馬尾松不同家系組培苗造林對(duì)比試驗(yàn)

甘德煜，林 武，羅 敦，陳家平，王 胤

（1.廣西國(guó)有博白林場(chǎng)，廣西 博白 537616；2.廣西林業(yè)科學(xué)研究院，南寧 530002）

馬尾松（Pinus massoniana）是中國(guó)南方主要栽培樹(shù)種之一，栽培面積廣，蓄積量大。通過(guò)多年研究，廣西選育了大量馬尾松良種［1］，但由于育種周期長(zhǎng)、種子園產(chǎn)量低和田間保存種質(zhì)安全性差等因素的影響，馬尾松良種產(chǎn)出和利用率不高，加之有性繁殖過(guò)程中基因重組的隨機(jī)性和模糊性，長(zhǎng)期使用實(shí)生苗造林導(dǎo)致林木遺傳分化差異大、人工林質(zhì)量和生產(chǎn)力低下，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了不利影響。輻射松［2，3］、楊樹(shù)［4］、桉樹(shù)［5］等樹(shù)種取得的成功經(jīng)驗(yàn)表明，要想精準(zhǔn)提升馬尾松人工林質(zhì)量和效益，最有效的途徑是借助無(wú)性繁殖技術(shù)，高效利用優(yōu)良種質(zhì)資源提升馬尾松種苗良種化水平，規(guī)?；嘤裏o(wú)性化苗木應(yīng)用于生產(chǎn)造林，真正實(shí)現(xiàn)選育與利用的有機(jī)結(jié)合。前期研究結(jié)果顯示，使用優(yōu)良種質(zhì)培育的馬尾松組培苗在廣西Ⅰ類和Ⅱ類產(chǎn)區(qū)具有良好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，早期生長(zhǎng)迅速，造林效果顯著優(yōu)于實(shí)生苗［6，7］，但馬尾松組培苗在其他地區(qū)的生長(zhǎng)表現(xiàn)則尚未明晰，因此，為加速馬尾松組培苗在生產(chǎn)上大面積的推廣應(yīng)用，充分了解組培苗在其他產(chǎn)區(qū)的生長(zhǎng)效果就顯得尤為必要。本研究以營(yíng)造于廣西壯族自治區(qū)國(guó)有博白林場(chǎng)（Ⅲ類產(chǎn)區(qū)［8］）的馬尾松不同家系組培苗試驗(yàn)林為研究對(duì)象，對(duì)其生長(zhǎng)性狀進(jìn)行對(duì)比分析，以期為馬尾松速生、豐產(chǎn)、無(wú)性育林技術(shù)體系構(gòu)建和人工林提質(zhì)增效提供技術(shù)支撐。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)林分別位于廣西壯族自治區(qū)國(guó)有博白林場(chǎng)馬子分場(chǎng)和三灘分場(chǎng)。馬子分場(chǎng)位于東經(jīng)109°41′，北緯21°43′，屬于桂東南丘陵地區(qū)。試驗(yàn)林所在區(qū)域坡度31°，坡向東北，海拔175 m。土壤以花崗巖等發(fā)育的赤紅壤為主，土壤肥力中等。三灘分場(chǎng)位于東經(jīng)109°39′，北緯21°41′，屬于桂東南丘陵地區(qū)。試驗(yàn)林所在區(qū)域坡度26°，坡向東北，海拔270 m。土壤以沙巖等發(fā)育的赤紅壤為主，中厚土層，土壤肥力中等。

2 試驗(yàn)材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料來(lái)源及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

馬尾松家系組培苗種質(zhì)來(lái)源和苗木培育方法與文獻(xiàn)［6，7］相同。2017年初在4個(gè)馬尾松組培家系內(nèi)（A～D）選擇培育時(shí)間大致相同的組培苗營(yíng)造試驗(yàn)林，以博白林場(chǎng)濕地松種子園種子培育實(shí)生苗為對(duì)照（CK）。試驗(yàn)林造林密度為1 665株/hm2，整地規(guī)格40 cm×40 cm×40 cm，造林前每穴施250 g磷肥作為基肥。造林后前3年每年追施復(fù)合肥300～400 g/株，第1年鏟草撫育2次，第2年、第3年分別砍草撫育2次。

2021年2月分別在各家系組培苗試驗(yàn)林內(nèi)設(shè)置3個(gè)面積為20 m×20 m樣地，每木檢尺，使用鋼卷尺和測(cè)桿實(shí)測(cè)林木的胸徑和樹(shù)高。

2.2 數(shù)據(jù)處理

觀測(cè)數(shù)據(jù)采用WPS軟件進(jìn)行處理和作圖，應(yīng)用SPSS 25.0軟件進(jìn)行方差分析、t檢驗(yàn)及Duncan’s多重比較（α=0.05）。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同家系組培苗試驗(yàn)林胸徑的生長(zhǎng)效果比較

