福建省洋口國有林場杉木品種選育現(xiàn)狀及發(fā)展對策

楊國廠

摘 要：該文從福建省洋口國有林場杉木的良種優(yōu)苗現(xiàn)狀、杉木品種選育、種子園母樹林管理等方面，指出了杉木優(yōu)質(zhì)種源較少、部分杉木種子園老化、政府資金投入不足等問題，提出種子園建設要在種質(zhì)資源基礎上明確育種目標，科學登記和綜合評價，加快杉木無性系繁殖技術的應用，并加強杉木日常栽種及養(yǎng)護管理，以期為杉木品種選育和生產(chǎn)培育提供參考。

關鍵詞：杉木;品種選育;發(fā)展對策

中圖分類號 S791.27 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2022）10-0072-04

杉木（Cunninghamia lanceolata）是華南地區(qū)最為重要的森林物種和商品之一，其本身有著很強的環(huán)境抗逆性。福建省洋口國有林場在杉木遺傳育種方面進行了大量工作，培育的杉木良種優(yōu)苗生長速度快、材質(zhì)好、產(chǎn)量高，經(jīng)濟價值顯著[1-2]，但也面臨人才短板和實際困難，需要在不斷科學發(fā)展中逐步完善和分項解決。

1 杉木品種選育現(xiàn)狀

通過多年對杉木選育技術研究，中國杉木育種技術、種源、家系、無性系生產(chǎn)均有了長足的發(fā)展。從20世紀80年代初到20世紀90年代初，中國登記杉木品種220個，其中保存種源的有42株;對于杉樹母樹林及采種林的劃分占地較大，主要分布在長江流域。時至今日，杉木品種已經(jīng)增至2500種，并且從中篩選出約850個優(yōu)良家系、920多套無性系培育規(guī)程。在中國，杉木代測研究主要集中在福建及廣西。歐陽磊等[5]在杉木優(yōu)良無性系組培方面進行深入研究，建立了一套系統(tǒng)的快繁技術;施季森等[6]在杉木生物遺傳方面進行改良。福建省洋口國有林場從20世紀60年代，開展杉木遺傳育種改良等綜合學科研究，逐步建成了第一代基因庫2.67hm2、無性系嫁接種子園3.33hm2、種子園子代測定林0.5hm2、第一代生產(chǎn)性嫁接種子園66.67hm2、雜交種子園9.8hm2、二代種子園11.8hm2、第三代基因庫3.33hm2、第三代種子園3.33hm2，組建了組培苗研發(fā)及生產(chǎn)快繁中心，在對已有的無性系測定林進行生長、材性、適應性狀的調(diào)查分析基礎上，從中選擇出一批優(yōu)良無性系，以這些優(yōu)良無性系為材料開展組培技術研發(fā)，成功研發(fā)10個優(yōu)良品系的組培技術和培養(yǎng)基配方，其中7個品系為短周期型的速生品系，3個品系為短周期型的制漿造紙兼速生品系。60多年來累計完成雜交制種5000千多個組合，選育出優(yōu)良品種1300多個，收集了全國各地優(yōu)良基因型6000多個，建成了全國種質(zhì)資源數(shù)量最多、規(guī)模最大、良種檔次最高、內(nèi)容最豐富的杉木種質(zhì)資源庫，從二代單親子代測定林、雙親子代測定林中選擇的速生優(yōu)良家系的優(yōu)良個體159個，于2009年通過福建省林木品種審定委員審定;從第三代育種群體中選出的最優(yōu)良杉木組培材料“洋020”、“洋061”等6個優(yōu)良無性系，于2008年通過福建省林木品種審定委員會認定。福建省洋口國有林場杉木良種優(yōu)苗主要品種有洋061、洋020、洋林3代實生苗。

1.1 洋061（良種編號：國R-SC-CL-003-2018）

1.1.1 品種特性 生長快，材質(zhì)好，速生，抗病蟲，干形通直圓滿，徑生長明顯，冠幅較大，側(cè)枝較濃密且粗（相比較于洋020而言），是培養(yǎng)杉木大徑材的最佳品種。苗木耐寒性一般，冬季苗木要防寒防凍。13年生樹高15.5m，胸徑22.5cm（母株調(diào)查數(shù)據(jù)）。與普通杉木相比，材積遺傳增益超過60%。適合營造集約杉木大（中）徑材（26～35年）。對土壤條件要求較一般品種高，一般栽植于Ⅰ～Ⅱ類和坡度較為平緩的林地，適宜栽植在山場的中下部和凹部。宜種植范圍包括福建省及南方杉木產(chǎn)區(qū)Ⅰ～Ⅱ類地，海拔100～1000m。

