黃菠蘿用材林種質資源收集與保存技術

李國強，梁顯赫，陳顯鋒

(1.黑龍江省帶嶺林業(yè)科研所，黑龍江伊春153106；2.帶嶺林業(yè)局營林生產(chǎn)機電科紅松、落葉松國家級林木良種基地)

黃菠蘿(Phellodendronamurense)，蕓香科，黃柏屬，落葉喬木，又名黃柏、黃檗。雌雄異株。黃菠蘿木材紋理美觀,切面有光澤，材質堅韌,耐水濕及耐腐性強,為軍工、家具等優(yōu)良用材[1]，是我國東北地區(qū)三大硬闊之一。

林木種質資源是國家重要的自然物質財富，是保證樹木遺傳育種，不斷創(chuàng)新良種的物質基礎，也是維持生物多樣性和穩(wěn)定性的前提[2]。沒有豐富的基因資源作后盾，林木良種選育工作將受到限制。帶嶺林科所1978年便開始了黃菠蘿遺傳改良研究，建有黃菠蘿無性系種子園0.5hm2(內(nèi)有黑龍江省、吉林省22個無性系)。近年來由于其具有藥用和木材雙重價值而被大量砍伐,導致資源量銳減,現(xiàn)已被列為國家一級珍貴樹種、國家二級保護樹種和易危物種[3]。在此背景下帶嶺林科所于2014年開展了黃菠蘿用材林種質資源收集與保存工作。

1 黃菠蘿用材林種質資源收集

1.1 選優(yōu)林分的確定

由于長期過度砍伐利用及人為干擾破壞,導致黃菠蘿在林分組成中通常占比較小(10%～20%)，散生或小團狀分布，有時每公頃僅有3～4株或7～8株[4]。天然林資源分布的不集中，給優(yōu)樹選擇帶來一定困難。在對林分調(diào)查的基礎上，確定本次選優(yōu)林分分別為帶嶺林業(yè)局東方紅平頂老線410林班和帶嶺林業(yè)局永翠林場明水新線232林班。

1.2 選優(yōu)方法

采用小標準地法[5]。

1.3 標準地設置及調(diào)查

在選定的林分內(nèi)各設置一塊標準地,長50m，寬50m，面積2500m2。黃菠蘿株數(shù)不少于6～8株。

實測標準地內(nèi)所有黃菠蘿胸徑，計算其平均數(shù)(代表林分平均胸徑)及標準差。

1.4 用材林優(yōu)樹標準

1.4.1 數(shù)量指標

以標準差為依據(jù)確定入選優(yōu)樹，優(yōu)樹胸徑﹦林分平均胸徑﹢0.5倍以上標準差。

1.4.2 形質指標

干形圓滿，樹冠勻稱，冠幅較窄，頂端優(yōu)勢強；單一主干，無分杈現(xiàn)象，自然整枝較好；無病蟲害和機械損傷，無大的死節(jié)。根據(jù)上述選優(yōu)方法及優(yōu)樹標準，在帶嶺林業(yè)局東方紅林場選出優(yōu)樹14株，5雄9雌，胸徑31～40cm。永翠林場選出優(yōu)樹16株，6雄10雌，胸徑32～46cm。

1.5 優(yōu)樹管理

所選優(yōu)樹在樹高1.5m處用紅漆涂環(huán)，在易于察看的方向寫明優(yōu)樹號。拍攝優(yōu)樹照片，描繪優(yōu)樹位置示意圖，填寫優(yōu)樹登記表，存檔。

2 種質資源庫建立技術

2.1 優(yōu)樹收集區(qū)建立

為防止所選優(yōu)樹在生產(chǎn)經(jīng)營活動中遭到破壞，對優(yōu)樹單株采穗嫁接，建立優(yōu)樹收集區(qū)，異地永久保存。

2.1.1 優(yōu)樹嫁接苗培育

2.1.1.1 砧木苗培育：2014年5月初整地做床，1年生播種苗移栽，株行距20cm×30cm(便于嫁接操作)培育2年生砧木。

2.1.1.2 優(yōu)樹采穗：2015～2016連續(xù)2年在樹液流動前，采集優(yōu)樹樹冠的中上部生長健壯、無病蟲害的1年生枝條，每株優(yōu)樹的穗條掛標簽(標明優(yōu)樹號)捆成一捆，入窖中(-5～0℃)冷藏待用。

