何海寧,張鳳良,李小琴,趙 祺,楊 湉,吳 裕
(云南省熱帶作物科學(xué)研究所,云南景洪666100)
橡膠樹(Hevea brasiliensis)是重要的熱帶經(jīng)濟(jì)作物之一,在熱帶地區(qū)大量商業(yè)性種植,其產(chǎn)物天然橡膠具有合成橡膠無(wú)法替代的獨(dú)特物理性能,在工業(yè)和國(guó)防等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。因橡膠樹有木材結(jié)構(gòu)細(xì)致、紋理美觀、材色呈乳白色或淡黃色、硬度適中等特點(diǎn),加工處理后是一種能生產(chǎn)高檔家具、裝飾用材、刨花板、中密度纖維板、膠合板等方面的優(yōu)質(zhì)材種[1],在以天然橡膠為主要產(chǎn)出的同時(shí),還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到橡膠樹木材的重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來(lái),橡膠樹育種目標(biāo)開始由以膠乳產(chǎn)量作為主要或單一指標(biāo)轉(zhuǎn)向膠木兼優(yōu)為主[2-5]。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),國(guó)內(nèi)20 世紀(jì)營(yíng)建的膠林中存在大量實(shí)生樹(來(lái)源于家系種植或嫁接苗的砧木),而且分布于各種生態(tài)類型區(qū),樹齡為30~50 年,已基本完成林木生長(zhǎng)的發(fā)育周期,其優(yōu)良性狀和不良性狀都得到充分表現(xiàn),是極為寶貴的育種材料。2009 年以來(lái),課題組開展了與此相關(guān)的“搶救性”收集工作,以嫁接無(wú)性系的形式保存。本研究收集云南省8 個(gè)縣市和廣東省1 個(gè)縣共9 個(gè)縣市的47 份橡膠樹優(yōu)樹資源,采集芽條建立無(wú)性系初級(jí)系比區(qū)試驗(yàn)林,對(duì)其苗期生長(zhǎng)性狀進(jìn)行測(cè)定分析,以期為橡膠樹優(yōu)樹無(wú)性系苗期評(píng)價(jià)提供參考資料。
試驗(yàn)地位于云南省熱帶作物科學(xué)研究所6 隊(duì)2 號(hào)試驗(yàn)基地(100°47′E~100°48′E,22°01′N~22°03′N),海拔590~635 m,全年無(wú)霜,年平均氣溫23.3℃,干濕季分明,其中80%~90%的雨量集中在5-10 月份,年平均降雨量1 200 mm,年平均濕度77%。土壤為酸性紅土,pH 值5.5~6.5,土層深厚,適宜橡膠樹生長(zhǎng)。
參試材料包括從云南景洪市(23 個(gè))、勐??h(5 個(gè))、瑞麗市(4 個(gè))、盈江縣(2 個(gè))、河口縣(3個(gè))、馬關(guān)縣(2 個(gè))、永德縣(2 個(gè))、孟連縣(1 個(gè))及廣東徐聞縣(5 個(gè))等9 個(gè)縣市植膠區(qū)收集的47份橡膠樹優(yōu)樹資源,采集芽條建立無(wú)性系初級(jí)系比區(qū)試驗(yàn)林。以GT1 自然授粉種子培育砧木,2016 年嫁接育苗,2017 年6 月底移栽定植,株行距3 m×7 m,試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),6 株小區(qū),3 次重復(fù)。按生產(chǎn)性林地常規(guī)撫育管理,長(zhǎng)勢(shì)良好。
于2018 年12 月中旬對(duì)各無(wú)性系苗木的莖圍和株高進(jìn)行逐株測(cè)量,莖圍生長(zhǎng)用皮尺測(cè)量莖干距地面1 m 處莖圍(精度為0.1 cm),株高用塔尺測(cè)量(精度為0.01 m)。
數(shù)量性狀變異參數(shù)包括均值(Mean)、標(biāo)準(zhǔn)差(S)、變異系數(shù)(CV)、最小值(Min)、最大值(Max)相對(duì)極差(RR)。用變異系數(shù)表示表型性狀的離散程度,用相對(duì)極差表示極端差異程度(RR=R/Mean×100%,其中R=Xmax-Xmin)。采用Excel 2007軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入和匯總,用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行方差分析和聚類分析。
