樟子松無性系種子園矮化處理對結(jié)實及種子品質(zhì)的影響

王福森 李樹森 李晶 貫春雨 王紅梅

(黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院，齊齊哈爾，161005)

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樟子松無性系種子園矮化處理對結(jié)實及種子品質(zhì)的影響

王福森 李樹森 李晶 貫春雨 王紅梅

(黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院，齊齊哈爾，161005)

以黑龍江省龍江縣錯海林場樟子松無性系種子園母樹為研究對象，對不同年齡母樹的當年生嫩枝及1年生老枝，采用不同修剪時間進行修枝矮化處理，探討矮化處理對種子園母樹結(jié)實及種子品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：7～8年生樟子松母樹截頂，對樹冠側(cè)枝頂芽數(shù)量影響較小，可形成良好冠型；樟子松母樹截頭處理，在春天新梢封頂后進行效果較好，具體時間為5月下旬至6月上旬為宜。樟子松母樹可在8年生、15年生和20年生時，分3次截頭矮化處理，可有效控制結(jié)實高度。樟子松種子園矮化后母樹單果質(zhì)量提高了46.7%，單株結(jié)實量提高了95.5%，種子產(chǎn)量增加1.07倍，種子質(zhì)量增加17.2%，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別提高了8.1和3.1個百分點。

樟子松；種子園；矮化；結(jié)實；種子品質(zhì)

營建種子園的主要目的就是為林業(yè)生產(chǎn)提供遺傳及播種品質(zhì)優(yōu)良的林木種子。隨著種子園母樹年齡及樹體增大，種子園采種非常困難，往往采集母樹樹冠下部的種子，而樹冠中上部的優(yōu)質(zhì)種子采收不多，影響了種子園的種子質(zhì)量。如何使種子園母樹矮化，便于種子采集已成為種子園亟待解決的問題。目前國內(nèi)在種子園的樹體管理及矮化技術(shù)方面已有研究，但樟子松種子園矮化技術(shù)研究尚未見報導。

在種子園植株矮化方面的研究中，馬尾松二代種子園母樹通過摘除冬芽處理，直接成本可下降低80%，且摘心后，使輪盤枝從1個主梢提高到4個側(cè)枝，側(cè)枝結(jié)果率從8.3%提高到97.3%，第5年調(diào)查，單株母樹結(jié)果量提高23倍[1]。對馬尾松改良代種子園實施“1干、3叉、9頭、27支”母樹矮化整形技術(shù)后，12年生的馬尾松改良代種子園母株同第1代種子園相比，平均樹高降低20%，枝下高降低53.8%，冠幅增大7.7%，采種成本降低51.8%，平均單株球果產(chǎn)量提高138.3%，且種子產(chǎn)量逐年以60%幅度遞增，實現(xiàn)種子園優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[2]。譚小梅等[3]針對進入正常開花結(jié)實期的截干矮化馬尾松二代無性系種子園調(diào)查發(fā)現(xiàn)，理想的高產(chǎn)無性系母樹的形態(tài)特征為：冠幅寬、分枝長、分枝角大、樹冠寬卵圓形或圓球形；在種實性狀上，除種子種子質(zhì)量外，球果大小和出籽性狀在母樹樹冠陰面與陽面間差異極顯著，且均以樹冠陽面高于陰面。對杉木種子園14個無性系母樹進行截桿處理，截桿后不同無性系的種子品質(zhì)得到提高，其種子發(fā)芽率、發(fā)芽速度和整齊度均有大幅提升，且其子代苗木的苗高和地徑生長量顯著提高[4]。采用截干、拉技、抹芽等措施對未投產(chǎn)山核桃樹體進行矮化，實施第3年與對照相比，樹高降低了46.2%，冠幅增加了13.8%，結(jié)果短枝數(shù)量增加5.7倍，結(jié)果樹比例增加1.7倍，產(chǎn)量提高了15倍[5]。國內(nèi)對種子園矮化處理這方面研究報道較少，有關(guān)學者對杉木、桉樹、香椿、相思樹等進行了母樹矮化處理研究，結(jié)果表明，母樹矮化處理能夠提高母樹的結(jié)實量和改善種子品質(zhì)[6-10]。為此，我們從2007年開始陸續(xù)開展了樟子松無性系種子園矮化技術(shù)研究工作，歷經(jīng)7年試驗研究，收到了較好的效果。

