‘魯選8號’等3個(gè)速生柳優(yōu)良無性系選育

李景濤 ，唐國梁 ，段春玲 ，周繼磊 ，解孝滿

（1.山東省林木種苗和花卉站，山東 濟(jì)南250014；2.金鄉(xiāng)縣國有白洼林場；3.山東省林木種質(zhì)資源中心）

柳樹(Salix L.)生長速度快，耐水濕，耐低度鹽堿，造林范圍廣，是山東省重要的園林觀賞和速生用材樹種。二十世紀(jì)八十年代，我省泰安市林科所邢愛英等從江蘇、遼寧等地引進(jìn)30余個(gè)柳樹無性系，選育出了J172、J194、J333等優(yōu)良品種；之后我省又相繼審定了‘9901’旱柳和‘旱沙王’、‘鹽柳 1號’北沙柳等柳樹良種。這些品種主要選育目標(biāo)是速生性和抗性，對木材材性未進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià)。開展速生、抗逆性強(qiáng)和材性優(yōu)良的柳樹多目標(biāo)育種，對于推動全省柳樹用材和工業(yè)原料林的發(fā)展，提高營造林質(zhì)量，充分發(fā)揮林業(yè)的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益是十分必要的。自2006年，山東省林木種苗和花卉站經(jīng)過10年的努力，選育出了適宜速生豐產(chǎn)林和紙漿林建設(shè)的優(yōu)良新品種—‘魯選8號’、 ‘魯選10號’、‘魯選15號’等3個(gè)柳樹品種（試驗(yàn)編號分別為無性系8號、10號、15號。 ）。

1 材料與方法

1.1 苗期選擇試驗(yàn)

1.1.1 試驗(yàn)材料

苗期選擇試驗(yàn)材料為2006年春天從東營、菏澤和江蘇等地引進(jìn)的45個(gè)柳樹無性系（詳見表1）。

表1 苗期試驗(yàn)材料

續(xù)表1

1.1.2 試驗(yàn)地概況

菏澤市林木良種繁育苗圃位于菏澤市牡丹區(qū)，為暖溫帶大陸季風(fēng)性氣候，年均溫13.7℃，無霜期206d，年均降雨量665mm，年均日照時(shí)數(shù)2467h，地勢平坦，沙壤質(zhì)潮土，肥力一般，排灌良好。

1.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及調(diào)查指標(biāo)

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4次重復(fù)，32株小區(qū)，株行距為0.8 m×0.3 m。2007年3月31日扦插，一個(gè)月后調(diào)查成活率。5月初開始，每系號每小區(qū)選擇6株調(diào)查苗高、地徑，每月調(diào)查一次，觀測病蟲害情況，落葉后結(jié)束。

1.2 區(qū)域試驗(yàn)

1.2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為從45個(gè)柳樹無性系中經(jīng)苗期選擇試驗(yàn)選出的22個(gè)無性系（詳見表2）。

1.2.2 試驗(yàn)地概況

金鄉(xiāng)縣白洼林場位于山東省西南部，地勢平坦，海拔高36m，砂壤土，中性偏堿，土層深厚。年均溫13.8℃，極端最高溫41.9℃，最低溫-18.5℃，年平均無霜期211d。年均降雨量580～760mm，夏季降雨量占全年降雨量的60%。年平均蒸發(fā)量1896mm。

冠縣苗圃試驗(yàn)地位于冠縣西北部黃河故道內(nèi)，地勢平坦，海拔高40m。年均溫13.1℃，極端最高溫41.8℃(1963.7)，極端最低溫-21.6℃(1972.1)。 年均降雨量500 mm，年均蒸發(fā)量2000 mm，年均無霜期210d。沙壤土，有機(jī)質(zhì)含量0.7%左右，瘠薄，pH值7.4。

表2 區(qū)域試驗(yàn)材料

東明縣東明集林場地處山東省西南部，海拔高52m。年均溫13.7℃，極端最高溫43.7℃，極端最低溫-20.6℃。年均降雨量665 mm，無霜期206d。年均日照時(shí)數(shù)2467h，地勢平坦，沙壤質(zhì)潮土，肥力中等。

