蘭俊，覃林波，黎巍，陸珍先，施東強(qiáng)，劉鑫

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廣西10年生雜交桉無(wú)性系木材纖維特征及變異研究

蘭俊，覃林波，黎巍，陸珍先，施東強(qiáng)，劉鑫＊

(廣西國(guó)有東門林場(chǎng)，廣西 扶綏 532108)

對(duì)10個(gè)10 a生桉樹(shù)雜交桉無(wú)性系木材纖維特征進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果表明：10 a生無(wú)性系木材纖維長(zhǎng)度變化范圍為878.24 ~ 1 068.75 μm，變異系數(shù)為5.09%，均值為981.05 μm。纖維長(zhǎng)度最大的無(wú)性系為GL9，最小的無(wú)性系為SH1；木材纖維寬度變化范圍為14.26 ~ 17.94 μm，均值為16.20 μm，變異系數(shù)為7.15%，木材纖維寬度最大的無(wú)性系為DH33-27，最小無(wú)性系為SH1；纖維雙壁厚變化范圍為6.47 ~ 7.58 μm，均值為6.98 μm，變異系數(shù)為5.22%，最大的無(wú)性系為DH32-13，最小無(wú)性系為SH1。各無(wú)性系3個(gè)不同部位纖維長(zhǎng)、寬度、雙壁厚徑向變異上整體表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。木材纖維3個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的無(wú)性系重復(fù)力和單株重復(fù)力均在0.96以上，穩(wěn)定性極高。

雜交桉無(wú)性系；纖維特征；變異；重復(fù)力

雜交桉是通過(guò)人工控制授粉或自然雜交授粉而獲得的桉樹(shù)雜交種，適應(yīng)于無(wú)霜凍氣候地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)效益高，培育周期短，是我國(guó)華南地區(qū)中唯一一個(gè)農(nóng)戶自發(fā)種植的品種。大部分雜交桉無(wú)性系通過(guò)引種栽培、人工控制授粉、選擇優(yōu)良子代組培或扦插繁育獲得，充分集合了人工選擇后適應(yīng)性強(qiáng)、速生性明顯[1]、干形好、抗性強(qiáng)等多方面的優(yōu)良特征，在我國(guó)南方其木材主要用于做旋切板和制造紙漿[2]。我國(guó)關(guān)于桉樹(shù)木材纖維的研究有：陳茜文等[3]對(duì)4種桉樹(shù)研究指出纖維長(zhǎng)度、寬度隨年輪增加而增大直到近似穩(wěn)定狀態(tài)。覃引鸞[4]指出5 ~ 7 a生尾巨桉()的韌皮纖維寬度、雙壁厚、壁腔比縱向上逐漸減小，韌皮纖維長(zhǎng)度、長(zhǎng)寬比縱向上變異規(guī)律性不明顯。段經(jīng)奎等[5]對(duì)不同種植地、不同海拔的4個(gè)桉樹(shù)品系纖維形態(tài)進(jìn)行了研究，指出不同種植地、海拔對(duì)桉木化學(xué)成分、纖維形態(tài)有影響。趙青毅[6]對(duì)13個(gè)桉樹(shù)無(wú)性系木材纖維形態(tài)進(jìn)行了測(cè)定，得出近4 a生的纖維產(chǎn)量為21.9 kg.株-1、纖維長(zhǎng)度為0.926 mm。本研究通過(guò)對(duì)廣西東門林場(chǎng)10 a生雜交桉無(wú)性系試驗(yàn)林胸徑處木材纖維跟蹤測(cè)定分析，期待獲得的纖維數(shù)據(jù)為雜交桉無(wú)性系優(yōu)質(zhì)材定向培育與選擇提供基礎(chǔ)信息和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料來(lái)自廣西東門林場(chǎng)19林班38小班2008年6月?tīng)I(yíng)建的雜交桉無(wú)性系對(duì)比試驗(yàn)林，面積3.05 hm2，參試無(wú)性系10個(gè)，分別為尾巨桉DH32-13、DH32-26、DH33-27；巨尾桉()GL9、GU5；尾葉桉() U223、U222；尾赤桉()LH1、SH1；尾細(xì)桉()M1。每個(gè)無(wú)性系選取5株平均木在樹(shù)干胸徑處位置由南向北鉆取木芯。