1.1.2 選育馴化過程 從洋口林場杉木二代單親子代測定林中，選擇優(yōu)良家系的優(yōu)良個體建立無性系釆穗圃，對采穗圃分系采穗條扦插育苗，營造無性系測定林，并對其生長、形質(zhì)等性狀經(jīng)過13年測定，再經(jīng)綜合分析后選育出來。經(jīng)過全國多點多年度區(qū)域測定，獲得用苗單位和林農(nóng)的一致肯定，已認定為國家級林木良種。

1.1.3 栽培技術 選擇排水良好的微酸性土壤，造林密度2700～3300株/hm2，穴規(guī)格50cm×35cm×30cm，有條件的可考慮施底肥0.25kg/穴（有機肥）。造林當年的3月份左右可安排擴穴一次，栽植前3年每年撫育2次，8～10年左右可安排首次間伐，再隔5年可安排第2次間伐。有條件的可施復合肥追肥0.25kg/穴，以促進林分快速良好生長。該品種比較喜濕潤肥沃，在土壤條件好的林地生長勢非常明顯，因此要根據(jù)山場具體情況來確定造林密度。栽植時務必栽深栽緊，不露萌芽。

1.2 洋020（良種編號：國R-SC-CL-002-2018）

1.2.1 品種特性 生長快，材質(zhì)好，抗病蟲，耐瘠薄，干形通直圓滿，高生長特征明顯，冠幅窄，側(cè)枝細。培育13年樹高17.2m，胸徑19.6cm（母株調(diào)查數(shù)據(jù)）。與普通杉木對比，材積遺傳增益超過80%，適于培育集約杉木中（?。讲模?6～20年），立地條件比較差的（Ⅱ～Ⅲ類）地類可以考慮栽植該品種，并且初植密度要大，建議造林密度3750株/hm2左右。種植范圍包括福建省及南方各杉木產(chǎn)區(qū)Ⅱ～Ⅲ類地，海拔100～1200m。

1.2.2 選育馴化過程 從洋口林場杉木二代單親子代測定林中選擇優(yōu)良家系的優(yōu)良個體，建立無性系采穗圃，對采穗圃分系采穗條扦插育苗，營造無性系測定林，并對其生長、形質(zhì)等性狀經(jīng)過13年測定，再經(jīng)綜合分析后選育出來。經(jīng)過全國多點多年度區(qū)域測定，獲得用苗單位和林農(nóng)的一致肯定，已認定為國家級林木良種。

1.2.3 栽培技術 選擇排水良好的微酸性土壤，造林密度3300～3900株/hm2，穴規(guī)格50cm×35cm×30cm，有條件的可施底肥0.25kg/穴（有機肥），務必栽深栽緊，栽植后前3年每年撫育2～3次。也可在造林當年安排擴穴。10年左右可安排首次間伐，再隔5年可安排第2次間伐。因生長快、抽梢長，易受風折，忌在風大地段種植，栽植造林時務必栽深不露萌芽且加大初植密度。

1.3 洋林3代實生苗（良種編號：閩S-CSO（3）-CL-012-2013）

1.3.1 品種特征 從生長量和適應性等方面進行多世代育種選擇，歷經(jīng)3代遺傳改良，洋口林場杉木第3代良種實生苗具有速生優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強、遺傳品質(zhì)優(yōu)良等品種特性。材積平均遺傳增益與第二代種子園相比約高15%，與普杉木對比材積遺傳增益達到45%以上。營造的林分具有生長量大、適應性強、蓄積量多等特點。宜種植范圍包括福建省及南方各杉木產(chǎn)區(qū)Ⅰ～Ⅲ類地，海拔100～1200m。

1.3.2 選育馴化過程 從洋口林場杉木2代單親子代測定林、速生雙列子代測定林、抗性雙列子代測定林、種源試驗林等測定林中選擇優(yōu)良家系中的優(yōu)良個體，作為第3代育種群體，建立第3代種質(zhì)資源庫，經(jīng)過人工控制授粉，開展多年度多點子代測定，經(jīng)過遺傳測定后，選擇“雙高”的優(yōu)良無性系建立杉木第3代種子園，之后采收種子進行繁育。已認定為省級林木良種。

1.3.3 栽培技術 選擇排水良好的微酸性土壤，造林密度2700～3300株/hm2，穴規(guī)格50cm×35cm×30cm，有條件的可以施底肥0.25kg/穴（有機肥），栽植后前3年每年撫育2～3次，10年左右可安排首次間伐，再過5年可安排第2次間伐。

