帶嶺落葉松良種基地狀況及樹種改良綜述

趙瑞喜 李春曉 王國義

(1.黑龍江省帶嶺林業(yè)局秀水林場，黑龍江 伊春 153106；2.黑龍江帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所，黑龍江 伊春 153106)

帶嶺自上世紀(jì)七十年代初開始建立興安落葉松良種基地。多年來，生產(chǎn)與科研密切結(jié)合，嚴(yán)格按照良種基地的技術(shù)規(guī)范和程序進(jìn)行興安落葉松選育改良工作。

1 林木良種基地基本情況

帶嶺位于伊春林區(qū)的南部，良種基地位于帶嶺局秀水林場338林班和342林班，截止到2013年已建成落葉松良種基地27.4hm2，由生產(chǎn)區(qū)、收集區(qū)、子代測定區(qū)和試驗(yàn)區(qū)組成。

1.1 生產(chǎn)區(qū)

生產(chǎn)區(qū)也叫種子園，是良種基地的主體，主要功能是生產(chǎn)遺傳品質(zhì)優(yōu)良的林木種子。生產(chǎn)區(qū)由初級無性系種子園和雜種二代種子園組成，2011年晉升為國家良種基地。

1.1.1 初級無性系種子園

初級無性系種子園12hm2，劃分4個(gè)小區(qū)。1973年黑龍江帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所建立，選優(yōu)樹106株，其中帶嶺38 株，五營33株，綏陽、寧安、小北湖35 株；株行距5m×5m，每公頃400株；先嫁接后定植，無性系配置采用順序錯(cuò)位法。2015年調(diào)查，共保留1205株，平均每公頃保留100株；平均樹高15 m，平均胸徑28cm。1983年開始結(jié)實(shí)，豐年產(chǎn)量達(dá)100多kg，為林業(yè)生產(chǎn)一定數(shù)量的落葉松良種。

1.1.2 雜種二代種子園

雜種二代種子園共計(jì)5hm2，劃分5個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積1hm2。2012年黑龍江帶嶺林業(yè)科學(xué)研究所建立，配置方式采取小群團(tuán)配置，一個(gè)小群團(tuán)4個(gè)無性系號(hào)。群團(tuán)內(nèi)株距5m×5m，群團(tuán)間距9m。第一株與邊界4.5m，最后一株與邊界5m，每公頃196株。雜交后代有興×日和日×興兩種。2017年9月調(diào)查，平均高373cm，保存率在80%以上。

1.2 收集區(qū)

收集區(qū)也稱種子基因資源保護(hù)區(qū)，主要功能是防止種質(zhì)資源流失，豐富育種材料，保證良種繁育持續(xù)發(fā)展。1973年建立，共計(jì)0.5hm2，收集101個(gè)優(yōu)樹無性系，株行距3×3m，單株。

1.3 子代測定區(qū)

子代測定區(qū)主要功能就是完成建園優(yōu)樹的表型評比，選出一般配合力和特殊配合力的優(yōu)良家系，指導(dǎo)種子園疏伐和建立改良代種子園。有半同胞子代測定林和全同胞子代測定林。

1.3.1 半同胞子代測定林

半同胞子代測定林4hm2。位于黑龍江省帶嶺林業(yè)局東方紅林場，低山地，緩坡，土壤為暗棕壤森林土，土壤厚度在6～47cm。1983年秋，在帶嶺四公里興安落葉松種子園采集優(yōu)樹無性系種子共37份。種子經(jīng)過混雪埋藏處理，1984-1986年進(jìn)行育苗與造林試驗(yàn)，造林采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，37個(gè)家系，3次重復(fù)，20株小區(qū)，每年按常規(guī)造林撫育。2013年秋調(diào)查平均樹高16.6 m、平均胸徑19.63cm。

1.3.2 全同胞子代測定林

全同胞子代測定林4hm2。位于黑龍江省帶嶺林業(yè)局秀水林場，山地，緩坡，土壤為暗棕壤森林土，土壤厚度在6-37cm。1997-2000年在帶嶺四公里興安落葉松種子園進(jìn)行人工授粉制種、育苗與造林試驗(yàn)，造林采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，單株小區(qū)，14個(gè)家系，一個(gè)對照，各家系株數(shù)不等，每年按常規(guī)造林撫育。2013年秋調(diào)查平均胸徑12.8cm。