1.2 試驗(yàn)方法

取完木心后按照邊、中、心材分段，分別裝入保鮮袋密封，標(biāo)記。實(shí)驗(yàn)室先用 V(冰醋酸)∶V(工業(yè)雙氧水)=1∶1(體積分?jǐn)?shù)＞27.5%)的混合液對(duì)木材纖維進(jìn)行離析處理，用顯微技術(shù)測(cè)定纖維長(zhǎng)、寬、雙壁厚。每個(gè)試件隨機(jī)測(cè)量 30根完整纖維的長(zhǎng)度、寬度、雙壁厚數(shù)據(jù)[7]。

1.3 統(tǒng)計(jì)與分析

利用方差分析表計(jì)算得出樣本均值、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)/%=樣本標(biāo)準(zhǔn)差/樣本均值×100%[8]。

2 　結(jié)果與分析

2.1 纖維長(zhǎng)度變異分析

由表1可知，各參試材料纖維長(zhǎng)度變化幅度為878.24 ~ 1 068.75 μm，變異系數(shù)為5.09%，均值為981.05 μm，纖維長(zhǎng)度最大無(wú)性系為GL9，最小無(wú)性系為SH1，變異系數(shù)最大為GU5，變異系數(shù)為11.34%，變異系數(shù)最小無(wú)性系為L(zhǎng)H1，變異系數(shù)為6.54%。纖維長(zhǎng)度在900 μm以下的只有SH1；5個(gè)無(wú)性系纖維長(zhǎng)度在900 ~ 1 000 μm之間，分別為GU5、DH32-13、M1、U222、LH1；4個(gè)無(wú)性系纖維長(zhǎng)度在1 000 μm以上，分別為DH32-26、DH33-27、GL9和U223。

林木邊材纖維長(zhǎng)度均值為1 057.99 μm，變化幅度為930.67 ~ 1 162.70 μm，變異系數(shù)為6.33%，邊材纖維長(zhǎng)度最大無(wú)性系為GL9，最小無(wú)性系為SH1，最大無(wú)性系比最小無(wú)性系高出24.93%；中材纖維長(zhǎng)度均值為987.74 μm，變化幅度為887.25 ~ 1 101.06 μm，變異系數(shù)為6.86%，中材纖維長(zhǎng)度最大無(wú)性系為GL9，最小無(wú)性系為SH1；心材纖維長(zhǎng)度均值為896.57 μm，變化幅度為816.79 ~ 984.32 μm，變異系數(shù)為6.01%，心材纖維長(zhǎng)度最大無(wú)性系為U223，最小無(wú)性系為SH1。中材部位變異程度較邊材和心材大，對(duì)比之下纖維長(zhǎng)度的波動(dòng)較大。

從整體上看，各無(wú)性系纖維長(zhǎng)度徑向變異規(guī)律基本表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。

2.2 纖維寬度變異分析

參試無(wú)性系木材纖維寬度變化幅度為14.26 ~ 17.94 μm(表2)，均值為16.20 μm，變異系數(shù)為7.15%，木材纖維寬度最大無(wú)性系為DH33-27，最小無(wú)性系為SH1，最大比最小高25.81%。而變異系數(shù)較接近，變異系數(shù)最大為SH1，變異系數(shù)為13.07%，其纖維寬度變化最不穩(wěn)定。

邊材纖維寬度變化范圍為14.98 ~ 19.02 μm，均值為17.05 μm，變異系數(shù)為7.24%，纖維寬度最大無(wú)性系為GU5，最小無(wú)性系為SH1，二者相差26.97%；中材部位纖維寬度變化范圍為13.94 ~ 17.91 μm，均值為16.09 μm，變異系數(shù)為7.70%，纖維寬度最大無(wú)性系為DH33-27，最小無(wú)性系為SH1，二者相差28.48%；在心材部位，纖維寬度變化范圍為13.88 ~ 17.16 μm，均值為15.46 μm，變異系數(shù)為7.29%，心材纖維寬度最大無(wú)性系為DH32-27，最小無(wú)性系為SH1，二者相差19.11%。