從圖1可以看出，不同馬尾松家系組培苗試驗(yàn)林胸徑生長(zhǎng)效果存在明顯差異。在馬子分場(chǎng)試驗(yàn)林中，表現(xiàn)最好的為家系C，其4年生胸徑生長(zhǎng)達(dá)到5.6 cm，比其余3個(gè)家系A(chǔ)、B和D分別提高了86.7%、69.7%和75.0%，差異顯著（P＜0.05）。與濕地松實(shí)生苗（CK）相比，家系C組培苗胸徑生長(zhǎng)超過(guò)濕地松68.2%，兩者差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），而A、B、D 3個(gè)家系的馬尾松組培苗胸徑生長(zhǎng)與濕地松實(shí)生苗間無(wú)明顯差異。在三灘分場(chǎng)試驗(yàn)林中，家系C表現(xiàn)同樣突出，其4年生胸徑生長(zhǎng)達(dá)到7.1 cm，比家系A(chǔ)、B和D分別提高了32.9%、13.4%和72.7%。與馬子分場(chǎng)試驗(yàn)林不同的是，4個(gè)家系A(chǔ)、B、C、D間胸徑生長(zhǎng)均存在顯著差異（P＜0.05）。與濕地松實(shí)生苗（CK）相比，A、B、C 3個(gè)家系組培苗胸徑生長(zhǎng)分別提高了23.2%、44.5%、63.9%，且差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），而家系D胸徑生長(zhǎng)與濕地松差異不明顯。

圖1 馬尾松不同家系組培苗試驗(yàn)林胸徑的生長(zhǎng)效果

此外，從圖1還可以看出，各馬尾松家系組培苗在三灘分場(chǎng)的胸徑生長(zhǎng)效果優(yōu)于馬子分場(chǎng)，4個(gè)家系組培苗的胸徑生長(zhǎng)分別提高了26.8%～87.7%，其中家系B提升幅度最大，家系A(chǔ)次之，家系D提升幅度最小。同一馬尾松組培苗家系不同地點(diǎn)間胸徑生長(zhǎng)差異顯著（P＜0.05）。

3.2 不同家系組培苗試驗(yàn)林樹(shù)高生長(zhǎng)效果比較

從圖2可知，不同馬尾松家系組培苗樹(shù)高的生長(zhǎng)效果也存在不同程度差異。在馬子分場(chǎng)試驗(yàn)林中，家系C樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)最好，其4年生樹(shù)高達(dá)到4.81 m，分別比家系A(chǔ)、B和D提高了25.8%、28.8%和54.1%，差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。與濕地松實(shí)生苗（CK）相比，家系A(chǔ)、B、C樹(shù)高分別提高了19.1%、16.4%、49.9%，差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯；家系D樹(shù)高生長(zhǎng)與濕地松實(shí)生苗（CK）差異不大。在三灘分場(chǎng)試驗(yàn)林中，家系B樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)最好，達(dá)到4.08 m，家系C次之，為3.96 m，但二者之間無(wú)明顯差異。家系A(chǔ)和家系D樹(shù)高生長(zhǎng)較差，分別僅達(dá)到家系B樹(shù)高的74.5%和82.4%。與濕地松實(shí)生苗（CK）相比，生長(zhǎng)最好的家系B、家系C樹(shù)高分別提高了24.9%、21.3%，差異達(dá)顯著水平（P＜0.05），家系A(chǔ)、D樹(shù)高與濕地松實(shí)生苗（CK）無(wú)明顯差異。同時(shí)，從圖2還可以看出，家系A(chǔ)和家系C在馬子分場(chǎng)的生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)于三灘分場(chǎng)，樹(shù)高分別提升了25.6%和21.3%，且不同地點(diǎn)間差異顯著（P＜0.05）。家系B和家系D在2個(gè)地點(diǎn)的樹(shù)高生長(zhǎng)差異不明顯。

圖2 馬尾松不同家系組培苗試驗(yàn)林樹(shù)高的生長(zhǎng)效果

3.3 不同馬尾松家系組培苗試驗(yàn)林生長(zhǎng)效果的綜合比較

為進(jìn)一步綜合比較參試馬尾松家系組培苗的生長(zhǎng)效果，分別計(jì)算了2個(gè)造林地點(diǎn)試驗(yàn)林各家系的平均胸徑、平均樹(shù)高及其表型變異系數(shù)（P C V）（表1）。從表1可以看出，馬尾松各家系組培苗平均樹(shù)高和平均胸徑排序均為C＞B＞A＞D，總體生長(zhǎng)以家系C表現(xiàn)最好，家系B次之，家系D最差。生長(zhǎng)最好的家系B、家系C平均樹(shù)高和平均胸徑與其余家系間均存在顯著差異（P＜0.05）。4個(gè)參試家系組培苗樹(shù)高和胸徑表型變異系數(shù)以家系C最小，說(shuō)明家系C可能更適應(yīng)當(dāng)前立地條件，其生長(zhǎng)較其他3個(gè)家系更為穩(wěn)定，生長(zhǎng)效果也最好。與濕地松實(shí)生苗（CK）相比，馬尾松家系B和家系C組培苗平均樹(shù)高分別提升了7.4%、20.6%，平均胸徑分別提升了26.3%、68.4%，且均與濕地松實(shí)生苗（CK）存在顯著差異（P＜0.05），而家系A(chǔ)和家系D組培苗平均樹(shù)高、平均胸徑生長(zhǎng)與濕地松實(shí)生苗（CK）差異不顯著。