1 材料與方法

以龍江縣錯海林場為研究地，在錯海林場二代種子園、去劣疏伐種子園和1.5代種子園的樟子松為實驗對象(見表1)。樟子松無性系種子園從1977年開始營建，初植株行距為4 m×4 m、4 m×5 m、5 m×5 m、6 m×5 m、6 m×6 m，4個優(yōu)樹產(chǎn)地分別為內(nèi)蒙古罕達蓋、黑河卡倫山、大興安嶺塔爾根、大興安嶺古蓮，無性系237個。2004和2005年進行2次去劣疏伐，強度30%。在初級無性系種子園的基礎(chǔ)上，于1992年和2004年開始建立1.5代和二代種子園。

表1 樟子松種子園截頂矮化試驗

采取矮化措施主要是母樹當年生頂枝、上一年生頂枝和樹冠截頂，時間為每年的5—11月；觀察測定截頂后當年生枝和上一年生老枝的頂芽長出的數(shù)量，分東、西、南、北4個方向測定；對樟子松種子園的母樹，在5月、6月、7月和11月分別進行截頭矮化試驗，進行觀測研究；在試驗小班內(nèi)，每株選取1級和2級標準枝，查定標準枝數(shù)和標準枝球果個數(shù)，測定單個球果質(zhì)量，計算單株球果重，單位面積結(jié)實量，推算單位面積種子產(chǎn)量。

按國家標準GB2772—81《林木種子檢驗方法》測定種子園種子的種子質(zhì)量、發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 母樹截頂后頂芽生長量

2008年5月2日和5月20日，在7年生樟子松改良園中選取300株母樹，分成3組，母樹的當年嫩枝和上一年的1年生老枝截去頂梢，以不截頂?shù)淖鳛閷φ?。由?可知，截頂后，不管是當年生嫩枝還是上一年老枝，都比對照頂芽數(shù)量多，其中，嫩枝截頂頂芽數(shù)量比對照多80.3%，比上一年老枝截頂好，可見，在春天進行截頂時，選擇生長旺盛的新生枝，有利于新芽的形成，效果更好。

從表3可見，母樹截頭矮化后，從針葉束中，誘導長出新的頂芽，且第2年春天正常發(fā)育。年齡越小，截頭后分生頂芽越多，說明年齡效應(yīng)很明顯。這與樹齡小，枝條幼嫩，細胞分生能力強有關(guān)。年齡在7、8 a生的樟子松不截頂時，當年新生枝5～6個·株-1，截頂后第1年，新生枝8～14個·株-1，雖然截頂后第2、3、4年樹冠4個方向的頂芽數(shù)有逐漸減少的趨勢，但4個年度的側(cè)枝頂芽總量與對照沒有明顯變化，但是降低了采種高度，方便了種子采集。截頂后，對樟子松當年生長有影響，第2年生長恢復正常，說明樟子松種子園矮化處理是可行的。

表2 嫩枝與老枝截頂?shù)捻斞可L量比較

注:每個處理選取7年生樟子松100株。

表3 截頂后各方向頂芽生長量 個·株-1

2.2 母樹矮化的最佳時間

生產(chǎn)上用于建園的樟子松幼苗一般為5～6年生苗容器嫁接苗，建園5 a后，母樹陸續(xù)開花結(jié)實，15 a左右開始大量結(jié)實。這時的樹高為4.30 m左右，胸徑達8.24 cm左右，采種借助一般工具(如：竹桿、采種梯等)較容易采集種子。隨著樟子松的生長，樹高達到5～6 m時，再用一般方法采種就比較困難。所以在不影響種子園結(jié)實和種子品質(zhì)情況下，適時矮化處理，對方便采種非常必要。在樟子松矮化8年生、15年生和20年生時，三次截頭矮化處理較好。樟子松樹齡8 a左右截頂，幼樹正處旺盛生長階段，對當年生枝截頂，長出的頂芽多，為形成良好樹冠打好基礎(chǔ)；15年生的樟子松，正值母樹進入開花結(jié)實期，采種高度較適合，為了形成豐滿的冠形和控制母樹高度，實現(xiàn)矮化目的，有必要進行二次截頂修剪；樟子松樹齡20 a時，樹高基本達到6～7 m，此時樹冠上面的球果很難采到，此時又需要進行第三次截頂矮化處理。

截頂處理更有利于母樹的徑和冠生長發(fā)育，要適時配合疏伐調(diào)整園內(nèi)密度，有利于種子園穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。樟子松母樹截頭處理在春天新梢封頂后進行，具體時間為5月下旬至6月上旬。另外，在母樹豐年開花結(jié)實期，應(yīng)盡量避免進行截頂矮化處理。