1.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)4次，株行距3 m×4 m；試驗(yàn)地四周設(shè)2行保護(hù)行，造林前全面整地，定植點(diǎn)進(jìn)行穴狀整地，規(guī)格為0.6m×0.6m×0.6m，栽植深度40cm左右。其中白洼林場、冠縣苗圃試驗(yàn)林均為22個(gè)無性系 （含對照J(rèn)172），白洼林場為6株小區(qū)，冠縣苗圃為4株小區(qū)，2008年春季造林，苗木平均地徑1.75cm；東明集林場試驗(yàn)林為17個(gè)無性系（含對照J(rèn)172），5株小區(qū)，2007年春季造林，苗木平均地徑2.2cm。

1.2.4 調(diào)查指標(biāo)

1.2.4.1 林木生長指標(biāo)

從2008年開始，每年樹木生長結(jié)束后分別對金鄉(xiāng)縣白洼林場、冠縣苗圃和東明集林場試驗(yàn)地的柳樹無性系進(jìn)行樹高、胸徑測量，并計(jì)算單株材積。

1.2.4.2 林木形質(zhì)指標(biāo)

2013年，在金鄉(xiāng)縣白洼林場試驗(yàn)地調(diào)查6年生樹高、胸徑生長量，計(jì)算單株材積；每一系號各選擇3株標(biāo)準(zhǔn)株，調(diào)查干高3米處直徑、枝下高、冠幅、通直度、分枝角、第一層最粗側(cè)枝直徑等性狀。其中通直度采用目測法，分為3級，用1～3表示，同時(shí)求算樹干尖削度。

1.2.4.3 木材材性指標(biāo)

2014年2月，對金鄉(xiāng)白洼林場22個(gè)柳樹無性系在胸徑處從南北、東西兩個(gè)垂直方向用生長錐鉆取5mm粗木芯，3次重復(fù)，每重復(fù)選擇3株平均木，測定木材基本密度，纖維長度、纖維寬度、纖維壁厚、纖維腔直徑、綜纖維素、木質(zhì)素等。基本密度測定采用Smith最大含水量法。采用酸離析方法制備柳木纖維樣品，經(jīng)番紅液染色，用OLYMPUS-BX61顯微分析系統(tǒng)測量纖維形態(tài)。纖維長度為通過對每個(gè)樣品隨機(jī)選擇不少于50個(gè)單根纖維測量后計(jì)算平均值，纖維寬度為通過對每個(gè)樣品隨機(jī)選擇不少于25個(gè)單根纖維測量后計(jì)算平均值。綜纖維素、木質(zhì)素等含量依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2677.10國標(biāo)GB/T2677.8進(jìn)行檢測。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析采用EXCEL、SAS程序。

1.3.1 苗期試驗(yàn)

廣義遺傳力：H2=δ2g/（δ2g+δ2e），式中的 δ2g 為遺傳方差值，δ2e為環(huán)境方差值。

遺傳變異系數(shù)，式中的 δ2g為遺傳方差值，X為某性狀群體平均值。

遺傳增益估算：ΔG=H2S/X；式中S為選擇差，H2為性狀的廣義遺傳力，X為某性狀的群體平均值。

1.3.2 區(qū)域試驗(yàn)

統(tǒng)計(jì)分析采用巢式方差分析；以小區(qū)平均數(shù)進(jìn)行方差分析，估算各性狀遺傳參數(shù)，多重比較采用鄧肯氏法（Duncan）檢驗(yàn)。

各性狀平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的統(tǒng)計(jì)

式中：為性狀平均值；S為性狀標(biāo)準(zhǔn)差；Cv為性狀變異系數(shù)；Xi為性狀觀測值；n為性狀觀測數(shù)量。

樣本間的均方MSt=SSt/(a-1)，SST是各個(gè)樣本觀察值Xij與它們的平均值的離差平方和，其自由度dfT=am-1；

樣本內(nèi)均方MSe=SSe/(a(m-1)，各個(gè)樣本內(nèi)(處理內(nèi))變異的平方和SSi為各處理內(nèi)觀察值與其平均值的離差平方和，自由度df1=m-1；

柳樹二元材積公式

廣義遺傳力根據(jù)無性系平均值計(jì)算：h2=（M1-M2）/M1×100

（5）遺傳增益 G=（XI-XCK）×h2/XCK

2 結(jié)果與分析

2.1 苗期試驗(yàn)

2.1.1 扦插成活率

經(jīng)調(diào)查，無性系成活率均在95%以上，有31個(gè)無性系成活率達(dá)到了100%，對照J(rèn)172成活率100%，各無性系成活率差異不明顯。

