龍豐1號、2號楊選育研究

王福森，李樹森，趙玉恒，李晶，王紅梅，蘇曉華，丁昌俊，張偉溪

(1.黑龍江省林業(yè)科學院齊齊哈爾分院,黑龍江 齊齊哈爾 161005；2.中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所，北京 100000)

楊樹是平原區(qū)主要栽培樹種之一[1-3]。由于受低溫限制，自20世紀60年代起，我省主栽楊樹品種一直以小黑楊為主，雖然各地相繼選育成功一些楊樹新品種[4]，但多數(shù)品種適應范圍窄，無法滿足生產(chǎn)上多品種造林的需求。因此，培育速生、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強的楊樹良種一直是楊樹良種選育的方向和林業(yè)生產(chǎn)的目標。黑楊派在楊樹栽培中占有重要位置，是木材產(chǎn)量最高的速生用材樹種。我國缺乏黑楊派樹種資源，隨著黑楊派楊樹的引進與雜交親本的廣泛利用，使黑楊派優(yōu)良基因資源得以保存。目前，國內(nèi)外以美洲黑楊為母本的雜種較多，特別是以美洲黑楊為母本、以歐洲黑楊為父本的雜交種——歐美楊在生產(chǎn)上應用最多。因此，在我省引入以美洲黑楊為母本的楊樹雜交新品系進行品種選育意義重大。

1 優(yōu)良無性系篩選

2000—2001年，從中國林科院引入美洲黑楊×小葉楊雜交組合9個(66個品系)(見表1)，母本美洲黑楊分別來自加拿大和美國，其中，江蘇銅山美洲黑楊優(yōu)樹是20世紀80年代中國林科院從美國密歇根州引入。父本小葉楊分別采自遼寧、內(nèi)蒙古、甘肅和新疆。經(jīng)多年試驗、評比與篩選，我們把98-68組合272號定名為龍豐1號、98-69組合30號定名為龍豐2號。2個品種雜種優(yōu)勢顯著，具有速生、優(yōu)質(zhì)、抗寒、耐旱、耐瘠薄、耐輕度鹽堿、抗病蟲等優(yōu)良的生物生態(tài)學特性。

表1 美洲黑楊×小葉楊雜交組合父母本來源及引種情況

2 形態(tài)特征與物候期

2.1 形態(tài)特征

龍豐1號、2號楊兼有黑楊派的速生性和青楊派較強的抗逆性，均為雄株，不飛絮，樹形介于黑楊派和青楊派之間，樹干圓滿通直，尖削度小。龍豐1號楊樹干基部縱裂，且裂紋較密，樹皮灰黑色或暗褐色，中上部青綠色。分枝角54.4°(23.5°～1 08°)。葉卵形、卵圓形，葉基楔形，葉緣鋸齒狀，初生葉暗紅色。葉長1.58～6.90 cm，寬1.67～5.28 cm。葉柄長0.67～4.34 cm。葉脈3～4對。一年生萌條生長期綠色，木質(zhì)化后基部逐漸變成褐綠色，中部以上黃綠色，具6～7條褐綠色中棱。芽紅褐色，卵形、長卵形，有膠脂。長枝葉闊卵形，葉緣鈍鋸齒，漸尖，葉基心形，具1～2個腺點。當年扦插苗葉長7.7～15.7 cm，寬5.9～14.3 cm。葉柄粉紅至紅色，側(cè)扁，長3.4～7.3 cm。葉脈紅色，4～6對。花序淺紅色，長4.5～7.0 cm，小花約30朵，雄蕊20～30個。龍豐2號楊與1號楊形態(tài)相似。樹干基部樹皮淺裂，裂紋較1號淺且稀。樹皮薄略帶褐色，初生葉綠色，苗干淺褐色，分枝角52.9°(26°～105°)。

2個品種出材率高，是理想的用材林、防護林樹種。在錯海林場10年生區(qū)域化試驗林，對龍豐1、2號楊和小黑楊的樹高、胸徑、冠幅、分枝角和形數(shù)進行了對比分析(表2)。

表2 10年生龍豐1號、2號楊與小黑楊干形比較

表3 齊齊哈爾地區(qū)物候情況

2.2 物候期

在齊齊哈爾地區(qū)，以小黑楊和銀中楊為對照，龍豐1號、2號楊物候期介于2者之間(表3)，無凍害，證明其在該區(qū)域可以安全過冬。

3 區(qū)域化試驗與示范

2003—2013年，在10個試驗地點分別進行優(yōu)良品系評比、區(qū)域化栽培試驗及示范，共建立各種試驗林16處21.95 hm2。區(qū)域化試驗林采用完全隨機區(qū)組設計，4次重復，2根1干苗造林，5～30株小區(qū)，參試品系9～28個，設保護行，對照品種為小黑楊。

