崇義杉木2代種子園半同胞家系苗期生長分析

劉華新，朱江華，歐斌*，王建皓，林超，甘偉濤

(1.崇義林業(yè)股份有限公司，江西 崇義 3413002；2.江西環(huán)境工程職業(yè)學院，江西 贛州 341000)

杉木(Cunninghamialanceolata)為杉科(Taxodiaceae)杉木屬(Cunninghamia)植物，其生長快，栽培地區(qū)廣，木材優(yōu)良、用途廣，為我國長江流域、秦嶺以南地區(qū)栽培最廣、經(jīng)濟價值高的速生用材樹種[1-2]。杉木遺傳育種一直是杉木研究中最活躍的領域，選擇出了一大批優(yōu)良品種，為我國杉木人工林良種化起到了顯著促進作用[3]。葉德生[4]等在早期對杉木播種苗生長過程動態(tài)開展了研究，許少嫦[5]等對杉木優(yōu)良家系苗高生長節(jié)律進行分析，掌握杉木苗生長規(guī)律，可為杉木育苗技術管理提供科學的依據(jù)。杉木苗質量對造林當年生長有顯著影響[6]，研究杉木不同優(yōu)良品種苗期表現(xiàn)將有益于“良種良法”原則在生產(chǎn)實踐中的運用，從而為提高杉木人工林生產(chǎn)力提供優(yōu)質苗木[7]。本文以江西崇義國有林場嫁接11年生杉木優(yōu)樹無性系2代種子園66個自由授粉的半同胞家系苗木為對象，對其苗期生長進行研究，比較不同杉木無性系種子園的半同胞家系苗木差異性及相關性，為杉木苗期選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料來源于江西省贛州市崇義縣高坌林場省級杉木良種基地的杉木2代種子園。2018年11月，采用立木采摘法采種，并曬種、凈種處理后收集，2019年2月將66個半同胞家系分系播種育苗(半同胞家系母本來源見表1)，2020年1月調查各家系苗高生長量。

表1 參與試驗的半同胞家系母本來源

1.2 試驗地概況

本試驗采種的杉木良種基地，地處113°55′～114°38′ E，25°24′～25°55′ N，地貌為中山丘陵，海拔300～500 m。氣候屬中亞熱帶季風氣候區(qū)，冬夏兩季盛行季風，四季分明，雨量充沛，空氣濕度大，無霜期長。年平均氣溫17.9 ℃，最冷月1月平均氣溫7.3～7.6 ℃，最熱月7月平均氣溫27.0 ℃，≧10 ℃年積溫5 500 ℃左右，極端最低氣溫-8.0 ℃；年降水量1 600 mm左右，年平均相對濕度83%，年日照時數(shù)1340 h[8-9]。

1.3 播種育苗方法

2019年2月26日在崇義縣思順鄉(xiāng)沿佑村苗圃進行播種育苗試驗。育苗地土壤類型為沙壤土，前茬作物為水稻田，播種苗前按40 kg/畝標準人工撒施硫酸鉀型復合肥，翻耕土壤后整地作床，苗床寬1.2～1.5 m，床高25 cm左右。先用0.5%的高錳酸鉀溶液浸種10 min，然后用清水沖洗干凈并置于清水中浸泡24 h，取出晾干待播種。

育苗試驗采用隨機區(qū)組3次重復設計。以塊狀撒播方式進行播種育苗，在分界區(qū)用杉木板條隔離，距離5 cm左右，放置PVC塑料牌，記錄家系編號區(qū)域。播種后覆蓋細黃土，以不見種子為宜，然后覆蓋蘆箕，厚度20 cm左右，待種子發(fā)芽長了2片針葉后撤除蘆箕。期間進行2次追肥，施肥量12～15kg/畝，有效成分45%(N-P-K：15-5-25)。其它育苗技術措施同一般生產(chǎn)上育苗。

1.4 調查方法與數(shù)據(jù)處理

于2020年1月，在每個家系的每重復中隨機抽樣50株苗木，使用鋼卷尺測定苗高，并記錄，以所有參試家系平均值作對照進行比較分析。利用Excel工作表和SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)處理和分析。并采用 Duncan＇s 新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 杉木種子園半同胞家系苗期比較

參試的66個杉木半同胞家系苗高生長如表2所示，J66號家系平均苗高最高，為35.53 cm，其次是J110號家系，平均苗高為34.85 cm；J60、J66、J69、J70、J71、J73、J74、J78、J82、J84、J85、J88、J95、J97、J102、J107、J110、J113、J114、J115、J117、J118號家系的苗平均高均大于30 cm；J116號家系子代苗高最小，平均苗高僅為19.12 cm，是唯一一個苗高低于20 cm的家系，其次是J106號家系，平均苗高為22.40 cm。

表2 66個杉木半同胞家系苗高比較

杉木半同胞家系苗高均值分布圖見圖1，J60、J61、J66、J67、J69、J70、J71、J73、J74、J75、J78、J80、J81、J82、J83、J84、J85、J88、J91、J95、J96、J97、J101、J102、J103、J104、J107、J110、J111、J113、J114、J115、J117、J118、J121、J122號等家系的苗高均值大于總體均值(28.33 cm)，占比54.55%，其中J66號家系平均苗高超過總體苗高生長均值的25.41%；J106、J109、J112、J116號家系的平均苗高比總體苗高生長均值低20%以上，其中J116號家系比總體苗高生長均值低32.51%；而J62號家系，其種源來源為江西崇義本地，平均苗高僅為24.33 cm，比總體苗高生長均值還低4 cm。