1.4 種源試驗(yàn)區(qū)

種源試驗(yàn)區(qū)主要研究各樹種的地理變異格式、變異大小、變異與生態(tài)環(huán)境及進(jìn)化因素的關(guān)系，確定種子區(qū)劃方案和用種規(guī)則。種源試驗(yàn)區(qū)0.9hm2，位于黑龍江省帶嶺林業(yè)局秀水林場東山種子園，山地，陡坡，土壤為暗棕壤森林土，土壤厚度在3-30cm。1981-1983年進(jìn)行采種育苗與造林試驗(yàn)，14個(gè)種源見表1。造林采用完全隨機(jī)區(qū)設(shè)計(jì)，單株小區(qū)，19次重復(fù)，株行距：2m×5m，每年按常規(guī)造林撫育。2013年秋調(diào)查平均樹高17.7m、平均胸徑23.3cm。

表1 各種源代號(hào)及品種Tab.1 Various Source Codes and Varieties

2 良種基地建設(shè)過程

2.1 優(yōu)樹選擇及育種資源的收集

2.1.1 優(yōu)樹選擇

優(yōu)樹選擇是建立種子園的基礎(chǔ)，關(guān)系到種子的品質(zhì)。優(yōu)樹選擇工作，在種源研究資料不足的情況下，著重在本地區(qū)或與本地區(qū)生態(tài)條件相近的地區(qū)進(jìn)行。在同齡林中有效的應(yīng)用了大樹對比法、小樣地法和基準(zhǔn)線法。

優(yōu)樹性狀評選，除按生長量、干形、病蟲害感染外，還著重從生態(tài)穩(wěn)定性、材質(zhì)特性上進(jìn)行選擇。

2.1.2 育種資源的收集

育種資源是林木育種工作的基礎(chǔ)，各國對此都很重視。七十年代結(jié)合優(yōu)樹選擇就開始了此項(xiàng)工作，同時(shí)進(jìn)行了個(gè)體形態(tài)變異的研究。興安落葉松根據(jù)形態(tài)變異劃分出早落葉型和晚落葉型。

2.2 良種基地建立技術(shù)

2.2.1 地點(diǎn)選擇

地點(diǎn)選擇至關(guān)重要，直接關(guān)系建園的成敗。興安落葉松林木良種基地早期建園注重了園址選擇問題。初級園、收集區(qū)的建立本著適地適樹的原則選擇在秀水林場四公里。該地初夏溫暖、雨量充沛、排水良好，交通方便，建園十幾年進(jìn)入結(jié)實(shí)期，母樹長勢良好。子代測定區(qū)、試驗(yàn)區(qū)、雜種二代園建立是根據(jù)落葉松的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，從地形、土壤等諸方面考慮，選擇有利落葉松生長、發(fā)育的立地、氣候和生態(tài)環(huán)境。園址設(shè)在帶嶺東山良種基地，選在地形開闊、山坡平緩(3-8°)、陽光充足、交通方便的山地。

2.2.2 良種基地規(guī)劃與建園方式

1)良種基地規(guī)劃。根據(jù)育種的需要區(qū)劃生產(chǎn)區(qū)、收集區(qū)、子代測定區(qū)及種源試驗(yàn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)區(qū)劃在一起，防止混雜的花粉對生產(chǎn)區(qū)的污染，與相同樹種保持300～500m距離。生產(chǎn)區(qū)是種子園主體，區(qū)劃時(shí)既考慮了各無性系的容量，又注意了方便管理。無性系配置本著便于去劣疏伐和管理的原則，采用順序錯(cuò)位法；同時(shí)，還注意了無性系間花期一致，同一地點(diǎn)的優(yōu)樹無性系配置在一起。收集區(qū)區(qū)劃是單行小區(qū)，著重考慮在管理上方便。子代測定區(qū)和種源試驗(yàn)區(qū)按田間試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)。

2)建園方式。根據(jù)樹種植苗成活率高的造林學(xué)特性和嫁接易成活的無性繁殖特性采取先嫁接后定植的建園方式。

2.2.3 開花習(xí)性的研究

種子園開花習(xí)性的研究是隨著樹木進(jìn)入結(jié)實(shí)期而開展的。1980年進(jìn)行了花期觀察，為種子園花粉管理及控制授粉提供了科學(xué)依據(jù)。

