莫繼有,王建忠,彭 健,蘭 俊,韋長江,黃康庭,張 磊,羅成龍
(1.廣西壯族自治區(qū)國有三門江林場,廣西柳州 545006;2.廣西國有東門林場,廣西扶綏 532100;3.廣西國有大桂山林場,廣西賀州 542824)
桉樹最早于1890年引入中國,由于生長快、干形好且用途廣,已成為華南地區(qū)主要造林樹種之一[1],每年為國家生產(chǎn)木材超過2 500 萬m3,超過全國商品材總產(chǎn)量的1/4[2],為緩解我國木材供需矛盾和保證木材安全發(fā)揮了重要作用。但目前桉樹人工林造林多為純林,品種單一,主要以尾巨桉(Eucalyptusurophylla×E.grandis)無性系DH32-26、DH32-28、DH32-29 和巨尾桉(E.grandis×E.urophylla)無性系廣林9 號(hào)為主,且大面積栽種,一旦發(fā)生病蟲害,將造成巨大損失[3]。而且由于沒有遵循適地適樹原則,引種的桉樹不適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境,生長受阻或容易遭受自然災(zāi)害和病蟲害,打擊了當(dāng)?shù)厝罕姺N植桉樹的積極性[4]。營造桉樹人工林時(shí),只有樹種或無性系品種與立地相適應(yīng),且多無性系品種混合造林,林分才能相對(duì)穩(wěn)定[5]。因此,在推廣新無性系品種前需要做多地點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn),對(duì)其在不同環(huán)境下的生長表現(xiàn)進(jìn)行測試[6],然后劃定適生區(qū)域。李寶福[7]對(duì)福建7 個(gè)桉樹無性系進(jìn)行對(duì)比研究,篩選出4 個(gè)抗寒速生的桉樹無性系,周家維等[8]在不同海拔的黔西南地區(qū)對(duì)桉樹無性系進(jìn)行對(duì)比研究,篩選出3個(gè)適宜在不同海拔種植的桉樹無性系。不同區(qū)域在氣候、立地條件和環(huán)境因子等方面存在差異,通過多點(diǎn)對(duì)比試驗(yàn),可測試無性系在不同環(huán)境下的適應(yīng)能力,綜合評(píng)選出適應(yīng)范圍較廣的優(yōu)良無性系品種,因此無性系區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)對(duì)于林木選育和推廣有重要意義。為進(jìn)一步檢驗(yàn)由單點(diǎn)無性系對(duì)比試驗(yàn)選育出的優(yōu)良無性系在不同地理區(qū)域種植的生長性狀及產(chǎn)量穩(wěn)定性,本研究選擇5 個(gè)桉樹無性系新品種進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn),以期篩選出適合當(dāng)?shù)厣L的無性系,為科學(xué)營林提供參考。
設(shè)置3 個(gè)區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)點(diǎn),分別為廣西國有三門江林場江口分場石山站(109°60'E,24°30'N),海拔113 m,屬南亞熱帶與中熱帶交替過度的濕潤季風(fēng)氣候,年均氣溫20.5 ℃,年均降水量1 490 mm,土壤以紅壤為主;廣西國有大桂山林場六排分場樂山站(111°70'E,24°20'N),海拔320 m,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年均氣溫19.3 ℃,年均降水量2 056 mm,土壤以山地紅壤為主;廣西國有東門林場華僑分場24 林班(107°90'E,22°40'N),海拔132 m,屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,年均氣溫21.5 ℃,年均降水量1 150 mm,土壤為磚紅壤性紅壤。
參試無性系6 個(gè),為2010—2012年組培開發(fā)的5 個(gè)雜交桉無性系新品種DH288-4、DH298-1、DH299-5、DH306-3和DH32-23,及1個(gè)自治區(qū)審定良種尾巨桉無性系DH32-28(CK)(表1)。
表1 參試無性系Tab.1 Tested clones
采用塊狀設(shè)計(jì),每個(gè)地點(diǎn)設(shè)3個(gè)重復(fù),每重復(fù)設(shè)8 個(gè)小區(qū),每小區(qū)種植10 行30 株,共300 株,造林密度均為1 667株/hm2(株行距2 m×3 m),造林時(shí)間為2013年4月,總面積為16.4 hm2。廣西國有三門江林場江口分場石山站造林面積6.0 hm2,栽培措施為人工砍雜煉山,基肥為桉基王0.5 kg/坑,追肥為鹿化,追肥3年(第1年0.25 kg/株;第2和3年各0.5 kg/株),第2年全面噴施草舒除草劑1 次,第2 和3年局部噴施草舒除草劑各1次。廣西國有大桂山林場六排分場樂山站造林面積4.3 hm2,栽培措施為沿等高線布行挖明坑,基肥為復(fù)合肥(0.5 kg/坑),追肥為復(fù)合肥,追肥兩年(第2年0.75 kg/株;第3年0.5 kg/株),第1年鏟帶除草1 次,第2年全劈雜灌1 次,第2 和3年噴除草劑各1次。廣西國有東門林場華僑分場24林班造林面積6.1 hm2,栽培措施為機(jī)耕全墾整地,造林后當(dāng)年、第2 和3年每年全砍草灌和追肥各1次,追肥為東門桉樹專用基肥(0.5 kg/株)。
