許忠坤,徐清乾,吳振明
(1.湖南省林業(yè)科學院,湖南長沙 410004; 2.湖南省林業(yè)廳,湖南長沙 410007)
湖南杉木 (Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)種子園始建于20世紀60年代,70年代相繼在會同、攸縣、靖州、江華等縣營建杉木初級種子園400 hm2,80年代先后在資興、攸縣、江華等縣建立1.5代種子園100 hm2,到2008年建立2代種子園120 hm2,目前,在建杉木3代種子園113.33 hm2。有會同、攸縣、靖州國家級杉木良種基地3個。
大量的杉木初級種子園建于20世紀70~80年代,目前杉木初級種子園年齡在30年以上,樹高在15 m以上,林分郁閉度大,結實量少,球果采摘難度大,各種子園基本上沒有采種;1.5代種子園,年齡在15年以上,林分郁閉度大,種子產量在2 kg/667 m2以下;建的早2代種子園已有一定的結實量,立地條件較好的小班,林分已開始郁閉。有3個3代種子園在建,沒有投產。
2.1.1 母樹年齡大結實少 目前杉木初級種子園母樹高大,由于以前沒有疏伐,林分郁閉度大,結實量少,產種量僅為0.38 kg/667 m2。如果進行疏伐其效果不明顯,杉木的結實規(guī)律是球果每年上升,上部球果占球果總產量的70%,球果采摘率僅達到50%,每1 kg球果采摘成本為4.0元。杉木初級種子園從年齡上來看已完成歷史使命,可以進行主伐。
2.1.2 低產無性系比例大結實少 杉木初級種子園沒有進行去劣留優(yōu),據研究,種子產量最高的無性系是最低的15.4倍,超過平均產量的245%,在初級種子園中高產無性系占22.2%,種子產量占總產量的44.3%,低產無性系占50%,但種子產量僅占總產量的25.9%[1],這是種子園產量低的主要原因之一。
2.2.1 種子園郁閉度大結實少 據研究,種子園10年生母株 (42株/667m2)郁閉度0.7以上,下層部分冠幅交疊,出現了自然整枝,球果產量低,種子產量只有1.58 kg/667 m2,種子播種品質較差,種子優(yōu)良度 51%[2]。
2.2.2 種子園管理粗放結實少 2010年以前國家對杉木種子園管理投入少,隨著勞動力工價的上漲,種子園管理越來越粗放,種子園種子產量2.0 kg/667 m2以下。
有50%的杉木2代種子園已進入盛產期,另有50%已投產。
3.1.1 種子園疏伐 現有1.5代種子園郁閉度0.7以上,這是導致種子園產量低的主要原因之一,必須進行疏伐,增加母樹的光照,改善種子園內通風狀況,增加受粉的幾率,促進嫁接的生長,特別是側枝萌發(fā)的數量及其生長量的增幅增大,從而增加了開花結實層的厚度和面積,使雌雄球花著生的相對位置有所下降。據研究,疏伐后的雌雄花量分別是未疏伐 (對照)的4.16倍和3.54倍。疏伐小區(qū)7年內平均單位面積和單株年球果產量分別是未疏伐 (對照)小區(qū)的1.30~1.39倍和1.48~26.12倍,增產效應十分明顯[3]。
據徐清乾研究,對種子園母株伐除1/2、1/3、1/4、1/6,3年后冠幅生長量分別為1.3 m、1.1 m、0.8 m、0.8 m、0.6 m,說明疏伐促進冠幅生長,且疏伐強度越大,冠幅增長越快。年與年之間比較,疏伐后的第一年冠幅增長最快,這是因為疏伐后有較大空間供母株冠幅生長。疏伐后的第3年球果產量明顯提高,伐除1/2、1/3、1/4、1/6相對對照 (不伐)增產球果分別為23.6% 、115.4% 、51.8% 、20.8%,種子園疏伐以伐除1/3(14株),保留28株/667 m2最為合適。疏伐還能提高種子的品質,疏伐14~21株/667 m2,種子優(yōu)良度提高8% ~10%。