洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松良種選育研究

趙鯤 孫曉梅 焦云德 謝允慧 張建祥 楊艷紅 王小艷

摘要：“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松是從天然林分后代超級(jí)苗中選出的天然雜種無(wú)性系，造林13年樹(shù)高、胸徑達(dá)11.33 m和11.67 cm，比對(duì)照高69.4%和114.9%，表現(xiàn)出明顯的前期速生性。2011年該品種通過(guò)河南省林木品種審定委員會(huì)審定，具有生長(zhǎng)快、材質(zhì)優(yōu)、抗性強(qiáng)、適應(yīng)性廣的優(yōu)良特性，是優(yōu)良的造紙用材樹(shù)種，適宜在海拔800 m以上山區(qū)推廣栽培。

關(guān)鍵詞：日本落葉松;良種選育; 研究報(bào)告

中圖分類(lèi)號(hào)：S791.223，S722.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1004-3020（2015）01-0005-04

Study on the Improved Variety Breeding of Larix kaempferi “Luoyang 1st”

Zhao Kun（1）Sun Xiaomei （2）Jiao Yunde（1）Xie Yunhui（2）Zhang Jianxiang（1）Yang Yanhon（1）Wang Xiaoyan（1）

（1. Luoyang Institute of Agriculture and ForestryLuoyang471000;2. Institute of Forestry，

Chinese Academy of ForestryBeijing100091）

Abstract： The Larix kaempferi“Luoyang 1st” was single hybrid selected from natural forest. The average height and diameter at breast height of 13-year-old “Luoyang 1st” were 11.33 m and 11.67 cm， which were increased by 69.4% and 114.9% respectively compared with the control and it showed the obvious ability of fast growth in the early stage. “Luoyang 1st” was approved by Henan Forestry Varieties Approving Committee in 2011. This elite variety had the characteristics including fast growing， fine texture， strong resistance and wide adaptability. It had great value of making paper. It was suitable for planting in the vicinity of Mountains， the altitude of which was 800 meters.

Key words：Larix kaempferi; improved variety breeding; research report

日本落葉松Larix kaempferi在我國(guó)引種已有80余年的歷史[1]，具有適應(yīng)性強(qiáng)、早期速生、材質(zhì)優(yōu)良的特性，是我國(guó)主要的針葉紙漿用材樹(shù)種[2]，河南盧氏、嵩縣、欒川在60年代初開(kāi)始引進(jìn)栽培日本落葉松。在早期，由于國(guó)內(nèi)對(duì)日本落葉松認(rèn)識(shí)的局限性，忽視對(duì)良種的選擇和利用，多數(shù)生產(chǎn)單位造林用種良莠不齊，未能充分發(fā)揮地區(qū)自然生產(chǎn)力的資源優(yōu)勢(shì)。

為滿足短周期工業(yè)林基地建設(shè)對(duì)良種的需要，洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院同中國(guó)林科院合作，前期專(zhuān)家對(duì)落葉松種源、林分、家系選擇研究的基礎(chǔ)上[3-4]，重點(diǎn)開(kāi)展日本落葉松無(wú)性系良種選育研究，旨在為日本落葉松栽培區(qū)確定適宜良種，建立良種基地提供重要依據(jù)。

洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院同中國(guó)林科院協(xié)作，經(jīng)過(guò)多年系統(tǒng)測(cè)定及觀測(cè)研究，從優(yōu)良林分子代中選擇超級(jí)苗，經(jīng)苗期測(cè)定，無(wú)性繁育及大田造林試驗(yàn)選出的天然雜種無(wú)性系F0-19[5]。該品種具有扦插易成活，頂端優(yōu)勢(shì)明顯、接干能力強(qiáng)，生長(zhǎng)快，材質(zhì)優(yōu)，抗性強(qiáng)等優(yōu)良性狀，其生長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)對(duì)照。2010年將無(wú)性系F0-19命名為“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松，2011年通過(guò)河南省林木品種審定委員會(huì)審定。

1材料和方法

1.1材料來(lái)源

1989年從遼寧省112個(gè)林分中采集種子，1990年在洛陽(yáng)播種育苗;1992年對(duì)林分Ⅰ級(jí)苗換床移栽并進(jìn)行苗圃子代測(cè)定;1993年建林分選擇試驗(yàn)林，同時(shí)選擇優(yōu)質(zhì)苗營(yíng)建采穗圃。1996年6月，從采穗圃分單株采條，采用全光自動(dòng)噴霧裝置在扦插盤(pán)內(nèi)進(jìn)行扦插育苗。1997年4月將扦插苗移入苗圃培育，1998年分系號(hào)造林。

1.2試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于河南省洛陽(yáng)市嵩縣五馬寺林場(chǎng)，海拔1 400～1 600 m，年平均氣溫8.4 ℃，7月份最高氣溫24.7 ℃，元月份最低氣溫-15.5 ℃，無(wú)霜期178 d，年降水量800～1 200 mm，相對(duì)濕度80%，土壤為棕壤，pH值為6.0。

