藍(lán)桉及直干桉超級苗初步選擇研究

王曉麗 楊再國 曹夢涵 曹子林

(1. 西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，云南 昆明 650224；2. 西南林業(yè)大學(xué)生態(tài)與水土保持學(xué)院，云南 昆明 650224)

藍(lán)桉 (Eucalyptusglobulus)、直干桉 (Eucalyptusmaideni) 生長迅速，經(jīng)營周期短，且是桉樹中少有的油、材兼用樹種，經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著，深受林業(yè)企業(yè)和農(nóng)戶的歡迎[1-4]。目前藍(lán)桉、直干桉在云南省都有廣泛栽植和分布，其人工林培育的材料來源主要是種子和實(shí)生苗，但良種資源少，種源不足，導(dǎo)致種子價(jià)格畸高且種苗質(zhì)量良莠不齊,造林后林木分化明顯[5-8]。林木超級苗選擇是根據(jù)林木生長性狀在早、晚齡間存在的正相關(guān)關(guān)系，針對其苗期生長表現(xiàn)，進(jìn)行的優(yōu)良個(gè)體選擇，是早期獲得優(yōu)良基因型的主要途徑之一，可以縮短育種周期，加速育種進(jìn)程，為發(fā)展無性系林業(yè)提供基礎(chǔ)材料[9]。因此，開展藍(lán)桉、直干桉超級苗選擇在其良種壯苗繁育方面具有重要的意義和價(jià)值。

關(guān)于超級苗選擇研究，國內(nèi)主要有西南林業(yè)大學(xué)、山東省林業(yè)科學(xué)研究院、福建農(nóng)林大學(xué)等單位從事該方面的研究工作。其中西南林業(yè)大學(xué)、山東省林業(yè)科學(xué)研究院側(cè)重于研究超級苗的具體篩選技術(shù)和方法[10-14]，其他單位側(cè)重研究已有的超級苗和普通苗的生長對比情況及超級苗造林后的生長情況[15-17]。前人開展了銀杏 (Ginkgobiloba)[10]、鵝掌楸 (Liriodendronchinense)[11]、馬尾松 (Pinusmassoniana)[12]、木荷 (Schimasuperba)[13]、云南松 (Pinusyunnanensis)[14]、火炬松 (Pinustaeda)[15]、杉木 (Cunninghamialanceolata)[16]、濕地松 (Pinuselliottii)[17]等樹種超級苗選擇方面的相關(guān)研究。可見，苗木的早期選擇具有有效性和可行性，但目前桉樹上未見有此方面的研究。本研究以5個(gè)月生藍(lán)桉、直干桉實(shí)生苗及10個(gè)月生藍(lán)桉、直干桉實(shí)生苗為研究材料，探討藍(lán)桉、直干桉超級苗的選擇方法，為藍(lán)桉、直干桉超級苗的選擇提供基礎(chǔ)依據(jù)，為藍(lán)桉、直干桉優(yōu)良基因型的早期獲得提供途徑和基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以2016年6月播種的5個(gè)月生藍(lán)桉、直干桉實(shí)生苗以及同期播種的10個(gè)月生藍(lán)桉、直干桉實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，藍(lán)桉、直干桉種子來自于云南昆明。在西南林業(yè)大學(xué)溫室中整地做床，采用條播育苗，待苗高5 cm左右時(shí)進(jìn)行移栽，株行距為5 cm × 5 cm。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1生長指標(biāo)測定

藍(lán)桉、直干桉皆采用50 cm × 50 cm小樣方調(diào)查，每個(gè)樹種4個(gè)苗床，每個(gè)苗床取8個(gè)小樣方，每個(gè)樹種各齡級苗木均測定32個(gè)小樣方。每個(gè)小樣方隨機(jī)抽取30株5個(gè)月生苗木測定苗高、地徑，同時(shí)對所選取苗木掛牌，5個(gè)月后對掛牌苗木再次測定苗高、地徑，獲取10個(gè)月生苗木的苗高、地徑數(shù)據(jù)。觀察記錄苗木的形質(zhì)特征 (生長是否健壯、干形是否通直等)。

1.2.2超級苗選擇方法

分別以試驗(yàn)材料的苗高、地徑或其中之一為指標(biāo)，以平均苗高 (H)、平均地徑加上1～3倍標(biāo)準(zhǔn)差 (σ) 開展選擇分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