4 結(jié)果與分析

4.1 速生

龍豐1、2號楊在各地試驗林內(nèi)生長良好(見表4)，其中，在松嫩平原區(qū)10～12年生時，龍豐1號楊單株材積生長量是對照品種小黑楊的218.26%～309.70%，龍豐2號楊單株材積生長量是對照品種小黑楊的273.56%～283.96%。我們對綠源基地12 年生雜種圃、錯海林場和富裕林場10年生區(qū)域化試驗林3處林分內(nèi)龍豐1號、2號楊年均生長量進行綜合分析，龍豐1號楊年均材積生長量0.011 6～0.021 6 m3，龍豐2號楊年均材積生長量0.012 3～0.028 1 m3，平均分別超過小黑楊(對照)139.%和179.4%。

表4 龍豐1、2號楊在松嫩平原地區(qū)的生長情況(年均生長量)

在龍江縣錯海林場10 年生區(qū)域化試驗林內(nèi)，選取龍豐1號楊和小黑楊平均木進行了生物量測定(見表5)，結(jié)果表明，10 年生龍豐1號楊生物量為81.74 t·hm-2，比對照品種小黑楊大136.1%。樹干占全株生物量的51.2%，說明其木材產(chǎn)量高，增產(chǎn)效果明顯。

表5 錯海林場10年生區(qū)域化試驗林龍豐1號楊生物量測定結(jié)果

4.2 材質(zhì)優(yōu)良

龍豐1、2號楊纖維長度為1 062 μm和1 063 μm、長寬比為44.3和45.2，水分、灰分及總木素含量低于小黑楊，材質(zhì)潔白，輕軟，較適合作紙漿等工業(yè)用材林(表6、表7)。

表6 化學成分測定實驗結(jié)果 %

表7 木材測定結(jié)果

4.3 抗寒

在北緯48°03′以南、最低溫-35.0 ℃以上地區(qū)能安全越冬，在試驗室控制溫度-40.0 ℃時無凍害，穗條解凍后能正常生長。

用SPSS分析軟件對不同溫度不同品種的電解質(zhì)滲出率進行裂區(qū)方差分析(原始數(shù)據(jù)經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換)，結(jié)果表明，品種間、不同溫度間及品種×溫度間差異均極顯著。以電解質(zhì)滲出率作為抗寒性指標，各參試品種(品系)的抗寒能力依次為A5-10>龍豐1號楊>2111>黑青楊>031950>030703>小黑楊>10。這與自然條件下試驗林內(nèi)的調(diào)查結(jié)果基本一致。

為了進一步檢驗不同品種間存在的差異，我們進行了多重比較(見表8)，結(jié)果表明，不同低溫處理后，各參試品系的電解質(zhì)滲出率差異極顯著。其中，10號楊和小黑楊間差異顯著，與其他品種間差異極顯著，抗寒能力最低，030703、031950、黑青楊、2111和龍豐1號楊間差異不顯著，與A-10間差異顯著。在自然條件下，小黑楊比較抗寒，因此，除10號外，其余品種(品系)均是比較抗寒的品種。

表8 不同品種電解質(zhì)滲出率多重比較

生長恢復試驗結(jié)果表明，參試品種(品系)穗條冷凍后，在水培初期，萌芽時間延長，放葉時間也相應推遲，至水培生根放葉生長1個月后，冷凍穗條的生長與對照基本無明顯差異。

4.4 耐旱

2004年年降水量294.6 mm且在6—7月生長期降水量82.4 mm、年蒸發(fā)量1 197.3 mm(10年內(nèi)最高)及2005年9—10月秋旱的情況下生長正常。

從2003—2012年齊齊哈爾的降水情況看，2004年降水量和生長期降水量分別為近10年平均值的63.6%和60.5%，從2004年月降水量看，6—7月生長期降水不足100 mm，分別比近7年生長期平均降水量少22.2%和27.8%，蒸發(fā)量則分別高4.3%和7.4%。2005年年降水量總體不少，但秋季9月和10月降水量僅15.1 mm，造成嚴重秋旱，部分淺根性及速生性品種(品系)因缺水輕者枯梢重者致死，而龍豐楊在這種惡劣環(huán)境下仍能正常生長，說明它具有強的抗旱能力。

4.5 耐瘠薄

對土壤要求不嚴，在有機質(zhì)含量較低的龍江縣錯海林場(風積沙土、有機質(zhì)含量14.4%)、大慶紅旗林場(風沙土、有機質(zhì)含量16.6%)、杜蒙縣他拉哈鎮(zhèn)(風沙土、有機質(zhì)含量12.0%)生長正常，仍能充分顯示出其生長優(yōu)勢及適生特性。