2.1.1.3 嫁接：5月初采用劈接法，每株優(yōu)樹的接穗至少嫁接20株。對嫁接株按優(yōu)樹號分株掛標簽，并繪制嫁接平面圖。

2.1.1.4 接后管理：接后管理是提高嫁接成活率的重要措施。

除萌蘗：嫁接后砧木基部的隱芽萌動，形成根蘗，每隔7天左右除1次，直到不再出萌為止，以保證接穗營養(yǎng)和水分的供應。

解綁帶：根據(jù)幾年的試驗，解除綁帶時間為接穗長至25cm左右時最佳，過早愈合不好，過晚勒出細脖易風折。

2.1.1.5 起苗假植：嫁接當年秋季分無性系起苗、掛標簽，嚴防混亂，埋土假植，假植地撒防鼠藥。

2.1.2 優(yōu)樹收集區(qū)建立

2.1.2.1 整地：該優(yōu)樹收集區(qū)建在北山退耕還林地內(nèi)，暗棕壤森林土，土層厚40cm。

2.1.2.2 設計：采用按優(yōu)樹順序號依次排列，每株優(yōu)樹的嫁接苗栽植10株，栽完1個號，空出1株樹的距離，依次換號栽植。其他多余的嫁接苗同樣按系號密植到邊上，留做補植用。

2.1.2.3 定植：因前茬是農(nóng)田地，隨整隨造，規(guī)格30cm×30cm×20cm，株行距1.5m×2m，定植時，嚴防發(fā)生錯號，邊栽邊上圖。定植當年秋季進行成活率、保存率調(diào)查，死亡植株在配置圖上標明，翌年按號進行補植。

2.1.2.4 收集區(qū)管理：定植前2年每年撫育4次，以除草、擴穴、培土為主。以后每年打草2次。

2.2 優(yōu)樹子代測定林建立

子代測定是評價親本材料遺傳價值與估算遺傳參數(shù)的有效途徑，通過子代測定和評價，可為種子園去劣疏伐、下一世代育種材料的選擇及遺傳改良方案的進一步完善提供科學依據(jù)[6]。從所選優(yōu)樹上采收自由授粉的種子,單株采種、育苗，建立子代測定林，開展長期觀測與評價。

2.2.1 優(yōu)樹子代苗培育

2.2.1.1 優(yōu)樹采種：2014年10月中旬當黃菠蘿果實由綠變黑時，對所選優(yōu)樹的雌株按單株采集自由授粉的果實，每株至少采鮮果1kg。采集后于室內(nèi)分單株放入容器中，10～15天待果實軟化后，將果皮搗爛，搓出種子、漂冼，去掉果皮、果肉、空殼等雜物，得到凈種，陰干，于干燥通風處低溫貯存。

2.2.1.2 種子處理：黃菠蘿種子具休眠特性，需采用低溫或變溫層積打破其休眠。本試驗采用變溫層積方法進行種子處理：先高溫(20℃左右)再低溫(窖藏或雪藏)。12月初，種子裝入紗袋(不同優(yōu)樹的種子分裝)，用0.1%的小蘇打水浸種24h，清水沖洗2～3次，控出水份，沙子用高錳酸鉀消毒，與種子混拌均勻，種沙1∶3，置于20～25℃的室溫處理20～30天左右，當有少量種子發(fā)芽時移至室外雪藏。4月中旬雪化后放入窖內(nèi)，播種前2天拿出待用。

2.2.1.3 播種育苗：播種育苗在帶嶺秀水苗木基地內(nèi)進行，距局址9km ,海拔500m，東南坡向，土壤為暗棕壤森林土。2015年4月末深翻整地作床，春播育苗，以當?shù)鼗旌戏N子做對照，播后及時繪制播種平面圖；秋季按家系起苗、假植，嚴防混亂，假植地撒防鼠藥；翌年整地、作床，分家系移栽；繪制平面圖；生長季進行除草、澆水、銹病防治等管理，培育2年生子代苗。

2.2.2 子代測定林建立

2.2.2.1 造林地選擇：根據(jù)黃菠蘿生態(tài)學特性，子代測定林擬建在帶嶺東山林木良種基地山中腹，落葉松皆伐跡地，坡度5°，東南坡向，暗棕壤森林土。

2.2.2.2 家系配置：采用完全隨機區(qū)組設計，3次重復，10株單行小區(qū)。

2.2.2.3 定植：按測定林營造設計要求整地，株行距1.5m×2m,整地規(guī)格30cm×30cm×20cm，栽植時除去機械損傷苗木外，其余各家系苗木均不能挑選。定植時做好施工組織，嚴格按配置圖施工，嚴防發(fā)生錯號。

2.2.2.4 定植后管理：經(jīng)營管理與其他樹種相同，定植前3年每年撫育4次，前2次以除草、擴穴、培土為主，后2次以打草、割灌為主。以后每年刀撫2次。試驗期間要保證撫育措施的一致。

帶嶺林科所從用材角度對黃菠蘿進行了種質資源收集、建立優(yōu)樹收集區(qū)、子代測定林等種質資源庫，進行異地保存。這些育種資源和技術儲備是黃菠蘿遺傳改良與種質創(chuàng)新的物質基礎，對促進該珍貴用材樹種育種的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。