2018年8月進(jìn)行測定,每個(gè)無性系每個(gè)重復(fù)選取1 個(gè)樣地(3 行10 株)進(jìn)行生長量調(diào)查。其中東門林場試驗(yàn)點(diǎn)在試驗(yàn)過程中發(fā)生多次臺(tái)風(fēng),2014年被臺(tái)風(fēng)摧毀,2015年2月萌芽,所以該點(diǎn)測定時(shí)林齡為3.5年。
1.4.1 蓄積量
蓄積量為單位面積(hm2)內(nèi)所有活立木單株材積之和?;盍⒛締沃瓴姆e(V單)計(jì)算公式[9]為V單=0.000 039 269×DBH2×H,式中,DBH為胸徑,H為樹高。
1.4.2 方差分析
采用DPS 進(jìn)行方差分析[10]。方差分析線性模型為Yijk=μ+Bi+Cj+(BC)ij+Eijk,式中,Yijk為第i區(qū)組j品系第k個(gè)觀測值;μ為總平均值;Bi為第i個(gè)區(qū)組(i=1,2,3,…)的固定效應(yīng)值;Cj為第j個(gè)品系(j=1,2,3,…)的固定效應(yīng)值;(BC)ij為第i小區(qū)第j個(gè)品系的隨機(jī)互作效應(yīng)值;Eijk為第ij小區(qū)第k個(gè)單株的機(jī)誤(k=1,2,3,…)。
1.4.3 穩(wěn)定性和豐產(chǎn)性分析
采用DPS 進(jìn)行穩(wěn)定性分析。采用Eberhart 和Russell線性模型yij=μi+aiej+θij,式中,yij為第i個(gè)無性系在第j個(gè)環(huán)境中的平均值;μi為第i個(gè)無性系在所有環(huán)境中的平均值,ai為第i個(gè)無性系對(duì)各種變化環(huán)境反應(yīng)的回歸系數(shù);ej為第j個(gè)環(huán)境的環(huán)境指數(shù),即j環(huán)境中所有無性系的均值與總均值之差;θij為第i個(gè)無性系在第j個(gè)環(huán)境的回歸離差。穩(wěn)定性參數(shù)估算為ai=Σej。
ai= 1,表示無性系i對(duì)環(huán)境反應(yīng)為各基因型平均值;ai>1,表示在好環(huán)境下有好的表現(xiàn),在不利條件下表現(xiàn)較差,表現(xiàn)不穩(wěn)定;ai<1,表示無性系在不利條件下也有一定產(chǎn)量,表現(xiàn)較穩(wěn)定。
在三門江林場,5.3年生各無性系間胸徑和樹高差異顯著(P<0.05),材積差異不顯著(表2)。不同無性系林分年均蓄積量表現(xiàn)為DH288-4>DH299-5>DH32-28(CK)>DH306-3>DH298-1>DH32-23(表3)。DH288-4 林分的保存率為90.00%,比CK高1.10%;平均胸徑為13.8 cm,比CK 低0.5 cm;平均樹高為22.0 m,比CK高1.5 m;蓄積量為257.3 m3/hm2,比CK 高4.2 m3/hm2;年均蓄積量為48.5 m3·hm-2·a-1,與CK的年均蓄積量增益值為1.46%。
表2 三門江林場5.3年生無性系生長性狀方差分析Tab.2 Variance analysis on growth traits of 5.3-year-old clones in Sanmenjiang forest farm
表3 三門江林場5.3年生無性系林分生長量Tab.3 Growths of 5.3-year-old clones in Sanmenjiang forest farm
在大桂山林場,5.3年生各無性系間胸徑、樹高及材積均差異不顯著(表4)。不同無性系林分年均蓄積量表現(xiàn)為DH288-4>DH32-28(CK)>DH306-3>DH299-5>DH32-23>DH298-1(表5)。DH288-4林分的保存率為94.40%,比CK高2.20%;平均胸徑為14.0 cm,比CK低0.1 cm;平均樹高為21.7 m,比CK高0.4 m;蓄積量為277.6 m3/hm2,比CK高12.2 m3/hm2;年均蓄積量為53.4 m3·hm-2·a-1,與CK的年均蓄積量增益為4.71%。
在東門林場,3.5年生各無性系間樹高差異顯著(P<0.05),胸徑和材積差異不顯著(表6)。不同無性系林分年均蓄積量表現(xiàn)為DH299-5>DH32-28(CK)>DH306-3>DH288-4>DH32-23>DH298-1(表7)。DH299-5 林分的保存率為81.1%,比CK 高1.10%;平均胸徑為12.6 cm,比CK 低0.3 cm;平均樹高為19.8 m,比CK 高0.4 m;蓄積量為187.0 m3/hm2,比CK高0.9 m3/hm2;年均蓄積量為53.4 m3·hm-2·a-1,與CK的年均蓄積量增益為0.38%。
