張 勰,徐清乾,許忠坤,顧楊傳,楊建華,黃 帆
(1. 湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004; 2. 會(huì)同縣林業(yè)科學(xué)研究所,湖南 會(huì)同 418300)
杉木第三代種子園分步式營(yíng)建技術(shù)
張 勰1,徐清乾1,許忠坤1,顧楊傳2,楊建華2,黃 帆1
(1. 湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004; 2. 會(huì)同縣林業(yè)科學(xué)研究所,湖南 會(huì)同 418300)
介紹了湖南省會(huì)同縣林業(yè)科學(xué)研究所杉木第 3 代種子園分步式營(yíng)建技術(shù),涉及園址選擇、建園材料選擇、建園規(guī)劃、容器苗培育及嫁接、無(wú)性系配置、撫育管理等。新建的 54 hm2杉木第 3 代種子園相對(duì)傳統(tǒng)建園方式:前 4 年樹(shù)高、冠幅、林相整齊度、正冠率、保存率分別增長(zhǎng) 25.8%、25.1%、48.5%、8.2%、3.3%,澀籽種子率減少 8.6%;節(jié)約 2 年園區(qū)用地,提高了土地利用率;建園前 4 年總成本減少 12 560 元/hm2,成本下降率為 23.83%。
杉木;第三代種子園;分步式;營(yíng)建技術(shù)
杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook)是我國(guó)特有樹(shù)種,也是湖南省主要用材樹(shù)種之一。我國(guó)杉木遺傳改良研究走在其他樹(shù)種前列,在杉木種子園建園技術(shù)、無(wú)性系配置、種子園施肥和撫育管理等方面已做了大量工作[1-7]。在種源試驗(yàn)和第 1 代、第 2 代遺傳改良的基礎(chǔ)上,湖南省已于 2011 年開(kāi)始建立杉木第 3 代種子園[8-12],目前第 3 代種子園建園面積達(dá)168.8 hm2。本研究采用杉木容器嫁接苗培育技術(shù),創(chuàng)新了杉木第 3 代種子園分步式建園方式。
種子園地處湖南省會(huì)同縣連山鄉(xiāng),地理坐標(biāo)為東經(jīng) 109°41'22'',北緯 26°48'50''。項(xiàng)目區(qū)屬低山地貌,最高海拔 350 m,最低海拔 300 m,整個(gè)地勢(shì)北高南低,由相互連接的山丘組成,平均坡度 25° 左右。年平均氣溫 16.60 ℃,1 月平均氣溫 4.90 ℃,極端低溫 -8.50 ℃;7 月平均氣溫為 27.30 ℃,極端高溫為 39.10 ℃,全年無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá) 303 天,年均降雨量為 1 402.00 mm。年蒸發(fā)量小,相對(duì)濕度大,年均相對(duì)濕度 83.00%。土壤為四紀(jì)紅壤,土層深厚,大多在 1.00 m 深以上,質(zhì)地較粘,只有不到 5.00% 的石礫夾雜其中,土壤肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量多在 1.00%~2.00% 之間。
為保障杉木三代優(yōu)樹(shù)選擇廣泛的遺傳基礎(chǔ),滿(mǎn)足三代種子園建園材料遺傳多樣性基本要求,從湖南會(huì)同、靖州、資興、攸縣等地全同胞、半同胞子代測(cè)定林中選育出木材密度、樹(shù)高、胸徑、材積分別大于對(duì)照(當(dāng)?shù)胤N源)5%、10%、15%、30% 以上的少節(jié)、紅心、窄幅、耐瘠薄和通用五種類(lèi)型杉木優(yōu)良家系 40 個(gè),其中:枝間距 60 cm 以上(普通林分 42 cm)、樹(shù)干節(jié)疤少30% 以上的裝飾材家系 6 個(gè);近髓心木質(zhì)部成油亮的深紅色,紋理美觀,氣味芳香的紅心家具材家系 5 個(gè);冠幅 1.8~2.2 m,明顯小于一般杉木2.8~3.2 m,適宜于密植的家系 4 個(gè);在瘠薄(指數(shù) 10~12)立地上仍表現(xiàn)出速生豐產(chǎn)特性的家系4 個(gè),定向選育拓寬了良種性狀類(lèi)型。該批 40 個(gè)家系均通過(guò)了湖南省林木品種審定委員會(huì)審定,為杉木三代優(yōu)樹(shù)選擇奠定了遺傳基礎(chǔ)。杉木二代優(yōu)良家系性狀值列表 1。
