表Tab.5 The characteristics of flowering and fruiting performance superior clones

        [1]湖南省林業(yè)廳.關(guān)于公布2010年湖南省林木品種審定委員會審定結(jié)果的通知[R].2010.

        [2]徐清乾,許忠坤.杉木雜交組配與兩系種子園建立技術(shù)研究[J].湖南林業(yè)科技,2004,31(6):18-20.

        [3]徐清乾,許忠坤,程正紅,等.杉木二代種子園建立技術(shù)研究 [J].湖南林業(yè)科技,2002,29(4):16-19.

        [4]陳岳武.杉木優(yōu)樹選擇方法的研究 [M] //陳岳武論文選集.南京:南京林業(yè)大學(xué)出版社:1989:14-19.

        [5]李燕山,朱新傳,劉志云.陳山紅心杉發(fā)展現(xiàn)狀與開發(fā)對策[J].江西林業(yè)科技,2001,28(1):20-22.

        [6]徐清乾,吳愛中.杉木種子園開花結(jié)實監(jiān)測研究[J].湖南林業(yè)科技,1997,24(4):11-14.

        [7]徐金良,洪昌端.杉木不同類別良種改良效果的比較研究[J]; 林業(yè)科學(xué)研究,1997,10(3):5-8.

        [8]余榮卓.杉木種子園子代長期測定結(jié)果與早晚期選擇相關(guān)性分析[J].福建林學(xué)院學(xué)報,1998(4):1-4.

        [9]孫鵬.杉木家系選擇及效益分析[J].四川林業(yè)科技,1999,26(2):11-14.

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