廣西國有派陽山林場國家馬尾松良種基地發(fā)展現(xiàn)狀與建議

張 智，安 冰，付 軍，魏國余，陳 虎，黃彩枝，楊章旗

（1.廣西壯族自治區(qū)國有派陽山林場，廣西寧明 532500；2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國家林業(yè)和草原局馬尾松工程技術(shù)研究中心 廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，廣西南寧 530002）

林以種為本、種以質(zhì)為先，林木良種對林業(yè)增產(chǎn)、林農(nóng)增收起著重要的作用，速生豐產(chǎn)林增效需依靠林木良種。實現(xiàn)林木良種化已成為解決木材供需矛盾，減輕生態(tài)建設(shè)壓力，保障國家生態(tài)和木材安全，實現(xiàn)我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然選擇[1]。林木良種基地承載著良種選育的重任，建設(shè)高水平的良種基地，能保障充足的良種供應(yīng)，并起到示范作用[2]。

馬尾松（Pinus massoniana）是我國南方重要的材用和脂用鄉(xiāng)土樹種，分布于我國南方17 個?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）。桐棉種源是我國馬尾松優(yōu)良地理種源之一，擁有生長速度快、干形通直、松脂產(chǎn)量高和樹皮薄等優(yōu)良特性，也稱“桐棉松”。我國從上世紀60年代開始馬尾松良種選育，經(jīng)過幾十年發(fā)展，在種源評價[3-4]、種質(zhì)資源分析[5]、種子園經(jīng)營[6]、種子園遺傳多樣性[7]、種苗繁育[8]和種子園家系評價[9-10]等方面取得成果，推動馬尾松人工林高質(zhì)量發(fā)展。

隨著森林總體布局的變化，南方成為我國木材生產(chǎn)的主要區(qū)域，廣西是重要的木材生產(chǎn)基地之一。2009年，原國家林業(yè)局發(fā)布三批國家重點林木良種基地，共296處；與馬尾松相關(guān)的良種基地有29處，廣西有4 處，均為國家級馬尾松良種基地；2022年，國家林業(yè)與草原局與廣西壯族自治區(qū)人民政府共建廣西現(xiàn)代林業(yè)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)。在良種基地建設(shè)過程中，存在種子園老化、種子園產(chǎn)量不足、高世代進程緩慢和基地功能單一等問題[2,6-7]。該文以廣西壯族自治區(qū)國有派陽山林場國家馬尾松良種基地（以下簡稱“馬尾松良種基地”）為例，通過總結(jié)幾十年，尤其是近十年其在良種基地建設(shè)方面的歷程、成效和措施，旨在為林木良種基地的建設(shè)與發(fā)展提供參考。

1 自然條件

馬尾松良種基地位于派陽山林場鴻鵠分場（106°30′ ～107°15′E，21°15′ ～22°30′N），屬熱帶及南亞熱帶季風(fēng)氣候，日照充足，熱量充沛，夏長冬短，干濕季節(jié)明顯；年均氣溫21.8 ℃，極端高溫40.7 ℃，極端低溫3 ℃；≥10 ℃活動積溫7 730 ℃，無霜期達360 天；年均降水量1 250 ～1 700 mm，雨季集中在5 — 8月，年均蒸發(fā)量1 423.3 mm，年均相對濕度82.0%。地貌多為丘陵，少量低山，海拔為200 ～600 m，坡度20°左右。土壤主要是砂巖發(fā)育成的赤紅壤，土層中厚，厚度一般在60 cm 以上，質(zhì)地較疏松，有機質(zhì)含量3%～5.5%，pH值為5.0 ～6.5。

2 發(fā)展歷程

經(jīng)過幾代人的不懈努力，科技專家在馬尾松種質(zhì)資源開發(fā)利用和保護、種子園豐產(chǎn)、高世代育種、良種繁育及豐產(chǎn)栽培等方面取得一系列成果，為打造以桐棉松為主的馬尾松良種基地及林業(yè)科技試驗示范基地打下堅實的基礎(chǔ)。該馬尾松良種基地的發(fā)展，分為3個發(fā)展階段。