4.6 耐輕度鹽堿

在實驗室內(nèi)，設置0.2%、0.3%、0.4%、0.5% 4個濃度梯度，以清水為對照，對11個品種(品系)進行耐鹽試驗，根原基產(chǎn)生數(shù)量結(jié)果表明，不同品種間根原基產(chǎn)生數(shù)量由多至少依次為龍豐1號楊>0618>小黑楊>2109>青山楊>甘南楊>93美2-2>中黑防3#>歐黑×青7#>黑青楊>2111，說明龍豐1號楊具有較強耐鹽能力。

對各參試品系水培成活情況進行調(diào)查，結(jié)果表明，濃度在0.2%時，有促進龍豐1號楊成活作用(見表9)，濃度在0.3%時，對龍豐1號楊影響不大，濃度在0.4%和0.5%時，龍豐1號楊無成活，說明0.4%已達到龍豐1號楊成活極限，在鹽堿地造林時要測定土壤含鹽量。

表9 不同濃度培養(yǎng)液各參試品系成活情況 %

4.7 抗病蟲

對各地試驗林進行調(diào)查，結(jié)果表明：在主要葉部病害灰斑病、銹病及主要干部病害潰瘍、爛皮和破腹病嚴重發(fā)生地塊生長正常；在主要枝干部蟲害楊干象、青楊天牛和白楊透翅蛾等危害嚴重地塊受害輕或不受害，生長正常。

對富裕林場試驗林破腹病及富裕林場與錯海林場試驗林楊干象對各參試品種(品系)的危害程度進行方差分析，以小黑楊為對照。結(jié)果表明(見表10)，品種(品系)楊干象危害程度間達到極顯著水平，危害最重的品種1306、斯大林、甘南楊、1203、98-64-25和2109危害較重的有0601、98-69-95、小黑楊、93美8-6、78-48和98-64-25。包括龍豐1、2號楊在內(nèi)的其余16個品種(品系)危害較輕或無危害。說明龍豐1、2號楊抗楊干象能力較強。不同品種(品系)破腹病危害程度達到極顯著水平，在富裕林場受害最嚴重的品種(品系)有青山楊、98-68-145、98-68-66和小黑楊，破腹長達1 m左右，嚴重影響木材質(zhì)量和產(chǎn)量。破腹較重的品種(品系)有98-69-95、93美8-6、斯大林和78-48，破腹長度在50 cm左右，破腹較輕的品種有甘南楊、1301、A5-10和1010。包括龍豐1、2號楊在內(nèi)的其余16個品種(品系)無破腹發(fā)生，進一步證明龍豐1、2號楊具有很強的抗寒能力。

表10 松嫩平原區(qū)楊樹主要病蟲害危害程度方差分析

4.8 易繁殖，易成林，林相整齊

無性繁殖能力強，穩(wěn)定性好，扦插成活率95%以上，保存率85%以上。表現(xiàn)出廣泛的適應性和穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)性，造林成活率95%以上。

5 結(jié)論與討論

楊樹是平原地區(qū)用材林和防護林主栽樹種之一，具有速生、抗逆性強、適應范圍廣等優(yōu)良特性。黑龍江省平原地區(qū)幅員遼闊，土層深厚，非常適合楊樹生長。因不同楊樹品種適應栽培范圍的限制，各地主要栽培楊樹品種單一，無法滿足多品種造林和適地適樹的要求，亟須在不同栽培區(qū)選育出多個適宜的楊樹新品種，發(fā)揮良種優(yōu)良特性，創(chuàng)造更高經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。

目前，我們主要通過雜交、引種及選種等方式進行楊樹新品種選育工作。在黑龍江省選育楊樹新品種的時間相對較長，在自然條件下需要經(jīng)歷15年左右的栽培時間方能測定出新品種(品系)的生長特性及適應性，有的還需在試驗室內(nèi)開展耐鹽堿、耐寒等抗逆性輔助性試驗，研究其在特殊地域的生長情況。

龍豐1號、2號楊選育時間長，測定指標多，在松嫩平原地區(qū)，10～12 年生龍豐1號楊和龍豐2號楊材積年均生長量分別超過小黑楊(對照)139.7%和179.4%。已遠遠超過良種選育指標。該項研究為高緯高寒地區(qū)增添了具有速生、優(yōu)質(zhì)、抗寒、耐旱、耐輕度鹽堿、抗病蟲等優(yōu)良基因的楊樹新品種，在高寒區(qū)楊樹品種升級換代具有重要的現(xiàn)實意義。在適生區(qū)域大面積推廣應用將帶來顯著的社會、生態(tài)及經(jīng)濟效益顯著。龍豐1、2號楊屬早期速生品種，營造短輪伐期速生豐產(chǎn)林優(yōu)于小黑楊，應用其前期的速生性營造密度較大的紙漿材用材林，可收到理想的木材增產(chǎn)效果。