表1 杉木二代優(yōu)良家系性狀值Tab.1 Characters of selected families of 2nd generation C.lanceolata
家系和個(gè)體遺傳分析表明:部分雜交組合有明顯的超親優(yōu)勢(shì),雜種優(yōu)勢(shì)變幅在 22.45%~30.62%。家系樹(shù)高、胸徑、材積和木材密度的遺傳力分別為 44.5%、35.6%、35.8%、35.0%,單株遺傳力分別為 33.4%、25.6%、27.5%、26.9%,優(yōu)良性狀高度遺傳。
根據(jù)杉木三代優(yōu)樹(shù)選擇方法和標(biāo)準(zhǔn)[13],從通過(guò)湖南省林木品種審定委員會(huì)審定的 40 個(gè)杉木二代優(yōu)良家系中選出三代優(yōu)樹(shù) 51 株,其中具有枝節(jié)稀少、木材深紅、冠幅窄小、耐瘠薄特性的材料 26 株。優(yōu)樹(shù)信息列表 2。
表2 湖南省杉木第三代優(yōu)樹(shù)信息(10年生)Tab.2 Characters of elite trees of 3rd generation C.lanceolata of Hunan Province(ten years old)
種子生產(chǎn)區(qū)是種子園主體部分,面積 54.0 hm2。劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ 四個(gè)大區(qū),Ⅰ至Ⅵ大區(qū)的面積分別為 9.8 hm2、16.6 hm2、18.6 hm2、9.0 hm2,四個(gè)大區(qū)分別劃分為 13 個(gè)、12 個(gè)、14 個(gè)、10 個(gè)小區(qū)。種子園種子生產(chǎn)區(qū)相對(duì)高差不足 100 m,坡度一般 10° 左右,在造林前用機(jī)械加人工進(jìn)行平梯整地。穴的規(guī)格為 70×70×60 cm,栽植密度為 500 株/hm2。采用專(zhuān)用肥、腐熟的廄肥、堆肥和餅肥等有機(jī)肥作基肥,每穴施 2-10 kg,與回填表土充分拌勻,然后填滿(mǎn)待稍沉降后栽植。
綜合考慮苗木生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)和成本控制,篩選出按體積黃心土 18%+ 黑龍江泥炭土 73%+菜枯 3%+糠灰 3%+珍珠粉 3% 是培育杉木容器苗最適合的基質(zhì)[14]。實(shí)際操作過(guò)程中,采用黃心土與泥炭配比為 1 : 4,容器規(guī)格為高 25 cm、直徑20 cm。
綜合接穗生長(zhǎng)量及成活率效果,杉木容器苗嫁接需根據(jù)砧木地徑選擇嫁接方式[15],地徑0.8~1.2 cm 的砧木宜采用舌接,嫁接口以下保留3~4 輪底盤(pán)枝的方式;地徑 1.2~1.6 cm 的砧木可采用切接或舌接,嫁接口保留 3~4 輪底盤(pán)枝的方式;地徑 1.6 cm 以上的砧木宜采用切接,嫁接口以下保留 1~2 輪底盤(pán)枝的方式。
嫁接后應(yīng)及時(shí)松綁解帶,第一次當(dāng)愈合成活時(shí)進(jìn)行松綁輕扎,第二次當(dāng)嫁接口完全愈合時(shí)解帶;待到接穗生長(zhǎng)高度超過(guò) 30 cm,形成完整樹(shù)冠時(shí),剪去超過(guò)穗條高度的砧木側(cè)枝;及時(shí)進(jìn)行扶正,將苗木輕綁立于旁邊的 1.5~2.0 m 高的竹竿,隨著接穗的生長(zhǎng),不斷升高捆綁的部位,直到完全木質(zhì)化為止;根據(jù)苗木各個(gè)發(fā)育時(shí)期的要求,不斷調(diào)整氮、磷、鉀的比例和施肥量,速生期以氮肥為主,后期以磷、鉀為主;一般干旱時(shí),多次適量勤澆水,嚴(yán)重干旱時(shí),可夜間將圃地灌滿(mǎn)水,次日將水放干;容器苗嫁接后培育一年出圃,出圃苗要求苗干直、色澤正常、根系發(fā)達(dá)且已形成良好根團(tuán)、高度達(dá)到 80 cm 以上。