疏伐1/3(保留28株/667 m2)球果產量顯著高于對照[4]。施季森等報道進入盛果期種子園疏伐 (40%~50%),照度增加2~17倍,風速提高86% ~93%,有利于花粉飛散,樹冠恢復能力提高2~3倍,為提高結實創(chuàng)造了生物學基礎。3.1.2 種子園施肥 種子園疏伐后,對母樹進行施肥尤為重要。據研究,10年生母株,施有效P、K肥各150 g/667 m2,可提高球果產量30%[4]。據遲健研究,氮磷均缺的瘠薄土壤上施復合 (混合)肥,三種肥料N、P2O5、K2O的配比為3~5∶5∶1~2,每年施肥2次,平均增產種子約30%,連續(xù)5年不施肥的對照區(qū),種子667 m2產量比處理區(qū)低65.8%[5]。
立地條件較好的杉木2代種子園小區(qū),郁閉度達到0.7以上,必須進行疏伐,疏伐依據子代測定、結實量觀測結果進行,伐除子代測定中表現差、且結實量少的無性系,疏伐后保留密度不低于20株/667 m2。對于郁閉度未達到0.7的小區(qū),且長勢較差的母株,根據已有的施肥技術進行營養(yǎng)補充,提高種子園結實量。種子園疏伐根據母樹生長情況每年需要進行,每次宜少不宜多,保證疏伐及時進行。疏伐后依據子代測定、結實量觀測結果,培育結實量大子代生長好的容器大苗嫁接苗,進行補植,有計劃地淘汰產種量低的無性系,有望大幅度提高種子園產量。
根據攸縣35.8 hm2杉木初級種子園1~25年產種量進行分析作圖,見圖1。
圖1 1~25年產種量分布圖Fig.1 The seed yield of 1~25 year
圖1 表明,第4年進入盛果期,第7年達到最大值,16年后種子產量低于1 kg/667 m2。杉木種子園結實16年后球果采摘率逐年下降,球果利用率不高。種子園前16年樹冠10 m以下的結實量達到80%,球果采摘率達到95%以上;種子園16~24年,由于樹高達到15 m以上,樹冠10 m以下的結實量為50%~60%,球果采摘率為60% ~70%;25年以后,平均樹高17.6 m以上,樹冠10 m以下的結實量僅為30%,球果采摘率僅達到50%。杉木種子園結實16年后采摘成本快速上升,經濟效益不高。按現有工價計算,種子園前16年,每1 kg球果采摘成本1.7~2.3元;種子園16~24年,每1 kg球果采摘成本為2.7~3.3元;種子園25年生后,每1 kg球果采摘成本4.0元以上。分攤到種子中的成本逐年上升,影響種子生產直接經濟效益。
鑒于種子園盛果期短,16年后采摘成本高的缺陷,杉木3代種子園建園,應利用杉木萌芽更新能力強的特點,通過種子園母株的更替,形成雙層結構,實現母株總保持在結實盛產的狀態(tài),球果便于采摘,達到長期豐產且豐收、降低種子園運行成本的目標。通過采用容器苗根際嫁接技術建園,在種子園需要間伐時,使萌芽條在原嫁接口以上發(fā)出,無需無性系再嫁接,成為結實母株,使新建種子園按更替式雙層種子園模式經營。
[1]梁一池.杉木第1代改良種子園無性系多性狀綜合選擇[J].浙江林學院學報,1997.14(4):333-338.
[2]汪昌國.徐清乾.成年杉木種子園疏枝疏伐效果研究 [J].湖南林業(yè)科技,2002,29(4):43-44.
[3]陳奕良,王趙民.慶元杉木種子園疏伐效果試驗[J].浙江林學院學報,2000,17(1):5-8.
[4]徐清乾.杉木種子園施肥效果研究 [J].湖南林業(yè)科技,1993,30(4):15-18.
[5]遲健.浙江省杉木種子園施肥研究總結 [M] //中國林學會遺傳育種學會,林木遺傳改良討論會文集 (杉木、馬尾松等樹種).北京:中國林業(yè)出版社,1991.