圖1 66個杉木半同胞家系苗高均值分布圖

為了進一步研究各半同胞家系間苗高生長的差異，用SPSS的Duncan＇s 新復極差法進行顯著性檢驗，對66個杉木半同胞家系苗高生長數(shù)據(jù)進行方差分析，結果見表3。方差來源為不同半同胞家系間的苗高方差F=13.51，根據(jù)F值算出P<0.01，說明66個杉木2代種子園半同胞家系苗高生長差異達到了極顯著水平。

表3 杉木半同胞家系苗高方差分析結果

以苗高生長量超總體均值7%以上為標準進行優(yōu)良家系選擇，苗高生長表現(xiàn)排名前22的為J60、J66、J69、J70、J71、J73、J74、J78、J82、J84、J85、J88、J95、J97、J102、J107、J110、J113、J114、J115、J117、J118號家系，符合要求且均大于30 cm；苗高生長較差的有J59、J62、J63、J89、J94、J106、J109、J112、J116、J120號家系，苗高生長較好的家系與生長較差的家系之間的最小苗高差值達到了5.85 cm，P<0.01，達到了極顯著差異。

2.2 杉木種子園同母本來源半同胞家系苗高比較

對參試的杉木2代種子園母本源地相同的半同胞家系苗高進行單因素方差分析，結果見表4。結合表2分析，可知，同母本來源地半同胞之間的苗高生長量均存在極顯著差異(P<0.01)，而母本來源地為江西崇義、江西廣昌、江西信豐、江西瑞金的5個半同胞家系間的苗高生長量達到顯著差異(P<0.05)。杉木種子園開展育種工作時，應當提高母本選擇的基數(shù)，豐富家系的種源來源。

表4 各母本來源地杉木半同胞家系苗高方差分析結果

母本來源為江西全南的半同胞家系，苗高均值為28.56 cm，略大于總體均值，其中J66號家系平均苗高最高，為35.53 cm，J63號家系平均苗高最低，為22.84 cm，苗高差為12.69 cm；母本來源為江西龍南的，J70號家系平均苗高最高，為33.60 cm，J159號家系平均苗高最低，為23.49 cm，苗高差為10.11 cm；母本來源為福建洋口的，J110號家系平均苗高最高，為34.85 cm，J116號家系平均苗高最低，為19.12 cm，苗高差為15.73 cm。

黃田江紅心杉系列家系11個，占比16.67%，苗高均值為28.78 cm，略大于總體均值。以苗高生長量超黃田江紅心杉家系內總體苗高均值5%以上為標準進行優(yōu)良家系選擇，苗高生長表現(xiàn)排名前4的J84、J88、J69、J82號家系符合要求且苗高均大于30 cm，可為江西全南黃田江紅心杉優(yōu)良家系選擇提供參考。

3 結論與討論

參與試驗的66個杉木2代種子園半同胞家系苗高生長差異達到了極顯著水平，初步選出J60、J66、J69、J70、J71、J73、J74、J78、J82、J84、J85、J88、J95、J97、J102、J107、J110、J113、J114、J115、J117、J118號等22個苗期生長表現(xiàn)優(yōu)良的杉木2代種子園半同胞家系，為地方生產(chǎn)對苗期的早期選擇提供了參照，其中J69、J82、J84、J88號 4個家系母本來源為黃田江紅心杉種源，可為江西全南黃田江紅心杉優(yōu)良家系選擇提供參考。

種源試驗與優(yōu)良種源選擇是林木遺傳改良的重要途徑和基礎工作，不同地理種源的樹種苗期生長差異較大[10-12]。本試驗研究表明，杉木2代種子園66個杉木半同胞家系苗高生長差異達到了極顯著水平，江西全南、江西龍南、福建洋口3個母本來源地相同的家系內比較，苗高生長量均存在顯著性差異，母本來源地為江西崇義、江西廣昌、江西信豐、江西瑞金的5個半同胞家系間比較，苗高生長量達到顯著差異，為優(yōu)良家系選擇提供了一定的基礎。故在杉木種子園進行育種工作時，應當提高母本選擇的基數(shù)，豐富不同母本的種源來源，以便從中進行良種優(yōu)選，更有利于杉木優(yōu)良家系的創(chuàng)制。

杉木家系苗高是子代苗木苗期生長的重要指標，饒顯生[13]等對杉木無性系苗期選擇可靠性進行分析，表明大多數(shù)杉木無性系在不同年度苗木生長表現(xiàn)較為穩(wěn)定，1年生苗木高度可做為杉木無性系苗期選擇的主要生長指標。苗木的地徑、輪枝數(shù)、高徑比、根系指標、抗寒表現(xiàn)等也是苗期生長分析的重要參照[14-15]，研究表明，杉木苗高與地徑、輪枝數(shù)等呈現(xiàn)出極顯著正相關關系[16-17]，在進行杉木家系苗期生長分析時，還需要多引入指標測定作為參考，開展多點聯(lián)合選擇，從而綜合評判杉木子代苗木質量。