為充分利用光照和林地, 定植方式采用三角形定點(diǎn)。根據(jù)種子園的立地條件, 栽植密度設(shè)計(jì)為4 m×6 m。配置的原則是:同一無(wú)性系或家系的個(gè)體應(yīng)保持最大的間隔距離(間隔 3 株以上,或大于 20 m)。為控制共祖授粉,減少近親交配,將一個(gè)育種群體劃分成較小的幾個(gè)亞群體(亞系),父母本都不相同的優(yōu)樹(shù)歸為一個(gè)亞系,在同一個(gè)亞系內(nèi)可以自由交配,但在不同亞系間不能自由授粉,亞群體是封閉的。以大區(qū)為界限(隔離條件較好)安排亞群體。
定植后,要及時(shí)進(jìn)行撫育、松土除草,每年松土撫育 2 次,施肥 1-2 次,肥料主要是尿素、磷肥、鉀肥,每次每株各 0.2 kg,采取穴施和溝施。撫育可采取穴撫培蔸,帶面刀撫,全面刀撫,帶面鋤撫或全面鋤撫等多種方式,并結(jié)合撫育埋青,以增加土壤肥力,連撫 3 年。
樹(shù)形管理包括偏冠整形以及樹(shù)形修剪。若嫁接無(wú)法成活或無(wú)法扶正, 補(bǔ)求方法利用杉木能大量產(chǎn)生不定芽和萌條特點(diǎn),保留最好的一根萌條,代替偏斜主干?;蛴谠绱哼M(jìn)行人工刻傷,深至本質(zhì)部,促使傷口形成不定芽長(zhǎng)成萌條,然后再選留生長(zhǎng)勢(shì)旺盛的萌條,加強(qiáng)管理,使形成直立樹(shù)冠。對(duì)嚴(yán)重偏斜、生長(zhǎng)衰弱、感染病蟲(chóng)害的接株,應(yīng)重新改接、更換樹(shù)冠。
嫁接愈合后,松綁及時(shí)涂藥(用豬油加甲胺磷)防止病蟲(chóng)危害愈合部,以免影響嫁接成活率。每年 5 月和 8 月進(jìn)行兩次產(chǎn)地檢疫,防止把危險(xiǎn)性病蟲(chóng)引入園內(nèi),并實(shí)行人工和藥物防治白蟻,以消除白蟻對(duì)接株的危害。
相對(duì)傳統(tǒng)種子園建園方式,分步式建園方式4 年生樹(shù)高增長(zhǎng)率 25.8%,冠幅增長(zhǎng)率 25.1%;樹(shù)高變異系數(shù)由 0.353 下降至 0.238,整齊度增長(zhǎng)率 48.5%;冠幅變異系數(shù)由 0.271 下降至 0.216,整齊度增長(zhǎng)率 25.5%;正冠率由 89.6% 增加到97.8%,增長(zhǎng)率 8.2%;保存率由 95.6% 增加到98.9%,增長(zhǎng)率 3.3%。
建園前期現(xiàn)金流和凈現(xiàn)值均表現(xiàn)為用工成本占絕大多數(shù),由于分步式建園前 2 年小面積苗木管理成本大大少于傳統(tǒng)式建園園區(qū)砧木管理成本,導(dǎo)致分步式建園投入顯著降低。以面積 30 hm2規(guī)模計(jì)算,分步建園方式前 4 年總現(xiàn)金流 -120.44 萬(wàn)元、凈現(xiàn)值 -107.74 萬(wàn)元;傳統(tǒng)建園方式同樣規(guī)模前 4 年總現(xiàn)金流 -158.12 萬(wàn)元、凈現(xiàn)值 -148.50 萬(wàn)元;分步式建園比傳統(tǒng)式建園前 4 年總投入減少 37.68 萬(wàn)元,節(jié)約比例 23.83%;凈現(xiàn)值增加 40.76 萬(wàn)元,增加比例 27.44%。
(1)首創(chuàng)杉木三代種子園分步式建園技術(shù)體系。實(shí)現(xiàn)全園無(wú)性系隨機(jī)配置, 最大限度減少近交和自交。容器嫁接苗培育的最佳基質(zhì)配比為:黃心土 18%+黑龍江泥炭土 73%+菜枯 3%+糠灰3%+珍珠粉 3%;最佳容器規(guī)格為高度 25 cm、直徑 20 cm;最佳嫁接方法:地徑 0.8~1.2 cm 的砧木采用舌接、地徑 1.2~1.6 cm 的砧木采用切接或舌接、地徑 1.6 cm 以上的砧木采用切接。新技術(shù)成熟度高,建園效果優(yōu)勢(shì)明顯。
