林小娟
(周寧縣林業(yè)局, 福建 寧德 355400)
無患子Sapindusmukorossi喜光,較耐陰寒,耐干旱,對土壤要求不嚴,抗風(fēng)力強,生長速度快,壽命長[1-3],種植地區(qū)以長江以南為主,分布范圍較廣泛,是一種集生物能源、藥用、天然洗滌劑、農(nóng)藥、日化和工業(yè)等多功能于一身、綜合開發(fā)價值極高的生物能源樹種、綠化景觀樹種,也是福建省主要鄉(xiāng)土造林樹種之一[4-5]。目前,隨著人們生態(tài)環(huán)境意識的不斷提高,無患子這種有很大利用價值且能夠循環(huán)利用的植物越來越成為研究的對象[6]。無患子屬種質(zhì)資源是無患子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)[7],為確保無患子造林工作質(zhì)量,必須把握無患子的形態(tài)學(xué)特征及生物學(xué)特性[8],通過無患子種源試驗、優(yōu)良單株選擇、家系及無性系試驗等,從而選擇出具有良好遺傳品質(zhì)的種質(zhì)資源,尤其是無患子家系間生長性狀的遺傳變異豐富,具有較大良種選育潛力[9],是無患子良種選育和定向培育的重要手段[10],因此,開展家系選擇,對于無患子種質(zhì)資源保存和生產(chǎn)具有極其重要的現(xiàn)實意義。
2010年在閩東北的周寧縣七步鎮(zhèn)開展無患子優(yōu)良家系栽培試驗。試驗育苗地在七步鎮(zhèn)后洋村,常規(guī)播種育苗。當(dāng)年12月進行就地山場移苗造林,一年生苗木平均高度35 cm。造林地屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)山地氣候,為馬尾松林采伐跡地,適宜無患子生長。試驗地面積8 hm2,海拔750~780 m,坡向東南,坡度11°。
試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計,51個家系,3次重復(fù),3個區(qū)組,153個處理小區(qū),每個處理小區(qū)24株,株行距4 m×3 m,處理小區(qū)之間設(shè)立隔離行。2010-2012年每年年底調(diào)查造林成活率、保存率、樹高、胸徑和冠幅等生長性狀。2012年底項目組根據(jù)3年生家系幼林早期選擇,初步篩選出12個無患子優(yōu)良家系。2021年12月對試驗林再次進行每木調(diào)查,由于試驗時間迄今已有十幾年,試驗林地后期管護不當(dāng),試驗地現(xiàn)有保留完整供試的家系只有46個。調(diào)查指標為保存率、樹高、胸徑、冠幅、果實以及病蟲害發(fā)生情況。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)著重分析初篩的12個無患子優(yōu)良家系之間林木樹高、胸徑、冠幅生長情況以及遺傳力、遺傳增益等。遺傳增益計算公式:ΔG=h2s/χp,其中ΔG為遺傳增益,s為選擇差,h2為半同胞家系遺傳力,χ為家系生長性狀平均值。
試驗數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2007進行圖表整理,采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析。
2.1.1無患子家系生長特性分析 由表1可知,無患子平均樹高6.8 m、平均胸徑11.2 cm、平均冠幅3.9 m。無患子樹高、胸徑及冠幅均存在較大的遺傳變異,其中樹高變異系數(shù)5.72%、胸徑變異系數(shù)4.81%、冠幅變異系數(shù)3.72%。變異系數(shù)樹高大于胸徑、胸徑則又大于冠幅。通過遺傳變異選擇,能獲得較為明顯的遺傳增益。
表1 無患子46個家系12年生林木生長情況
續(xù)表1
2.1.2無患子家系生長指標顯著性分析 由表2可知,供試的46個無患子不同家系之間在樹高、胸徑方面存在極顯著差異(P<0.01),在冠幅方面存在顯著差異(P<0.05)。
表2 無患子46個家系12年生林木生長指標顯著性分析