大部分杉木種子園只改善第1、2代，新建的第3代種子園占地面積過小，被遺傳的基因得到傳承。園內(nèi)杉木優(yōu)質(zhì)種源較少，其中第1代種子的遺傳增益高達35%，第2代種子的遺傳增益高達31%，與第1代相近，第3代種子園種子產(chǎn)量較低，還需要時間發(fā)展。

2 杉木品種選育存在的問題

針對現(xiàn)有的部分選育技術而言，由于地理環(huán)境的差別，導致杉木栽種功能區(qū)分區(qū)不明確;目前針對中國地理的垂直空間分布不夠清晰，杉木品種統(tǒng)計出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象;政府支持力度不夠，科研資金有限導致專業(yè)人員慵懶，不能及時進行管理和養(yǎng)護;極端氣候變化導致雨季授粉困難或者季節(jié)性干旱致使杉木球果發(fā)育不良，種子質(zhì)量降低或全面減產(chǎn);杉木種子園建設管理生產(chǎn)過程中因為各方面條件艱苦常出現(xiàn)原有人才流失和人才引進不及時以及建設材料補足欠缺等情況;因為制度不完善而存在更沒有科學的監(jiān)督小組進行監(jiān)督，從資金投入到專業(yè)人才的使用，均處于較為分散的狀態(tài);杉木均處于老化期，甚至部分母樹林出現(xiàn)衰敗，使得優(yōu)良基因流失，不好的世代遺傳因素增多;部分疑似老化的樹木被隨意砍伐;杉木過于高大，開花較少，采種的意義不大;大部分杉木種子園只改善第1、2代，新建的第3代種子園占地面積過小，被遺傳的基因不能得到更廣泛傳承;園內(nèi)杉木優(yōu)質(zhì)種源較少，其中第1代種子的遺傳增益高達35%，第2代種子的遺傳增益高達31%，與第1代相近，第3代種子園種子產(chǎn)量較低，還需要時間發(fā)展。第4代種子園于2022年剛剛完 成定砧嫁接。

3 杉木品種選育的發(fā)展對策

3.1 杉木育種

3.1.1 明確育種目標 根據(jù)現(xiàn)有的杉木情況，設立短期目標，以5年為時間限制，開發(fā)建設4代種子園及無性系種子園，盡可能培育出優(yōu)質(zhì)的種子品種，其遺傳增益比原有技術提升的5.21%上升至15.36%，杉木整體產(chǎn)量提升30.03%以上。從長遠來看，設定10～15年的長期目標，使得各指標增益再次上升15%[7]。

3.1.2 重新登記和綜合評價杉木母樹園及采種林 根據(jù)近15年來的杉木培育基地上報的數(shù)據(jù)及日常調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于缺乏高級人才對杉木母樹園及采種林的檔案管理不夠現(xiàn)代化，因此需要派專業(yè)的護林人員對種子園2片林子重新進行檢查及登記，從母樹的品種、種植面積、樹齡及無性系總數(shù)等方面入手，整理好數(shù)據(jù)后進行分析，上報給相關機構[8]。與此同時，發(fā)現(xiàn)到期、壞死、育種基因不穩(wěn)定的母樹林和采種林要及時清理。

3.1.3 完善杉木無性系快繁殖技術和高世代種子園 無性系選育是一種無性系選擇育種程序，主要利用加性效應及非加性效應?，F(xiàn)階段這種技術在中國桉樹上取得了重大成果，有部分試驗基地對杉木無性系選育進行初步試驗，也取得了成功的經(jīng)驗。在對無性系選育利用開發(fā)的同時，也要引進先進技術，探索高世代種子的培育管理新模式，盡可能建設多種生產(chǎn)使用方式。

3.1.4 加強與國際學術組織的交流 及時關注杉木品種選育發(fā)展動態(tài)，注意專業(yè)人員的技能結(jié)構，盡可能發(fā)揮專業(yè)人員自身才能，聘請有一定扎實專業(yè)背景及與國際學術組織機構溝通能力的人才，避免出現(xiàn)職位與能力不對稱的情況。