各無(wú)性系3個(gè)部位纖維寬度基本上分布在13 μm以上，19 μm以下，相對(duì)集中，整體趨勢(shì)呈現(xiàn)為自心材部位向外遞增。

表1 木材纖維長(zhǎng)度變異分析

表2 木材纖維寬度變異分析

2.3 纖維雙壁厚變異分析

木材纖維細(xì)胞雙壁厚在木材的制漿、密度、重量中起到很關(guān)鍵的作用，雙壁厚越大，紙張?jiān)剿炙?，反之，張力越大[9]。對(duì)試驗(yàn)中的10個(gè)無(wú)性系纖維雙壁厚進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，參試無(wú)性系的纖維雙壁厚均值變化范圍為6.47 ~ 7.58 μm，均值為6.98 μm，變異系數(shù)為5.86%，纖維雙壁厚度最大無(wú)性系為DH32-13，最小無(wú)性系為SH1。

各無(wú)性系邊材纖維雙壁厚均值變化范圍為6.95 ~ 8.29 μm，均值為7.68 μm，變異系數(shù)為6.15%，纖維雙壁厚最大無(wú)性系為DH33-27，最小無(wú)性系為L(zhǎng)H1。各無(wú)性系中材纖維雙壁厚均值變化范圍為6.16 ~ 7.76 μm，均值為6.91 μm，變異系數(shù)為8.14%，纖維雙壁厚最大無(wú)性系為DH32-26，最小無(wú)性系為U223。在心材部分，各無(wú)性系纖維雙壁厚均值變化范圍為5.19 ~ 6.93 μm，均值為6.29 μm，變異系數(shù)為7.67%，纖維雙壁厚最大無(wú)性系為GL9，最小無(wú)性系為SH1。各無(wú)性系的纖維雙壁厚中，中材、心材和邊材的變化幅度基本表現(xiàn)為邊材>中材>心材。

表3 木材纖維雙壁厚變異分析

2.4 參試無(wú)性系纖維性狀遺傳參數(shù)分析

參試材料纖維長(zhǎng)度、寬度和纖維雙壁厚在無(wú)性系間和無(wú)性系內(nèi)均差異極顯著(表4)。重復(fù)力是反映群體或個(gè)體表型持續(xù)穩(wěn)定的程度，對(duì)各無(wú)性系木材纖維特性重復(fù)力計(jì)算對(duì)桉樹(shù)定向目標(biāo)培育推廣十分有意義。從表5看出3個(gè)性狀的變異系數(shù)差異不大，變幅為5.09% ~ 7.15%，木材纖維3個(gè)性狀重復(fù)力均在0.99以上，單株重復(fù)力也均在0.96以上，說(shuō)明各無(wú)性系纖維長(zhǎng)度、寬度、雙壁厚度遺傳穩(wěn)定性極好。

表5 各無(wú)性系纖維性狀遺傳參數(shù)分析結(jié)果

表4 桉樹(shù)無(wú)性系纖維性狀方差分析

注：**表示＜0.01

3　 結(jié)論

(1) 10 a生雜交桉無(wú)性系試驗(yàn)林木材纖維長(zhǎng)度最大可達(dá)1 068.75 μm，纖維寬度可達(dá)17.94 μm，纖維雙壁厚可達(dá)7.58 μm，木材纖維基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可作為雜交桉優(yōu)質(zhì)材定向培育、中大徑材中長(zhǎng)期培育[10]與選擇的參考標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 各雜交桉的纖維分布均勻，具備一定的規(guī)律性和同一性。根據(jù)國(guó)際木材解剖學(xué)會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)，SH1為短纖維材，其他9個(gè)無(wú)性系的纖維長(zhǎng)度均進(jìn)入中等級(jí)別水平，均是良好的造紙纖維材樹(shù)種。纖維長(zhǎng)度的豐富變異為桉樹(shù)優(yōu)質(zhì)材定向培育及改良提供了指導(dǎo)。