觀測(cè)結(jié)果(表1)顯示,參試的47 個(gè)橡膠樹無(wú)性系間莖圍和株高差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),表明優(yōu)樹無(wú)性系群體存在明顯的生長(zhǎng)表型變異,可為橡膠樹速生無(wú)性系選擇提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
表1 橡膠樹無(wú)性系生長(zhǎng)量方差分析結(jié)果
參試的47 個(gè)橡膠樹無(wú)性系生長(zhǎng)性狀表型變異情況及均值見表2??梢钥闯觯瑓⒃嚐o(wú)性系莖圍平均值為8.09 cm,變幅6.50~10.35 cm;變異系數(shù)總體為17.01%,變幅4.03%~29.80%,相對(duì)極差總體為47.56%,變幅7.35%~63.64%。參試無(wú)性系株高的平均值為3.08 m,變幅2.55~3.74 m;變異系數(shù)總體為20.22%,變幅5.31%~33.67%,相對(duì)極差總體為50.91%,變幅9.23%~86.84%。從變異程度來(lái)看,株高的變異比莖圍大。
依據(jù)莖圍和株高生長(zhǎng)性狀進(jìn)行聚類分析,在聚類閾值為10 的地方可以將參試的無(wú)性系劃分成4 組,第Ⅰ組30 個(gè)無(wú)性系,占參試無(wú)性系的63.83%,第Ⅱ組包含10 個(gè)無(wú)性系,占參試無(wú)性系的21.28%,第Ⅲ組包含6 個(gè)無(wú)性系,第Ⅳ組僅包含1 個(gè)無(wú)性系(圖1)。
進(jìn)一步對(duì)聚類結(jié)果分成的4 組進(jìn)行方差分析和多重比較(表3 和表4),4組間莖圍和株高差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),且第Ⅳ組(僅包含579 號(hào))莖圍極顯著(P<0.01)大于其余3 組,株高與第Ⅲ組相當(dāng),均極顯著大于第Ⅰ組和第Ⅱ組;生長(zhǎng)最小的是第Ⅱ組,所包含的10 個(gè)無(wú)性系中有9 個(gè)莖圍在參試無(wú)性系中排序最低,株高有8 個(gè)無(wú)性系最低。聚類分析結(jié)果可為批量淘汰無(wú)性系提供參考。
表2 橡膠樹優(yōu)樹無(wú)性系生長(zhǎng)差異統(tǒng)計(jì)
圖1 基于生長(zhǎng)量的橡膠樹優(yōu)樹無(wú)性系系統(tǒng)聚類圖
通過無(wú)性系對(duì)比試驗(yàn)可優(yōu)選出苗期速生無(wú)性系,開展無(wú)性系比較試驗(yàn)可降低無(wú)性系選擇和造林風(fēng)險(xiǎn)[6]。本 研 究 以47 個(gè) 橡 膠 樹無(wú)性系為材料建立初級(jí)系比試驗(yàn)區(qū),經(jīng)測(cè)定,參試的47 個(gè)橡膠樹無(wú)性系間莖圍和株高差異均達(dá)到極顯著水平(P<0.01),無(wú)性系間生長(zhǎng)選擇潛力較大。變異參數(shù)結(jié)果顯示,參試的47 個(gè)無(wú)性系莖圍和株高總體變異系數(shù)為17.01%和20.22%,變 幅 為4.03% ~29.80% 和5.31%~33.67%,表明各無(wú)性系間存在較大的表型變異,各無(wú)性系造林一致性上存在較大差異。莖圍相對(duì)極差 總 體 為47.56% ,變 幅7.35%~63.65%,株高相對(duì)極差總體為50.91% ,變幅9.23%~86.84%。
聚類分析結(jié)果可將參試的無(wú)性系劃分成4 組,生長(zhǎng)最小的是第Ⅱ組,該類組超90%以上無(wú)性系的莖圍和株高生長(zhǎng)量均排在了參試無(wú)性系的較小值;第579 號(hào)無(wú)性系單獨(dú)聚成一類(第Ⅳ組),其莖圍和株高表現(xiàn)均為最優(yōu)。
表3 聚類結(jié)果分組生長(zhǎng)性狀方差分析
表4 聚類結(jié)果分組生長(zhǎng)性狀均值統(tǒng)計(jì)