2.3 母樹矮化與結(jié)實

由表4可知，母樹截頭后，樹干照常增粗，冠幅加大。光照條件有所改善，致使單個球果質(zhì)量增大，單株結(jié)實增多，單位面積的結(jié)實量和產(chǎn)種量明顯增多。其中單果重提高了46.7%，單株結(jié)實量提高了95.5%，種子產(chǎn)量增加1.07倍?？梢姡笜浣仨敽蟛⑽从绊懡Y(jié)實，而是促進了開花結(jié)實。

表4 截頂后種子園結(jié)實情況

2.4 矮化與種子品質(zhì)

由表5可知。截頂后樟子松種子質(zhì)量增加了17.2%，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別提高了8.1和3.1個百分點?？梢?，種子園矮化后提高了種子的播種品質(zhì)。究其原因，從上截頂后，首先改善了母樹的光照條件，其次是切斷了營養(yǎng)向上輸送，抑制樹高生長，增加徑和冠幅生長，促進了生殖生長，使種子仔粒飽滿，成熟度好，因此，提高了種子的播種品質(zhì)。

表5 矮化后種子播種品質(zhì)測定

3 結(jié)論

樟子松無性系種子園母樹的修枝矮化處理，已經(jīng)逐漸成為種子園母樹經(jīng)營管理的主要技術(shù)。矮化處理技術(shù)既能進樟子松結(jié)實量，提高種子品質(zhì)，而且能夠降低樟子松結(jié)實高度，方便種子采集。本研究采用種子園母樹截頂矮化修枝方法，使樟子松母樹單株結(jié)實量提高了95.5%，種子產(chǎn)量增加1.07倍，種子品質(zhì)得到改善，種子質(zhì)量增加了17.2%，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別提高了8.1和3.1個百分點。

樟子松種子園母樹的修枝矮化在8年生、15年生和20年生時進行較好。

在樹木的生長不同季節(jié)修枝矮化研究表明，樟子松母樹截頭矮化處理最佳時期在春天新梢封頂后進行效果較好，具體時間為5月下旬至6月上旬為宜。

[1] 洪永輝，林能慶，施恭明.馬尾松二代種子園母樹矮化摘心技術(shù)[J].林業(yè)勘察設(shè)計(福建)，2013(2)：84-88.

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[3] 譚小梅，金國慶，張一，等.截干矮化馬尾松二代無性系種子園開花結(jié)實的遺傳變異[J].東北林業(yè)大學學報，2011，39(4)：39-42.

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[5] 余琳，陳軍，方建華，等.山核桃幼樹矮化效果初步研究[J].浙江林業(yè)科技，2011,31(5)：30-32.

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[10] 遲健，王嫩良，鄭藍藍.杉木種子園矮化試驗初報[J].林業(yè)科技通訊，1989(2)：21-22.

Effects of Dwarfing Treatment of Clonal Seed Orchard on Seed and Seed Quality ofPinussylvestrisvar.mongolica//

Wang Fusen, Li Shusen, Li Jing, Guan Chunyu, Wang Hongmei

(Academy of Forest and Environment of Heilongjiang Province, Qiqihar 161005, P. R. China)//

Journal of Northeast Forestry University，2017,45(5)：26-28.

Taking mother trees in clonal seed orchard ofPinussylvestrisvar.mongolicain Cuohai Forest Farm of Longjiang County in Heilongjiang Province, the softwood cuttings in the same year and 1-year-old branches at different ages were dwarfed by pruning. Effects of dwarfing on seed setting and seed quality of mother trees in seed orchard were discussed. The truncated 7-8-year-oldP.sylvestrisvar.mongolicamother trees has little effect on terminal bud of lateral branches of the crown, which can form optimal crown type. Truncation affect optimally the growth in the very year. In the self-pruning of new shoots in spring, the specific time is from the last ten days of May to the first ten days of June. The seed orchard ofP.sylvestrisvar.mongolicacan be dwarfed for three times while the age is 8, 15 and 20 a. Single fruit quality is increased by 46.7%; the fruit yield of per plant is increased by 95.5%; the yield of seeds is increased by 1.07 times; the thousand grain quality of seeds is increased by 17.2%, respectively. The germination rate and germination energy are increased by 8.1% and 3.1%, respectively.

Pinussylvestrisvar.mongolica; Seed orchard; Dwarf; Seed setting; Seed quality

王福森，男， 1966年9月生，黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院育種研究所，研究員級高級工程師。E-mail:wangfs66@163.com。

2016年11月17日。

S791.153，S772.8

責任編輯：王廣建。