由表3可知,46個無患子優(yōu)良家系12年生林木的樹高、胸徑及冠幅三者之間存在極顯著的相關(guān),說明在無患子遺傳選育中主要對某個生長性狀加以選擇,會對其他2種生長性狀產(chǎn)生極其顯著的影響。
表3 無患子46個家系12年生林木生長性狀的相關(guān)系數(shù)
通過無患子不同家系樹高、胸徑及冠幅的遺傳力的計算,其遺傳力分別為0.455 8、0.405 4、0.256 8,由于無患子的樹高、胸徑遺傳力明顯大于冠幅的遺傳力,因此在生產(chǎn)實踐中人們可以采用樹高和胸徑作為無患子優(yōu)良家系選擇的主要指標。
按照樹高、胸徑及冠幅平均值較大入選的原則,在供試家系中篩選出8個無患子優(yōu)良家系,家系號分別是75、78、43、35、46、73、16、23,見表4。8個優(yōu)良家系的平均樹高、胸徑、冠幅分別為8.1 m、13.9 cm、5.0 m,分別比參試家系總體平均值高18.4%、24.6%及27.2%;其樹高、胸徑、冠幅三者平均變異系數(shù)之和為10.31%、0.89%、56.45%、2.25%、0.65%、34.64%、1.27%、57.38%,其中家系號43、23、73的樹高、胸徑、冠幅三者平均變異系數(shù)之和較高。在遺傳育種過程中,如果林木生長的性狀指標變異程度較高,則能夠為選擇優(yōu)良的家系打下堅實的基礎(chǔ)。8個優(yōu)良家系的平均樹高、胸徑、冠幅三者之和分別為29.2、29.9、27.8、27.5、25.8、24.7、26.2、24.5,其中家系號為78、75、43、35的無患子家系總體長勢表現(xiàn)更為突出。
表4 8個無患子優(yōu)良家系樹高、胸徑、冠幅平均生長情況
根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計算得到,樹高、胸徑及冠幅的平均遺傳增益為12.2%,其中樹高、胸徑、冠幅平均增益分別為10.8%、17.2%、8.5%。
通過對周寧縣46個無患子優(yōu)良家系12年生調(diào)查數(shù)據(jù)分析表明,無患子樹高、胸徑、冠幅都存在較大的遺傳變異,其中樹高變異系數(shù)最大,胸徑次之,冠幅再次之。顯著性分析表明,供試的46個無患子不同家系之間在樹高、胸徑方面存在極顯著性的差異,在冠幅方面也存在顯著差異。無患子遺傳力分析結(jié)果表明,其遺傳力樹高、胸徑明顯大于冠幅。遺傳多樣性主要來源于居群內(nèi),其次是地理隔離和居群間[11]。因此,在生產(chǎn)實踐中人們可以采用樹高和胸徑作為無患子優(yōu)良家系選擇的主要指標。
篩選出8個無患子優(yōu)良家系,其平均樹高、胸徑、冠幅分別比參試家系總體平均值高18.4%、24.6%及27.2%。樹高、胸徑及冠幅的平均遺傳增益12.2%,其中樹高、胸徑、冠幅平均增益分別為10.8%、17.2%、8.5%。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,選擇出的8個無患子優(yōu)良家系具有果穗多,果粒密集,結(jié)果枝分布均勻,豐產(chǎn)性良好等較優(yōu)的綜合經(jīng)濟指標,可用于生產(chǎn)。
目前對于無患子種質(zhì)資源的評價與篩選雖已經(jīng)進行了多年,但對無患子優(yōu)良種質(zhì)資源的評價多集中于種子部分,評價指標不夠全面[12]。今后應(yīng)綜合考慮其產(chǎn)量、樹體大小年、生態(tài)適應(yīng)性、抗逆性和穩(wěn)定性等,按照生產(chǎn)目的選育良種,因地制宜,就不同地形、地貌采取不同的栽植和經(jīng)營方式,引用先進實用的果樹育苗、修剪、施肥等技術(shù),實現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效益[13-15]。本試驗將福建省周寧縣作為試驗點,開展高海拔區(qū)無患子優(yōu)良家系選擇,旨在為福建高海拔地區(qū)的無患子能源林的種苗調(diào)撥提供理論依據(jù)。其主要經(jīng)濟性狀在福建周寧的后期表現(xiàn),有待于進一步觀察。