2.1.2 生長性狀

從45個(gè)柳樹無性系苗期生長性狀分析 （表3）可以看出，苗高生長速度最快的是無性系8號，年均生長量達(dá)283.2cm，較總體平均值和J172分別高出22.4%和8.5%；無性系34號、21號苗高超過了J172；無性系 23、9、12、3 號等 17 個(gè)無性系苗高超過了總體平均值。

從表3還可以看出，無性系8號地徑生長量最大，較總體平均值和J172高出37.7%和14.9%；8、3號、21號、7號等20個(gè)無性系的地徑超過了總體平均值。無性系8號苗高和地徑的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)較小，表明該無性系苗高、地徑的生長較為協(xié)調(diào)、一致，而無性系34號、3號、21號、7號、23號存在著苗高、地徑生長不一致的現(xiàn)象。

表3 45個(gè)柳樹無性系苗期生長性狀分析

續(xù)表3

2.1.3 無性系初選及選擇增益

根據(jù)苗高、地徑計(jì)算遺傳增益（表4），從中可以看出，選擇的群體數(shù)量不同，其增益各不相同，選擇群體數(shù)量增多，入選率增大，選擇差和選擇響應(yīng)隨之變小，其遺傳增益也相應(yīng)變小。

表4 遺傳增益估算

經(jīng)綜合評價(jià)和選擇，初選出生長表現(xiàn)良好的前22個(gè)柳樹無性系，因無性系23號、34號為江蘇已選無性系，故遞補(bǔ)選擇31號和14號（樹皮黃色）進(jìn)入林期試驗(yàn)。

2.2 區(qū)域試驗(yàn)

2.2.1 無性系材積

材積是衡量柳樹無性生產(chǎn)力的主要指標(biāo)，是進(jìn)行育種指標(biāo)選擇的重要目的性狀之一。表5至表7分別列出了不同試驗(yàn)地3年、5年、7年或8年的無性系單株平均材積。

從表5可以看出，金鄉(xiāng)縣試驗(yàn)林3年生平均單株材積15號和10號超過了對照，分別為對照的104%和111%。7年生平均單株材積生長超過對照的系號從小到大分別15、10和8號，分別為對照的107%、110%和114%。

表5 白洼林場柳樹各無性系材積生長量排序 單位：m3

表6 冠縣柳樹各無性系材積生長量排序 單位：m3

表7 東明集林場柳樹各無性系材積生長量排序 單位：m3

從表6可以看出，冠縣試驗(yàn)林3年平均單株材積超過對照的系號有10、28、21號，超出最小的21號材積為對照的101.6%，超出最大的10號和28號材積為對照的104.8%；5年平均單株材積超過對照的系號有 10、28、15、16、18、3 號 6 個(gè)系號，超出最小的3號材積為對照的101.1%，超出最大的10號為對照材積170.6%；7年生平均材積超過對照的系號有 10、16、8、15、18、3 號 6 個(gè)系號，超出最小的 3 號為對照材積的102.4%，超出最大的10號為對照材積的154.3%。

從表7可以看出，東明集林場試驗(yàn)林3年生平均單株材積超過對照的系號從小到大分別3、9、28、34和 15號，分別為對照的 102.19%、108.76%、126.28%、129.20%和135.77%。5年生平均單株材積28號和15號超過了對照，分別是對照的100.94%和119.09%，8年生平均單株材積生長超過對照的系號從小到大分別28號、10號、18號和15號，分別為對照的101.85%、106.48%、107.56%和129.68%。

2.2.2 無性系形質(zhì)指標(biāo)

白洼林場柳樹22個(gè)初選無性系的形態(tài)觀測結(jié)果見表 8。冠幅大于對照的有 15、10、29、5、28、8、14、7、2、16號；枝下高值較大的有 8、10號，分別為3.17m和2.05m；分枝角較大的是15號和10號，分別為60.13°和63.79°，分別超過對照的39.83%和48.35%。各系號基本密度均超過對照，其中12、40號最大，為 0.44g/cm3，超過對照 0.07g/cm3；23、8、2、3和10號共5個(gè)系號樹高超過對照，樹高分別為12.08、12.11、12.13、12.17 和 12.51m。 其中 10 號最高，超過對照0.48m；胸徑除了38號最小，低于對照外，其他20個(gè)系號均超過對照，8號胸徑最大，超過對照的54.6%，表現(xiàn)出其優(yōu)良性狀；通直度45、21、16、5、12、36 號較大，其余系號均為 1，通直度較好；18號的尖削度最小，36號最大?？傮w來看，側(cè)枝粗度、冠幅、通直度和尖削度均較小的系號有：18、10、16和15號；冠幅較大，側(cè)枝粗度及胸徑較大，尖削度較小的系號有8號和5號。