表4 大桂山林場5.3年生無性系生長性狀方差分析Tab.4 Variance analysis on growth traits of 5.3-year-old clones in Daguishan Forest Farm
表5 大桂山林場5.3年生無性系林分生長量Tab.5 Growths of 5.3-year-old clones in Daguishan forest farm
表6 東門林場3.5年生無性系生長性狀方差分析Tab.6 Variance analysis on growth traits of 3.5-year-old clones in Dongmen Forest Farm
表7 東門林場3.5年生無性系林分生長量Tab.7 Growths of 3.5-year-old clones in Dongmen forest farm
續(xù)表7 Continued
對(duì)6個(gè)無性系在3個(gè)區(qū)域的年均蓄積量進(jìn)行方差分析,并結(jié)合不同無性系的豐產(chǎn)性、增益性及穩(wěn)定性進(jìn)行分析(表8~9)。不同重復(fù)內(nèi)蓄積量差異顯著(P<0.05),說明無性系對(duì)立地條件變化敏感;不同無性系間差異顯著(P<0.05),說明無性系具有較大的開發(fā)潛力。6 個(gè)無性系的豐產(chǎn)性表現(xiàn)為DH288-4>DH32-28(CK)>DH306-3>DH299-5>DH298-1>DH32-23;穩(wěn)定性表現(xiàn)為DH299-5>DH288-4>DH32-28(CK)>DH298-1>DH32-23>DH306-3。根據(jù)豐產(chǎn)性、增益性及穩(wěn)定性進(jìn)行無性系適應(yīng)性綜合評(píng)價(jià),DH288-4、DH299-5和DH306-3表現(xiàn)較好。
表8 不同無性系在3個(gè)區(qū)域年均蓄積量的方差分析Tab.8 Variance analysis on annual average accumulation of different clones in three areas
表9 不同無性系豐產(chǎn)性、增益性及其穩(wěn)定性分析Tab.9 Analysis on high yield,gain and stability of different clones
總體來看,DH288-4、DH299-5 和DH306-3 綜合表現(xiàn)較好,其中DH288-4 適宜在三門江和大桂山推廣種植,DH299-5 和DH306-3 適宜在東門推廣種植。3個(gè)無性系在3個(gè)地點(diǎn)的胸徑、樹高和年均蓄積量與對(duì)照相比均無明顯差異,均達(dá)到良種水平。
生長性狀上的差異是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,其中氣候因子的影響大于遺傳因素,本研究中同一無性系在不同地區(qū)的生長性狀差異不大,說明3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的環(huán)境對(duì)無性系影響較小,與盧萬鴻等[11]的研究結(jié)果一致;在三門江和大桂山,重復(fù)間的差異顯著,說明在三門江和大桂山不同重復(fù)間立地條件存在差異,對(duì)無性系的生長有一定影響;各無性系的年均蓄積量在不同地點(diǎn)間差異不顯著,說明無性系與地點(diǎn)的互作效應(yīng)不顯著,無性系在3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均有較好的穩(wěn)定性,環(huán)境對(duì)無性系的影響較小??傮w來看,各無性系在三門江、大桂山和東門均具有一定的適應(yīng)性。
根據(jù)豐產(chǎn)性、增益性及穩(wěn)定性進(jìn)行無性系適應(yīng)性綜合評(píng)價(jià),DH288-4、DH299-5 和DH306-3 表現(xiàn)較好。其中DH288-4 表現(xiàn)最好,年均蓄積量為50.57 m3/hm2,穩(wěn)定性系數(shù)較高,適應(yīng)性強(qiáng),蓄積量增益均高于對(duì)照。通過區(qū)域試驗(yàn)對(duì)比分析,同一無性系在不同區(qū)域生長量有差異,這與氣候、立地條件、造林密度和經(jīng)營措施等多種因素有關(guān)[12]。本研究可為5 個(gè)桉樹無性系新品種在三門江、大桂山和東門地區(qū)的推廣及種植提供參考,每個(gè)桉樹新品種均有相應(yīng)的推廣適種區(qū)域及配套的高產(chǎn)栽培措施,生產(chǎn)實(shí)踐中要結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩項(xiàng)l件和營林措施來選擇合適的新品種。