3.2 杉木管理

3.2.1 推廣人工雜交林技術 人工雜交林是較為常見的技術，種子園雜交林的成果取決于栽種的土壤是否適合種植選用的林木品種。適合的土壤可以給樹木提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，土壤對樹木的適宜性可以保護樹木，減少病蟲害發(fā)生幾率，提升樹木的免疫系統(tǒng)[9]。除此之外，樹種的品質(zhì)也是人工雜交林過程中要考慮的因素之一。栽種的樹種是否健康、品質(zhì)是否優(yōu)良，是栽種過程中必須重視的問題。，只有品質(zhì)及樹種健康才能保證后續(xù)移栽、栽種樹木的成活率。樹種的生存環(huán)境極為重要，在選種、選址結(jié)束后，要科學地對種子進行育苗、保存。綜上所述，對種子的科學培育很大程度上保證了幼苗的成活量。

3.2.2 提升育苗水平 在杉木林種子園經(jīng)營過程中，育苗是初始環(huán)節(jié)中十分重要的一部分。為了保證種子園林木的成活率，提升樹木的抗逆性，在選址時就要考慮育苗技術，保證樹苗在移栽后能夠快速適應新環(huán)境。同時，育苗地的選址要盡可能選擇靠近水源充足、土壤肥沃的區(qū)域，保證樹苗在生長過程中能夠獲取充足的水分和養(yǎng)分。與此同時，選址還要考慮到土地的平整，方便進行生物演替。選好地址后，要進行土壤消毒，增加基礎肥料。

3.2.3 建設杉木林隔離帶 杉木林的病蟲害是影響林業(yè)發(fā)展的重大問題。病蟲害具有較大的擴散和移居能力，因此在林業(yè)經(jīng)營過程中要對病蟲害進行嚴格控制，采用一定的病蟲害防御措施，避免突發(fā)性災害[10]。建設森林隔離帶可以減少害蟲的遷移和凈化部分疾病細菌的侵蝕，為森林帶來一定保障。同時，引進鳥類和昆蟲，利用生物手段避免藥物及病蟲害的破壞。

3.2.4 保護益蟲 益蟲多數(shù)以害蟲為主要食物，可將森林中的害蟲全部消滅掉，也可以制約害蟲繁殖和生存。利用這樣的食物鏈關系代替化學藥劑，維持森林的生態(tài)平衡[11]。

3.2.5 改善種子園杉木的生長環(huán)境 杉木生長環(huán)境的優(yōu)良可以有效保證樹木的健康、持續(xù)生長，因此要定期施肥，觀察樹木生長情況，及時檢測土壤含水量，盡量使用綠色環(huán)保的除蟲劑和除草劑，防止雜草搶奪樹木營養(yǎng)。管理過程中，尤其在病蟲害治理過程中，盡可能使用天然的肥料 養(yǎng)護植物，盡量減少化學物質(zhì)帶來的破壞[12]。

3.2.6 創(chuàng)造混合樹種林 種子園生態(tài)方面，人工進行交互樹種林的培育，不僅能刺激生物多樣性，還能提升樹木對環(huán)境的適應能力，促進樹木更好地發(fā)育[13-15]。例如，闊葉林和落葉林的混合種植，在一定程度上可以防止落葉林的部分病蟲害發(fā)生;有根瘤菌的樹木與無根瘤菌的樹木一起種植，可以有效調(diào)整樹木的成長程度，增強樹木的抗逆性[16-18]。在創(chuàng)造混合樹種林過程中，要挑選互補性樹種，從樹體的高低、樹種自身特性、樹種對環(huán)境的適應能力方面入手，盡可能保持杉木林環(huán)境的平衡，最終達到最佳的配合效果[19]。

3.2.7 定期對種子園樹木進行質(zhì)量評估 定期對樹木進行質(zhì)量評估可以有效監(jiān)控樹木的健康情況，避免遇到突發(fā)狀況時無法及時采取解決措施?？梢岳酶呖萍际侄?，引用電子產(chǎn)品[20]，如監(jiān)控器、傳感器、小型監(jiān)控飛機等;同時，組織專業(yè)人員對區(qū)域的樹木進行每周實地考察，將記錄下的數(shù)據(jù)進行最終匯總，每個月進行科學質(zhì)量評估，這樣不僅可以對當下的樹木健康進行評價，也可以預估今后樹木的生長趨勢。

4 結(jié)論

從福建省洋口國有林場杉木品種選育實際現(xiàn)狀看出，杉木品種選育也面臨一些問題，從杉木育種和日常栽種及養(yǎng)護管理方面看，在建園親本編號、采穗、配置、嫁接等技術環(huán)節(jié)需要嚴把質(zhì)量關，對嫁接植株進行解袋、扶稈、抹芽，開展成活率調(diào)查、撫育鋤草、灌溉施肥、病蟲害防治及矮化樹體管理等技術工作需要加強管理。

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（責編：徐世紅）