1.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，4株小區(qū)，4次重復(fù)，雙行排列，株行距均為2 m×2 m，整地方式為帶狀。參試無(wú)性系為72個(gè)。對(duì)照是1989年從洛陽(yáng)本地采集日本落葉松單株的混合種子，經(jīng)播種育苗-選擇優(yōu)良單株-扦插育苗培育的無(wú)性系，試驗(yàn)林四周設(shè)保護(hù)行。

1.4試驗(yàn)林測(cè)定及數(shù)據(jù)處理

造林后每年林木生長(zhǎng)停止后，進(jìn)行每木生長(zhǎng)調(diào)查。樹(shù)高采用測(cè)高儀測(cè)定，胸徑采用圍尺測(cè)定。木材纖維的性能研究由中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所測(cè)定，選取4個(gè)無(wú)性系樣木。每個(gè)無(wú)性系選取4個(gè)生長(zhǎng)錐，采用Instron微型力學(xué)拉伸儀器，測(cè)定纖維的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率[6]。采用Excel 2003和SPSS13軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及相關(guān)遺傳參數(shù)。

本研究單木材積采用秦巴山區(qū)二元材積式計(jì)算：

V=0.000 059 237 2 D1.865 572 6H0.980 989 62

式中V、D、H 分別表示單木材積、胸徑和樹(shù)高。

2結(jié)果與分析

2.1形態(tài)特征和物候期

“洛陽(yáng)1號(hào)” 日本落葉松是落葉針葉喬木，樹(shù)干通直，樹(shù)皮暗褐色，縱裂呈鱗片狀剝落，樹(shù)冠塔形，側(cè)枝分布均勻， 層性明顯，枝有長(zhǎng)、短枝之分，長(zhǎng)枝上葉螺旋狀散生，短枝上葉簇生。1 a生枝淡紅色，有白粉，2～3年生枝灰褐色或黑褐色。葉倒披針狀條形， 長(zhǎng)5～6 cm，表面綠色，有白色絨毛。雌雄同株異花，球花單生于短枝頂端，卵圓形，種鱗薄革質(zhì)。種子倒卵圓形，具膜質(zhì)種翅?；ㄆ?～5月，果熟期10月。

“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松3 月下旬芽開(kāi)始萌動(dòng)， 4 月上旬展葉，9 月初封頂， 10月下旬為落葉期， 年生長(zhǎng)天數(shù)為212 d， 其芽萌動(dòng)和展葉期較對(duì)照早2～4 d， 封頂期和落葉期較對(duì)照遲8～10 d（表1）。

2.2生長(zhǎng)測(cè)定

2.2.1日本落葉松無(wú)性系歷年生長(zhǎng)方差分析

對(duì)日本落葉松無(wú)性系 2～13年樹(shù)高性狀的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、5～13年胸徑和材積性狀的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（表 2）。結(jié)果表明，各年齡無(wú)性系間生長(zhǎng)性狀的差異均達(dá)極顯著水平（1%）。2～13 a生無(wú)性系的樹(shù)高、胸徑、材積重復(fù)力隨著年齡的波動(dòng)較緩，其變動(dòng)范圍在0.56～0.78之間（表2），表明日本落葉松樹(shù)高、胸徑、材積均受中等或中等以上的遺傳控制，具有很強(qiáng)的無(wú)性系選擇潛力。這一結(jié)果為日本落葉松良種選擇提供理論依據(jù)。

2.2.2日本落葉松無(wú)性系歷年生長(zhǎng)對(duì)比分析

對(duì)2004年以來(lái)試驗(yàn)林每年生長(zhǎng)前10個(gè)無(wú)性系樹(shù)高、胸徑進(jìn)行排序動(dòng)態(tài)分析可知，（表3，4）樹(shù)高、胸徑各年生長(zhǎng)位次雖有變化，但變化不大，說(shuō)明對(duì)日本落葉松進(jìn)行早期選擇其理論上是科學(xué)的，育種實(shí)踐中也是可行的。其中“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松每年樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)一直為于首位。

2.2.3幼林期的速生性

“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松具有顯著的幼林期速生性。造林4～7年，樹(shù)高生長(zhǎng)量比對(duì)照高59%～76%、胸徑生長(zhǎng)量比對(duì)照高130%～213%（表5）。

2.2.4中林期速生性

從表6可知：3 a生“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松樹(shù)高、胸徑分別達(dá)11.33 m、11.67 cm。對(duì)照的樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)分別為6.69 m、5.43 cm，其生長(zhǎng)量比對(duì)照高69.4%和114.9%;造林10～13年間，樹(shù)高每年生長(zhǎng)量比對(duì)照高67.8%～72.8%，胸徑生長(zhǎng)比對(duì)照高110.3%～121.3%。表現(xiàn)出明顯的速生性和穩(wěn)定性。