以小樣方為統(tǒng)計(jì)單位，分別計(jì)算試驗(yàn)材料各齡級平均高、平均地徑及變異系數(shù)。采用SPSS軟件對試驗(yàn)材料同齡級個(gè)體之間的生長差異進(jìn)行方差分析，超級苗選擇采用標(biāo)準(zhǔn)差法結(jié)合直接觀察法[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗高與地徑的生長量及相關(guān)性分析

2.1.1生長量分析

由聚類分層并合并處理結(jié)果可知, 5月生藍(lán)桉苗高分成6組、地徑分成5組，10月生藍(lán)桉苗高分成5組、地徑分成6組；5月生、10月生直干桉苗高、地徑皆分成6組。同齡級藍(lán)桉的不同個(gè)體間苗高、地徑生長量均呈極顯著差異 (P< 0.01)，同樣，同齡級直干桉的不同個(gè)體間苗高、地徑生長量也均呈極顯著差異 (P< 0.01)?？梢?，參試材料具備了進(jìn)行超級苗選擇的生長量基礎(chǔ)。

同齡級苗高、地徑生長的變異系數(shù)見表1。由表1可知，同齡級藍(lán)桉苗木的苗高生長變異系數(shù)均大于地徑生長變異系數(shù)，說明2個(gè)齡級苗木均存在苗高差異比地徑差異大的情況，同樣，直干桉同齡級苗高、地徑變異系數(shù)也是苗高差異比地徑差異大?？梢姡瑢τ趨⒃嚥牧?，苗高為變異較大的生長指標(biāo)。

2.1.2相關(guān)性分析

同齡級苗木苗高與地徑的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。由表2可知，同樹種同齡級苗木苗高與地徑均存在極顯著正相關(guān) (P< 0.01)，同時(shí)結(jié)合林木早期選擇通常是選擇變異較大的性狀指標(biāo)，因此參試材料超級苗選擇皆以苗高生長量為主、地徑生長量為輔。

表1 同齡級苗高、地徑生長的變異系數(shù)Table 1 Variation coefficient of seedling height and ground diameter of test materials

表2 同齡級苗高與地徑的相關(guān)性分析Table 2 The analysis of the correlation between seedling height and ground diameter of the same stage seedlings

2.2 超級苗選擇

2.2.1超級苗選擇標(biāo)準(zhǔn)的確定

對于藍(lán)桉，5月生和10月生苗木平均苗高加上1倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)入選率接近15%，入選率較高，入選群體中表現(xiàn)一般的個(gè)體占比較高，總體質(zhì)量相對較差；5月生和10月生苗木平均苗高加上2倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)入選率在5%左右，入選率中等，入選群體中表現(xiàn)突出的個(gè)體占比較高，總體質(zhì)量相對較好；5月生和10月生苗木平均苗高加上3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)入選率在2%左右，入選率較低，入選群體中雖皆為表現(xiàn)突出的個(gè)體，總體質(zhì)量也高，但是無法滿足實(shí)際工作中對苗木量的需求。直干桉與藍(lán)桉基本類似，只是5月生苗木平均苗高加上3倍標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)入選率不到1%，入選率極低 (表3)。因此，綜合考慮入選率和實(shí)際工作中對苗木數(shù)量的需求，以及入選苗木的生長指標(biāo)整體質(zhì)量情況，參試材料超級苗初步選擇皆以苗木平均苗高加上2倍標(biāo)準(zhǔn)差作為選擇標(biāo)準(zhǔn)是合適的。

表3 超級苗的選擇標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Super seedling selection criteria

2.2.2超級苗的入選率及增量效果

由表4可知，藍(lán)桉2個(gè)齡級苗木最終平均入選率為4.15%，直干桉2個(gè)齡級苗木最終平均入選率為4.20%，雖然2個(gè)樹種的2個(gè)齡級苗木最終平均入選率非常接近，但是藍(lán)桉5月齡比10月齡苗木苗高個(gè)體間差異大且地徑個(gè)體間差異小，同時(shí)其5月齡比10月齡苗木高生長增率大，而直干桉10月齡比5月齡苗木苗高個(gè)體間差異大且地徑個(gè)體間差異也大，同時(shí)其10月齡比5月齡苗木高生長增率大，所以2個(gè)樹種超級苗選擇的適宜苗齡不同，藍(lán)桉5月齡、直干桉10月齡為其各自更為合適的超級苗選擇年齡。入選的超級苗在生長量上具有較大的生長優(yōu)勢，藍(lán)桉2個(gè)苗齡平均高生長量增加115.50%，直干桉2個(gè)苗齡平均高生長量增加126.25%，說明參試材料超級苗選擇效果明顯。參試材料2個(gè)苗齡的超級苗選擇是在各自樹種的相同的苗木上進(jìn)行的，藍(lán)桉2個(gè)苗齡超級苗選擇同時(shí)入選的單株數(shù)量占各苗齡入選單株數(shù)量的比例的平均值為68.90%，直干桉2個(gè)苗齡超級苗選擇同時(shí)入選的單株數(shù)量占各苗齡入選單株數(shù)量的比例的平均值為61.00%，表明參試材料苗木高生長量指標(biāo)在5月生和10月生苗齡間皆存在較大的正相關(guān)關(guān)系，參試材料早期選擇結(jié)果具有有效性和可行性。選取的參試材料超級苗，可從生長量方面為其良種壯苗繁育提供優(yōu)良的基因型和無性擴(kuò)繁的種質(zhì)資源材料。

