閩南紅錐優(yōu)樹子代生長性狀測定與選擇

陳清根

(福建省華安金山國有林場，福建 漳州 363803)

紅錐(CastanopsishystrixMiq.)是我國南亞熱帶地區(qū)的鄉(xiāng)土闊葉樹種，其適應(yīng)性強、速生、材質(zhì)優(yōu)，為我國南方珍貴用材造林樹種之一[1-2]。福建是紅錐種植的適生區(qū)，近幾年栽培面積逐年增加且?guī)缀醣椴奸}南所有地區(qū)和閩中部分區(qū)域。廣東、廣西于20世紀(jì)90年代初期開展了紅錐良種選育技術(shù)研究并取得成效，篩選出一大批優(yōu)良種質(zhì)材料應(yīng)用于生產(chǎn)，目前已進入2代良種選育階段[3-6]。福建紅錐良種選育研究相對較晚，由于紅錐良種化水平較低而限制了其發(fā)展。2012年，福建省林木種苗科技攻關(guān)項目把紅錐良種選育研究列入研發(fā)項目，系統(tǒng)開展紅錐資源調(diào)查、選優(yōu)、種質(zhì)資源收集保存與測定研究，本文對2016年在福建省華安金山國有林場營建的紅錐優(yōu)樹子代測定林進行分析評價、選擇，以期為紅錐良種壯苗繁育以及種子園、繁育圃等開發(fā)利用與遺傳改良提供基因資源和基礎(chǔ)。

1 試驗林地概況

試驗地設(shè)在福建省華安金山國有林場金山工區(qū)20-2小班(東經(jīng)117°30′39″、北緯24°55′ 44″)，屬典型南亞熱帶向中亞熱帶過渡的海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖濕潤，雨量充沛，冰霜少見。造林地前茬為桉樹采伐跡地，海拔270～285 m，坡向西南，坡度18°～23°，土壤為花崗巖發(fā)育的紅壤，土層厚度150 cm，腐殖質(zhì)層厚度15 cm，立地質(zhì)量等級為Ⅱ級。植被主要有五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)、淡竹葉(Lophatherumgracile)、東方烏毛蕨 (Blechnumorientale)、華南鱗蓋蕨 (Microlepiahancei)、金毛狗(Cibotiumbarometz)、野牡丹(Melastomacandidum)、苦竹 (Pleioblastusamarus)、毛果算盤子 (Glochidioneriocarpum)等。

2 材料與方法

2.1 材料來源

參試材料由福建省林業(yè)科學(xué)研究院《紅錐良種選育與繁育技術(shù)研究》項目組提供的從閩南華安、云霄、南靖、安溪等地收集的優(yōu)樹種子，共4個種源26個家系(含1個對照：安溪天然林群體林分子代，簡稱“安溪混合”)，見表1。造林苗木為2015年初采種繁育的1年生容器苗，苗高≥30 cm、地徑≥0.25 cm，試驗林面積1.2 hm2。

2.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計，以品系為處理，每區(qū)組(重復(fù))有26個處理小區(qū)(每個小區(qū)種植1個家系20～30株)，3次重復(fù)(區(qū)組)。每個家系按行帶狀種植，同一區(qū)組的立地條件(坡向、坡位)基本相同。同時利用地形圖和林業(yè)基本圖現(xiàn)場勾繪各重復(fù)和小區(qū)的位置、排列圖，每株試驗苗均掛牌、登記。

2.3 造林與撫育管理

采用煉山挖明穴、塊狀整地，株行距2 m×2 m(2505株·hm-2)，布穴以行帶狀網(wǎng)格對齊，挖穴規(guī)格為60 cm×30 cm×30 cm，回表土、施基肥(鈣鎂磷肥250 g·穴-1)，于2016年4月完成造林。

造林后及時對試驗林進行撫育，撫育的原則是除盡與幼樹生長競爭的雜草、雜灌，保證試驗林的營造成功。具體操作為造林當(dāng)年(2016年)進行穴狀撫育結(jié)合施肥1次(5月)，全面鋤草2次(8月、11月)，施肥量為復(fù)合肥100 g·株-1(N-P2O5-K2O=15%-15%-15%，下同)；2017年進行全面鋤草撫育2次(5月、11月)、施肥1次(5月)，施肥量為復(fù)合肥150 g·株-1；2018年進行全面割灌除草撫育1次(5月)；2020年1月伐除林內(nèi)桉樹萌芽木，并割灌除草、施肥1次，施肥量為復(fù)合肥200 g·株-1。

2.4 調(diào)查測定與數(shù)據(jù)處理

造林后1～4 a，每年12月調(diào)查試驗林的存活率、樹高、地徑或胸徑(第3年開始調(diào)查胸徑)，2020年6月(造林后4.5 a)全面調(diào)查試驗林保存率及樹高、胸徑、枝下高、冠幅等生長指標(biāo)，并按福建省二元材積公式：V=0.00005276D1.882161H1.009316計算立木單株材積。