表1 不同馬尾松家系組培苗試驗(yàn)林生長(zhǎng)情況綜合比較

4 小結(jié)與討論

馬尾松用途廣泛，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，對(duì)其組培無(wú)性化苗木造林成效進(jìn)行探討，對(duì)于松樹(shù)產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和可持續(xù)發(fā)展有重要意義。本研究通過(guò)對(duì)4個(gè)馬尾松家系組培苗在不同地點(diǎn)試驗(yàn)林生長(zhǎng)性狀進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)使用馬尾松組培苗造林取得了良好的效果，但不同家系間和不同地點(diǎn)間試驗(yàn)林樹(shù)高、胸徑生長(zhǎng)存在不同程度的差異。在馬子分場(chǎng)試驗(yàn)林中，參試馬尾松組培苗胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)排序分別為C＞B＞D＞A和C＞A＞B＞D，而在三灘分場(chǎng)試驗(yàn)林中，胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)排序分別為C＞B＞A＞D和B＞C＞D＞A。研究表明，林木的表型性狀通常由基因型和所處的環(huán)境條件共同決定［9，10］，當(dāng)基因型的相對(duì)表現(xiàn)在環(huán)境間發(fā)生變化時(shí)（基因型在不同環(huán)境中排名不同），說(shuō)明基因型與環(huán)境存在互作效應(yīng)［11］。本研究中馬子分場(chǎng)和三灘分場(chǎng)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)參試家系組培苗生長(zhǎng)性狀排序存在差異，表明不同試驗(yàn)點(diǎn)間立地條件差異對(duì)各家系組培苗胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)產(chǎn)生不同程度的影響，基因型與環(huán)境產(chǎn)生了相互作用。在林木遺傳改良過(guò)程中，育種工作者不但要培育出能適應(yīng)多種立地條件的優(yōu)良基因型，而且還要篩選出在特定區(qū)域生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)異的種質(zhì)材料，在合適的地點(diǎn)使用合適的基因型（適地適基因型），才能最大限度地提高人工林的生產(chǎn)潛力。從本研究試驗(yàn)林的綜合生長(zhǎng)情況來(lái)看，4個(gè)馬尾松家系組培苗均獲得了良好的造林效果，說(shuō)明參試基因型均能適應(yīng)該立地條件且正常生長(zhǎng)。但家系C組培苗表現(xiàn)最突出，其平均樹(shù)高和平均胸徑分別達(dá)到4.39 m和6.40 cm，分別比其他3個(gè)家系組培苗提升了12.3%和33.3%以上，甚至達(dá)到了廣西馬尾松Ⅱ類產(chǎn)區(qū)速生豐產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)（H=4.22 m，D=6.3 cm）［8］，加之其平均樹(shù)高和平均胸徑表型變異系數(shù)最小，說(shuō)明家系C更能適應(yīng)該類立地條件，用其組培苗造林，林木遺傳分化較小，可獲得最大的生產(chǎn)潛力。

廣西博白林場(chǎng)位于廣西東南部，20世紀(jì)60年代開(kāi)始種植濕地松，其林分生長(zhǎng)迅速，生產(chǎn)力較高且穩(wěn)定［12］，濕地松在該區(qū)域表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性和豐產(chǎn)性。以往大量研究表明，馬尾松實(shí)生苗早期生長(zhǎng)緩慢，使用濕地松造林其早期生長(zhǎng)效果優(yōu)于馬尾松［13-17］。從本研究結(jié)果來(lái)看，生長(zhǎng)較差的A、D 2個(gè)馬尾松家系組培苗，其樹(shù)高和胸徑生長(zhǎng)與濕地松對(duì)照相比無(wú)明顯差異；而生長(zhǎng)較好的家系B和家系C，其樹(shù)高、胸徑分別超過(guò)濕地松實(shí)生苗（CK）7.4%、20.6%和26.3%、68.4%，表現(xiàn)出明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。這可能意味著在相似立地條件下，使用馬尾松家系組培苗造林可獲得不低于濕地松實(shí)生苗的早期生長(zhǎng)效果，這對(duì)推動(dòng)區(qū)域造林樹(shù)種結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)馬尾松人工林提質(zhì)增效，保障林業(yè)產(chǎn)業(yè)健康、高效和可持續(xù)發(fā)展等都具有重要的參考價(jià)值。

由于試驗(yàn)林營(yíng)造時(shí)間較短，本研究?jī)H就不同家系馬尾松組培苗早期生長(zhǎng)性狀進(jìn)行了對(duì)比分析，其研究結(jié)果存在一定的局限性，加之試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)量較少，也未能對(duì)基因型與環(huán)境相互作用進(jìn)行深入探討和剖析。另外，參試馬尾松組培苗基因型數(shù)量較少，其研究結(jié)果尚需擴(kuò)大群體數(shù)量進(jìn)行多地點(diǎn)造林試驗(yàn)加以驗(yàn)證。