2.2.5材積生長(zhǎng)特性

對(duì)13 a生的“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松及對(duì)照材積進(jìn)行比較分析（表7），13年生單株材積0.019 1 m3，比對(duì)照提高36.3%。“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松具有明顯的材積速生性。

2.3扦插生根特性

2000年對(duì)72個(gè)無(wú)性系進(jìn)行夏季全光自動(dòng)噴霧嫩枝扦插育，發(fā)現(xiàn)僅有“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松是皮部和愈傷生根，其它系號(hào)均為愈傷生根。該品種與對(duì)照的生根性狀調(diào)查分析表明（表8）。“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松扦插極易生根，生根率達(dá)96%，超過(guò)對(duì)照31.5%;生根長(zhǎng)度超過(guò)對(duì)照21.7%，生根數(shù)量超過(guò)對(duì)照28.6%。

2.4單根纖維拉伸性能研究

為研究“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松的木材特性，2010年由中國(guó)林科院木材工業(yè)研究所對(duì)4個(gè)無(wú)性系單根纖維抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率進(jìn)行分析[5]（表9，10），“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松的單根纖維抗拉強(qiáng)度最大值為1 780 MPa、最小值為380 MPa，均是第一位，平均值居第二位，平均抗拉強(qiáng)度超過(guò)對(duì)照12.17%。不同無(wú)性系單根纖維斷裂伸長(zhǎng)率總體呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，即在日本落葉松幼齡材時(shí)期，隨著年齡增大，單根纖維伸長(zhǎng)率有一定程度的增大。“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松的斷裂伸長(zhǎng)率不同年齡時(shí)的最大值均為第一、最小值4 a生時(shí)第一，7 a和10 a生時(shí)均為第二，對(duì)照在各年齡時(shí)均最小。其平均值超過(guò)對(duì)照31.7%～147.9%。以此，“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松單根纖維的柔韌性最好。

表10“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松單根纖維斷裂伸長(zhǎng)率表

系 號(hào)年輪樣本數(shù)最大值最小值平均值

F0-1941216.075.8910.38

7718.447.4414.75

10918.26.7612.59

Ck541010.224.225.42

7108.584.015.95

10714.334.649.83

勞16-214814.234.139.38

7715.067.9611.33

10103.655.739.93

中3-10478.084.406.09

71014.385.129.57

101017.527.3012.36

3結(jié)論和建議

（1）“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松是從天然林分后代超級(jí)苗中選出的天然雜種無(wú)性系，具有很大的育種潛力，雜種優(yōu)勢(shì)明顯。試驗(yàn)表明“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松每年樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)一直處于首位。無(wú)論生長(zhǎng)、樹(shù)形、抗性、材質(zhì)均優(yōu)于對(duì)照，樹(shù)高每年生長(zhǎng)量比對(duì)照提高67.8%～72.8%，胸徑生長(zhǎng)比對(duì)照提高110.3%～121.3%，具有明顯的速生性和穩(wěn)定性。

（2）“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松單根纖維的抗拉強(qiáng)度和各年輪平均斷裂伸長(zhǎng)率比對(duì)照提高12.17%和31.7%～147.9%，其柔韌性最優(yōu)，也是較好的紙漿材造林樹(shù)種，且具有典型的皮部生根特性，扦插繁殖極易生根，生根率達(dá)96%以上，為生產(chǎn)上大面積推廣奠定了基礎(chǔ)。

（3）“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松適生范圍廣，在河南秦嶺、伏牛山區(qū)海拔800 m以上的山地均能正常生長(zhǎng)。該品種的大力推廣可克服當(dāng)前落葉松品種良莠混雜的問(wèn)題。

（4）“洛陽(yáng)1號(hào)”日本落葉松雖然具有優(yōu)良的遺傳性狀，但要獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，一定要采用穴狀、魚(yú)鱗坑和水平溝等細(xì)致整地，造林密度以1 600～1 700株/hm2為宜。并加強(qiáng)幼林期撫育管理。建議在生產(chǎn)上大面積造林時(shí)，采用針闊混交林的造林方式，以提高經(jīng)濟(jì)效益并可有效防止落葉松病蟲(chóng)害的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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[5]焦云德，趙鯤，秦玉峰.日本落葉松無(wú)性系早期選擇研究[J].河南林業(yè)科技，2005，2：9-11.

[6]上官蔚蔚，邢新婷，邵亞麗，等.日本落葉松不同無(wú)性系單根纖維拉伸性能研究[J].木材加工機(jī)械，2011，5：16-20.

（責(zé)任編輯：鄭京津）

基金項(xiàng)目：國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“高抗優(yōu)質(zhì)多抗落葉松云杉新品種選育”（2006BAD01A14）。

作者簡(jiǎn)介：趙鯤（1961～），男，高級(jí)工程師，主要從事楸樹(shù)遺傳育種研究工作。

孫曉梅為通訊作者。