表1 參試種質(zhì)材料一覽表

3 結(jié)果與分析

3.1 優(yōu)樹子代幼樹期整體生長情況

由表2可知，試驗林造林當(dāng)年成活率平均95.4%，第2年保存率92.5%，第3年保存率85.7%，第4年保存率83.6%；當(dāng)年林分平均樹高0.9 m，第2年林分平均樹高1.69 m，生長指標(biāo)均超過福建省紅錐地方標(biāo)準(zhǔn)[8]的生長量；第3年林分樹高年均生長量1.12 m、胸徑年均生長量0.89 cm，第4年樹高年均生長量1.35 m、胸徑年均生長量1.37 cm。從連年生長量看，第3年開始樹高、胸徑連年生長量達到1.66～2.03 m、2.78 cm，所有參試的子代從第3年開始進入速生期，林分逐漸郁閉。而且從每年的調(diào)查數(shù)據(jù)看，不同家系以及單株的生長量有明顯差別。

3.2 優(yōu)樹子代幼林期生長差異分析

5.5年生幼林期的子代測定試驗林調(diào)查結(jié)果見表3。從表3可看出，參試子代的林分保存率、樹高、胸徑、材積群體均值分別為83.59%、6.65 m、6.17 cm、0.0112 m3。同時發(fā)現(xiàn)不同子代的林分保存率、樹高、胸徑、材積之間有較大差別；而枝下高和冠幅差異不大，枝下高均在2.0 m左右，冠幅為3.0 m左右。方差分析結(jié)果表明，參試子代間的林分保存率、樹高、胸徑、材積存在將顯著差異，而枝下高、冠幅在不同子代間沒有顯著差異(F保存率=19.608**、F樹高=5.653**、F胸徑=3.600**、G材積=3.992**、F枝下高=1.338、F冠幅=0.501，F(xiàn)0.05/0.01(25，50)=1.727/2.167)。說明從參試的子代材料中選擇優(yōu)良種源、家系具有現(xiàn)實意義。

表2 造林后各年度生長指標(biāo)匯總

表3 5.5年生紅錐優(yōu)樹子代試驗林生長情況

為探究優(yōu)樹子代在種源間的差異，將同一種源的優(yōu)樹子代生長數(shù)據(jù)合并整理，經(jīng)方差分析結(jié)果表明，不同種源間的幼林保存率、樹高、胸徑、材積均達顯著差異(F保存率=5.518*、F樹高=8.826*、F胸徑=11.774**、F材積=13.959**，F(xiàn)0.05/0.01(3，6)=4.757/9.780)。進一步多重比較結(jié)果(表4)表明，華安和安溪種源的保存率和生長量較高，5.5年生幼林期保存率在83.5%以上，樹高、胸徑、材積分別達6.5～7.0 m、6.3～6.4 cm、0.011～0.012 m3，這與其在苗期生長有明顯優(yōu)勢相對應(yīng)[9]。這說明來自于閩南地區(qū)不同來源地的材料性狀差異較大，生產(chǎn)上應(yīng)優(yōu)先選擇華安和安溪的種質(zhì)材料進行繁育。

從子代的家系層面進一步對參試家系的差異性狀進行多重比較分析結(jié)果(表5)表明，來自華安和安溪種源的家系長勢相對較好、適應(yīng)性強，保存率以及樹高、胸徑、材積顯著或極顯著大于安溪群體林分(對照)的子代，這表明從優(yōu)良種源中進一步選擇優(yōu)良家系對生產(chǎn)具有重要意義。

表4 5.5年生不同種源生長性狀及多重比較

表5 5.5年生不同家系生長性狀多重比較

3.3 優(yōu)樹子代幼林期生長性狀遺傳力分析

對紅錐優(yōu)樹子代生長性狀的遺傳力分析結(jié)果(表6)表明，參試優(yōu)樹子代家系的保存率、樹高、胸徑、材積的遺傳力較高，分別為0.9515、0.8497、0.7826、0.8015；而枝下高、冠幅的遺傳力較低，僅分別為0.5722、0.4884。從種源角度看，樹高、胸徑、材積的遺傳力也高達0.9左右。保存率是反映林木適應(yīng)性的主要指標(biāo)，樹高、胸徑、材積是用材林的主要評價指標(biāo)。本結(jié)果顯示在氣候、經(jīng)營管理一致的條件下，這些生長性狀基本上受遺傳控制，而枝下高、冠幅很大程度上受環(huán)境比如造林密度的影響，其遺傳力較低，同時枝下高、冠幅也間接反映用材林的桿材生長量。因此，利用林分保存率、樹高、胸徑、材積作為性狀指標(biāo)對參試的紅錐優(yōu)樹子代進行評價與初步選擇，有望取得較高的遺傳增益。