2.2.4 促進(jìn)開花結(jié)實(shí)

種子園建成之后其首要工作就是如何提高種子產(chǎn)量和提前結(jié)實(shí)。為此進(jìn)行了土壤管理、樹體管理。

1)土壤管理。包括全面除草松土、施肥、排水和灌溉。種子園全面除草松土效果不大；部分母樹施肥著重研究確定施肥種類和數(shù)量，效果好的開花株率提高10～20%；挖溝排水和灌溉，未見到明顯效果。

2)樹體管理。包括截干、環(huán)剝、拉枝和切根。單純截干效果不理想，截干后側(cè)枝叢生，其中1-2側(cè)枝又逐漸代替主梢或形成雙叉干樹型。環(huán)剝能抑制樹高生長，有促進(jìn)結(jié)實(shí)作用，1987年在對試驗(yàn)?zāi)笜錁涓?m處進(jìn)行樹干半環(huán)剝處理，1988年調(diào)查單株結(jié)實(shí)量是對照的四倍，但危害母樹不宜提倡。拉枝對促進(jìn)結(jié)實(shí)和控制樹高生長作用不大。切根效果明顯提高結(jié)實(shí)10%-20%，一般多與松土除草和挖溝結(jié)合進(jìn)行，強(qiáng)度不宜過大。

2.3 優(yōu)樹子代測定

優(yōu)樹子代測定是良種選育中心環(huán)節(jié)。帶嶺林研所林木改良育種意識(shí)超前，子代測定工作在種子園進(jìn)入結(jié)實(shí)后及時(shí)進(jìn)行。完成了種子園部分優(yōu)樹無性系子代的半同胞和全同胞測定。

2.3.1 半同胞子代測定

2013年秋調(diào)查樹高、胸徑，以小區(qū)平均樹高、胸徑值參與統(tǒng)計(jì)。25年生興安落葉松自樹高、胸徑、材積遺傳力分別為 0.27、 0.26、 0.41，材積遺傳力比較大。從37個(gè)家系中選出最好的17、35號(hào)2個(gè)家系，27年樹高18.51m和18.54m比參試總體平均值16.6cm高出12%，能獲得5.5%的遺傳增益；胸徑24.08cm和24.47cm比參試總體平均值19.63cm高出23%和25%，能獲得5.5%的遺傳增益，材積0.40m3和0.41m3比參試總體平均值0.34m3能高出18%和21%，獲得8.7%的遺傳增益[1]。

2.3.2 全同胞子代測定

2012年秋調(diào)查胸徑，以單株胸徑值參與統(tǒng)計(jì)。14年生興安落葉松控制授粉家系子代胸徑遺傳力為0.48。從14個(gè)家系中選出最好的17號(hào)一個(gè)家系，生長14年胸徑14.7cm比參試總體平均值12.8cm高出11%，能獲得5.7%的遺傳增益。

2.4 種源試驗(yàn)

2013年秋調(diào)查胸徑，以單株胸徑值參與統(tǒng)計(jì)。分析結(jié)果興安落葉松烏伊嶺種源最好，其次是日本落葉松桓仁種源，再是長白落葉松青山種源。樹高、胸徑、材積遺傳力分別為 0.63、0.57、0.46，樹高遺傳力比較大。從14個(gè)種源中選出最好的烏伊嶺種源， 生長32年樹高22.13m比參試總體平均值17.7m高出25%，能獲得6.8%的遺傳增益；胸徑28.2cm比參試總體平均值23.3cm高出21%，能獲得6.5%的遺傳增益；材積0.65m2比參試總體平均值0.36m2高出81%，能獲得10.7%的遺傳增益。

總之，幾十年來，帶嶺林研所堅(jiān)持走科研與生產(chǎn)相結(jié)合的道路，理論聯(lián)系實(shí)踐，成績顯著。2004年2月4日國家林業(yè)局林木品種審定委員會(huì)為帶嶺良種基地的落葉松種子園種子頒發(fā)了林木良種證。2011年帶嶺落葉松良種基地被評為國家級林木良種基地。多次組織主辦《林木育種培訓(xùn)班》，為東北地區(qū)林木良種基地培訓(xùn)技術(shù)人才200多人次，對我國東北地區(qū)的樹木改良的建設(shè)與發(fā)展起到了指導(dǎo)和推動(dòng)作用。