表4 超級苗的選擇結(jié)果及增量情況Table 4 The selection results and incremental effects of super seedlings

3 結(jié)論與討論

本研究中，同齡級同樹種的不同個(gè)體間苗高、地徑生長量均呈極顯著差異 (P< 0.01)，同樹種同齡級苗木的苗高生長變異系數(shù)均大于地徑生長變異系數(shù)，且同樹種同齡級苗木苗高與地徑均存在極顯著正相關(guān) (P< 0.01)，因此藍(lán)桉及直干桉超級苗選擇皆以苗高生長量為主、地徑生長量為輔；參驗(yàn)材料超級苗初步選擇皆以苗木平均苗高加上2倍標(biāo)準(zhǔn)差作為選擇標(biāo)準(zhǔn)適宜。本研究結(jié)果與劉代億等[18]對1～3年生云南松苗木的超級苗選擇的確定指標(biāo)和選擇標(biāo)準(zhǔn)是一致的，即以苗高為主要篩選指標(biāo)，以平均苗高加上2倍標(biāo)準(zhǔn)差作為選擇標(biāo)準(zhǔn)；而宋墩福等[13]對1年生木荷苗木超級苗選擇是將苗高和地徑2個(gè)指標(biāo)放在同等重要的位置來考量，以苗高、地徑同時(shí)加上1倍標(biāo)準(zhǔn)差作為選擇標(biāo)準(zhǔn)。不同樹種苗木超級苗篩選中所用指標(biāo)和選擇標(biāo)準(zhǔn)是不同的，造成這種差異的原因與不同樹種苗期形態(tài)指標(biāo)生長規(guī)律存在一定的特異性和差異性有關(guān)，因此對于所研究的具體樹種的超級苗的選擇指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行探討。本研究認(rèn)為選擇指標(biāo)為苗高，選擇標(biāo)準(zhǔn)為苗木平均苗高加上2倍標(biāo)準(zhǔn)差可以作為藍(lán)桉和直干桉超級苗篩選的依據(jù)，指導(dǎo)2個(gè)樹種的苗木選育工作。經(jīng)過初選和復(fù)選，發(fā)現(xiàn)2個(gè)樹種超級苗選擇的適宜苗齡不同，藍(lán)桉5月齡、直干桉10月齡為其各自合適的超級苗選擇年齡，劉代憶等[18]對1、2、3年生云南松苗木超級苗選擇認(rèn)為2年生苗木的選擇效果最好，可見不同樹種超級苗選擇的適宜苗齡是不同的，因此適宜苗齡的分析探討對于指導(dǎo)苗木生產(chǎn)是非常有必要的；入選的超級苗在生長量上具有較大的生長優(yōu)勢，說明參試材料超級苗選擇效果顯著，這與呂學(xué)輝等[14]對云南松優(yōu)良家系超級苗選擇的效果以及宋墩福等[13]對1年生木荷苗木超級苗選擇的效果是一致，說明了林木苗木超級苗選擇的必要性和有效性；參試材料苗木高生長量指標(biāo)在5月生和10月生苗齡間皆存在較大的正相關(guān)關(guān)系，參試材料早期選擇結(jié)果具有有效性和可行性。

本研究中，參驗(yàn)材料超級苗選擇皆是以苗木生長量指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)從材用性方面來進(jìn)行的，未考慮參試材料的油用性，對于建設(shè)短輪伐期的材、油兩用林來說，研究不夠全面，今后可結(jié)合油用性進(jìn)一步研究其超級苗選擇。同時(shí)由于研究所用苗木苗齡較短及受到各種限制因素的影響，參試材料超級苗選擇的有效性和可靠性具有階段性，今后可建立超級苗試驗(yàn)林，對比超級苗和普通苗造林后林分生產(chǎn)力的差異，為生產(chǎn)應(yīng)用和更高水平的利用提供依據(jù)。