表6 生長性狀遺傳力

3.4 紅錐優(yōu)樹子代遺傳增益估算與初步選擇

對參試的紅錐優(yōu)樹子代按種源、家系分別進行生長性狀遺傳增益估算，結(jié)果見表7、表8。從種源看(表7)，華安和安溪的種源遺傳增益高，尤以華安種源的遺傳增益最高，這2個種源地的5.5年生子代林分的平均單株立木材積分別達0.0124、0.0112m3，材積的遺傳增益達5.28%～15.85%。

表7 優(yōu)樹子代(種源)生長性狀遺傳增益估算

表8 優(yōu)樹子代(家系)生長性狀遺傳增益估算 %

從家系的遺傳增益(表8)來看，與方差分析和多重比較的結(jié)果基本一致，即基本上以來自華安和安溪的家系長勢相對較好、適應(yīng)性強。以保存率、樹高、胸徑、材積4個指標(biāo)都同時高于群體均值或以這4個指標(biāo)的遺傳增益為正值即正增益為選擇優(yōu)良家系的標(biāo)準(zhǔn)。從表8的計算結(jié)果看出，云霄4號、池塘底A326、池塘底A327、池塘底24、池塘底25、華安1號、華安4號、安溪A316、安溪A320的生長遺傳增益最高，這9個家系5.5年生幼林期林分的保存率、樹高、胸徑、材積分別達83.72%～93.29%、6.67～7.92 m、6.28～6.70 cm、0.0119～0.0147 m3，均明顯高于群體均值，其中材積的提高幅度高達6.25%～31.25%，保存率、樹高、胸徑、材積的遺傳增益分別達0.15%～11.04%、0.26%～16.23%、1.40%～6.72%、5.01%～25.05%。而其它參試家系遺傳增益相對較低，基本是負(fù)增益。因此，從幼林期初步選出優(yōu)良家系有云霄4號、池塘底A326、池塘底A327、池塘底24、池塘底25、華安1號、華安4號、安溪A316、安溪A320共9個家系，入選率為34.62%，符合林木良種選育的初選入選率通?？刂圃?0%～50%的要求[10]，可以滿足生產(chǎn)上對優(yōu)良基因型種質(zhì)材料的開發(fā)利用。

4 結(jié)論與討論

1)參試優(yōu)樹子代均在造林后第3年開始進入速生期，生長迅速并逐漸郁閉，速生期年均生長量樹高可達1.6～2.0 m、胸徑可達2.0 cm以上；5.5年生時參試子代間的林分保存率、樹高、胸徑、材積存在極顯著差異，遺傳力均較高，分別達0.9515、0.8497、0.7826、0.8015；以保存率、樹高、胸徑、材積為生長性狀指標(biāo)，選出華安和安溪的種源為優(yōu)良種源，其5.5年生林分保存率、樹高、胸徑、材積分別達83.5%以上、6.5～7.0 m、6.3～6.4 cm、0.011～0.012 m3，材積的遺傳增益達5.28%～15.85%；初步選出的優(yōu)良家系有云霄4號、池塘底A326、池塘底A327、池塘底24、池塘底25、華安1號、華安4號、安溪A316、安溪A320，入選率為34.62%，這9個家系5.5年生林分的保存率、樹高、胸徑、材積分別達83.72%～93.29%、6.67～7.92 m、6.28～6.70 cm、0.0119～0.0147 m3，保存率、樹高、胸徑、材積的遺傳增益分別達0.15%～11.04%、0.26%～16.23%、1.40%～6.72%、5.01%～25.05%。

2)選出的優(yōu)良種源和家系，在苗期生長性狀也表現(xiàn)相對突出[11]，可為苗木繁育、種子園和遺傳改良提供基因資源。但由于本試驗研究結(jié)果僅是閩南華安1個試驗點的結(jié)果，同時目前剛進入速生期、郁閉階段，林分的群體效應(yīng)還未完全表現(xiàn)出來，因此有待繼續(xù)跟蹤調(diào)查、測定并結(jié)合其它試驗點的結(jié)果進行綜合評價、篩選。

3)本批次試驗測定的種質(zhì)材料均來自紅錐核心區(qū)的子代，參試子代的生長性狀總體上表現(xiàn)較好，樹高、胸徑年均生長量基本都在1.0 m和1.0 cm以上，達到南方速豐林的生長標(biāo)準(zhǔn)，本次初選的優(yōu)良家系可以說是優(yōu)中選優(yōu)的結(jié)果，因此有些家系的遺傳增益并不高，還需要進一步長期跟蹤調(diào)查、測定及其與其它來源地的種質(zhì)材料相比較。