2.2.3 無性系材性指標(biāo)

表9列出了22個(gè)柳樹無性系的基本密度、纖維形態(tài)和化學(xué)成分含量，可以看出參試無性系基本密度為0.369～0.443g·cm-3，除了14號與對照相當(dāng)外，其他系號均高于對照；纖維寬度在19.17～21.30μm，纖維長度為997μm～1354μm，均達(dá)到了造紙和纖維工業(yè)用材的要求。除了7號外，所有無性系的纖維長度均超過1000μm，為1級長度 （國際木材解剖協(xié)會）。40、31、2、3和29號纖維長寬比均在56以上，大于對照，且群體纖維長寬比在46.30～61.04之間，一般認(rèn)為長寬比大于35～45方能很好的交織，是紙漿和工業(yè)纖維的優(yōu)良原料。各無性系的纖維壁厚（雙壁）為5.00～6.20μm之間，共13個(gè)系號大于對照，從小到大依次排序?yàn)椋?6、9、12、31、28、36、29、7、38、10、2、40 和 8 號。 纖維腔直徑在 8.87μm～15.87μm之間，差距較大，且3號、8號和2號超過對照。各無性系中綜纖維素含量最低的為77.12%（7號），含量最高的為80.59%（45號）。共8個(gè)系號超過對照，從小 到 大 排 序 依 次 為 ：5、31、16、15、10、23、40 和 45號。木質(zhì)素的含量范圍在13.41%～19.27%之間，共16 個(gè)號超過對照，從小到大依次為 2、10、31、8、12、36、29、23、16、3、28、21、15、18、38 和 14 號。

表8 白洼林場柳樹無性系形質(zhì)指標(biāo)表

2.2.4 抗病蟲能力

主要在金鄉(xiāng)觀察柳樹無性系抗柳藍(lán)葉甲、天牛、葉斑病、腐爛病、潰瘍病等病蟲害情況，各無性系均受柳藍(lán)葉甲和葉斑病的危害，受害程度輕，3號、12號、J172有潰瘍病危害，3號、12號較重。22個(gè)柳樹無性系總體抗病蟲能力普遍較強(qiáng)，其中，無性系15號、10號、8號、18號四個(gè)無性系抗病蟲能力最強(qiáng)，無性系12號、3號抗病蟲能力一般。

2.3 優(yōu)良無性系確定

柳樹優(yōu)良無性系的選育，僅從生長量、抗逆性的角度進(jìn)行選擇已不能滿足林業(yè)生產(chǎn)建設(shè)需要，必須進(jìn)行生長量、抗逆性和材性等多性狀、多目標(biāo)的綜合評定。綜合3個(gè)區(qū)域試驗(yàn)點(diǎn)柳樹無性系生長、抗逆、材性等情況，從金鄉(xiāng)縣白洼林場、冠縣苗圃和東明集林場等試驗(yàn)地柳樹無性系材積生長量分列前6名的柳樹無性系中，結(jié)合苗期選擇試驗(yàn)生長量前9名的柳樹無性系，選擇15、10、8三個(gè)優(yōu)良無性系作為用材林和工業(yè)原料林品種，綜合入選率為13.6%。這三個(gè)無性系具有速生期長，生長量大，木材纖維長，抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)，其材積增益分別超過對照19.03%、17.21%和6.74%，遺傳增益明顯。

3 結(jié)論

通過引進(jìn)柳樹無性系，經(jīng)過苗期選擇、區(qū)域試驗(yàn)和木材材性測定分析，‘魯選8號’、 ‘魯選10號’、‘魯選15號’等3個(gè)無性系，其單株材積生長量、基本密度均高于對照J(rèn)172，纖維長度和寬度均與J172基本相當(dāng)。

經(jīng)測定分析入選無性系基本密度為0.393～0.404g/cm3，纖維長度為 1002～1279μm，纖維寬度為21.17～23.73μm，符合制漿和工業(yè)纖維的原料要求。

表9 柳樹無性系木材材性指標(biāo)

病蟲害調(diào)查顯示，‘魯選8號’、‘魯選10號’、‘魯選15號’等3個(gè)無性系抗病蟲能力較強(qiáng)。

綜合分析 ‘魯選8號’、‘魯選10號’、‘魯選15號’等3個(gè)無性系為優(yōu)良短周期紙漿林和工業(yè)用材林品種。

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