(2)分步式建園方式相對(duì)傳統(tǒng)建園方式:前4 年樹(shù)高、冠幅、林相整齊度、正冠率、保存率分別增長(zhǎng) 25.8%、25.1%、48.5%、8.2%、3.3%,澀籽種子率減少 8.6%。節(jié)約 2 年園區(qū)用地,提高了土地利用率;建園前 4 年總成本減少 12 560 元/hm2,成本下降率為 23.83%。
(3)容器嫁接苗相對(duì)一年生裸根苗體量較大,運(yùn)輸難度增加。當(dāng)種子園建園園址交通不便或園區(qū)內(nèi)部分區(qū)域坡度較大時(shí),會(huì)增加容器苗運(yùn)輸成本。解決方法:容器嫁接苗輕質(zhì)化,育苗地靠近園址及園區(qū)坡度平緩。
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Multiple- step techniques of establishment of the 3rd-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata
ZHANG Xie1,XU Qingqian1,XU Zhongkun1,GU Yangchuan2,YANG Jianhua2,HUANG Fan1
(1. Hunan Academy of Forestry,Changsha 410004,China;2. Forestry Institute of Huitong County,Huitong 418300,China)
This paper introduced multiple-step techniques of establishment of the 3rd-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata in Huitong Forestry Institute of Hunan,including orchard address selection,orchard materials selection,establishment plan,cultivation and grafting of container seeding,clones configuration,tending technologies and managements.The multiple-step techniques of establishment 54 hm2of the 3rd-generation seed orchard of Cunninghamia lanceolata had a number of advantages over traditional way:The tree height,canopy,forestry uniformity,straight crown rate and survival rate in the previous four years had grown by 25.8%,25.1%,48.5%,8.2%and 3.3% respectively,and the light - weighing seed rate had reduced by 8.6%;saved 2 years of seed orchard land,improved the land use rate;costs reduced by 12 560 yuan/hm2,rate of costs decline was 23.83%.
Cunninghamia lanceolata;the 3rd-gerneration seed orchard;multiple- step;techniques of establishment
S 791.27
A
1003-5710(2017)05-0100 -05
10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.05.021
2017-09-30
“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2015BAD09B010101)
張 勰(1983-),男,助理研究員,主要從事杉木遺傳育種研究;E-mail:zhangxiei3@163.com
(文字編校:張 珉)