(3) 各無(wú)性系3個(gè)不同部位纖維長(zhǎng)、寬度、雙壁厚徑向變異上整體表現(xiàn)為：邊材>中材>心材。各無(wú)性系木材纖維3個(gè)性狀的變異系數(shù)變幅為5.09% ~ 7.15%，木材纖維3個(gè)性狀重復(fù)力均在0.99以上，單株重復(fù)力也均在0.96以上，各無(wú)性系纖維長(zhǎng)度、寬度、雙壁厚度遺傳穩(wěn)定性極好。

[1] 王建忠,張磊,熊濤,等.東門桉樹(shù)無(wú)性系抗風(fēng)性比較研究[J].林業(yè)科技,2015,40(5):1-4.

[2] 羅建中.桉樹(shù)雜種無(wú)性系紙漿材性狀的遺傳與環(huán)境效應(yīng)研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué),2012.

[3] 陳茜文,楊模華,李志輝,等.耐寒桉樹(shù)的纖維形態(tài)特征的變異[J].中南林學(xué)院學(xué)報(bào),2002,22(4):61-65.

[4] 覃引鸞.尾巨桉木材主要材性及其變異規(guī)律研究[D].南寧:廣西大學(xué),2011.

[5] 段經(jīng)奎,杜建陽(yáng),徐瓊波,等.無(wú)性系桉樹(shù)纖維原料的研究[J].中華紙業(yè),2007(11):69-73.

[6] 趙青毅.桉樹(shù)纖維材原料林優(yōu)良無(wú)性系的選擇[J].福建林業(yè)科技,2005,32(3):73-77.

[7] 郭東強(qiáng).鄧恩桉種源木材纖維特性變異研究[D].南寧:廣西大學(xué),2012.

[8] 沈熙環(huán).林木育種學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1990.

[9] 羅浩,齊錦秋,謝九龍,等.四川藍(lán)桉幼齡材物理力學(xué)性質(zhì)研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,44(2):90-96.

[10] 李昌榮.尾巨桉中大徑材優(yōu)良無(wú)性系選擇與栽培措施影響研究[D].南寧:廣西大學(xué),2007.

Studies on the Variation of Wood Fiber Characteristics in 10-year-oldHybrid Clones in Guangxi

LAN Jun, QIN Linbo, LI Wei, LU Zhenxian, SHI Dongqiang, LIU Xin

(,,,)

Wood fiber characteristics of 10hybrid clones were analyzed. The results showed that the wood fiber lengths among 10-year-old trees of these clones ranged from 878.24 to 1 068.75 μm, with the coefficient of variation and mean value being 5.09% and 981.05 μm respectively. Clone GL9 had the longest wood fibers, while clone SH1 had the shortest fibers. Wood fiber widths ranged from 14.26 to 17.94 μm, with the coefficient of variation and the mean value being 7.15% and 16.20 μm respectively. Clone DH33-27 had the widest wood fibers while the clone with the narrowest fibers was SH1. Fiber double wall thickness ranged from 6.47 to 7.58 μm with the mean value being 6.98 μm and the coefficient of variation being 5.22%. The fiber double wall thickness of clone DH32-13 was the highest while fibers of clone SH1 had the lowest double wall thickness. Overall, fiber length, width and double wall thickness in different parts of the tree stems generally followed the pattern of sapwood > middle wood > heart wood. The clonal repeatability and the individual repeatability of the three wood fiber traits were all above 0.96, indicating high clonal stability of these traits.

hybrid clones; fiber characteristics; variation; repeatability

S781.3

A

廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目“桉樹(shù)定向目標(biāo)優(yōu)質(zhì)無(wú)性系選育與栽培”(桂科AB16380036)

蘭俊(1981― )，男，高級(jí)工程師，碩士，主要從事林木遺傳育種與森林培育研究工作，E-mail:57714915@qq.com

劉鑫(1979— )，男，工程師，主要從事森林培育與經(jīng)營(yíng)管理工作，E-mail:1004151045@qq.com