2.1 第1階段

第1 階段為1958 — 1991年。1958年，林場引種桐棉松；1978年，開始對桐棉種源進行全國地理種源試驗[11]，桐棉種源表現(xiàn)優(yōu)良，被確認為全國優(yōu)良地理種源；1983年，建立人工母樹林；1985年，南方14 ?。ㄗ灾螀^(qū)）專家進行鑒定驗收，證實25年生桐棉松平均年生長量達34.65 m3/hm2[11-12]，創(chuàng)造了馬尾松人工林大面積（470 hm2）栽培的最高生長記錄，首次證實馬尾松在適宜條件下是有較高生產(chǎn)力的速生樹種（圖1a）?！傲濉敝痢捌呶濉逼陂g，營建不同造林密度、施肥、苗齡及種源等對比試驗林28 hm2，營建近300 hm2的高產(chǎn)示范林[13-14]。1990年，桐棉松種植面積達0.8 萬hm2；1991年，通過世界銀行貸款項目“瓊斯育種計劃”，營造桐棉種源人工母樹林近10 hm2；2000年，開始投產(chǎn)，年均產(chǎn)種125 kg；2009年開始，不再采種，培育大徑材林，保留密度為150株/hm2；2018年，改造為異齡混交林（圖1b）。

圖1 桐棉松人工林和母樹林Fig.1 Tongmian pine plantations and mother tree forests

2.2 第2階段

第2 階段為1992— 2011年。科研人員繼續(xù)對第一階段營建的試驗林進行調(diào)查[15-16]，對母樹林進行去劣留優(yōu)。1998年，建設(shè)以種子園為代表的桐棉松良種基地，采用原南寧地區(qū)林科所國家馬尾松良種基地1 代種子園中經(jīng)子代測定表現(xiàn)優(yōu)良、來源于桐棉種源的50個優(yōu)良無性系營建桐棉松1.5代種子園，該種子園是全國唯一1 個采用同一優(yōu)良無性系營建的種子園（圖2a），為桐棉松后期遺傳改良奠定基礎(chǔ)。2000年，基地被評為自治區(qū)級林木良種基地；2004年，基地開始投產(chǎn)；2012年，開始對全園進行樹體矮化管理（圖2b）。

圖2 桐棉松1.5代種子園Fig.2 1.5 generation seed orchard of Tongmian pine

2.3 第3階段

第3 階段為2012年至今。2012年，馬尾松良種基地被列入第2 批國家重點林木良種基地，桐棉松進入遺傳改良和培育技術(shù)集成的快速發(fā)展階段，該階段取得顯著成效。廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院松樹研究團隊經(jīng)過30多年研究，選出桐棉種源優(yōu)良單株及新品系，營建桐棉種源馬尾松種質(zhì)資源庫（圖3a）。營建桐棉種源馬尾松2代種子園和高產(chǎn)脂1代種子園，采用“一穴雙株”方式縮短建園時間，采用“果園式”管理方法提高種子產(chǎn)量。建成馬尾松現(xiàn)代化育苗基地（圖3b），年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)苗木100萬株。開展松樹種內(nèi)或種間雜交，完成雜交組合786 個。營建50 hm2家系子代測定林，參試家系達2 195 個（圖3c）。開展20 多項松樹種植密度、修枝強度、施肥措施和間伐強度等試驗，35 項營建混交模式的栽培試驗（圖3d）。

圖3 桐棉松主要功能區(qū)Fig.3 Main functional areas of Tongmian pine

3 建設(shè)成效與不足

3.1 建成多功能基地，但還需進一步優(yōu)化

基地經(jīng)過近10年的快速發(fā)展，已建成集種質(zhì)資源保存、良種選育、良種生產(chǎn)、壯苗培育、科學(xué)研究和示范推廣等為一體的多功能利用基地。但還存在對種質(zhì)速生、高脂和抗逆等性狀評價研究不足，苗木繁育基地規(guī)模和現(xiàn)代化經(jīng)營水平不高，示范區(qū)域不集中，展示模式少及示范作用有待加強等不足。

3.2 種子產(chǎn)量穩(wěn)定提升，但機械化程度低

針對種子園種子產(chǎn)量較低的問題，科技專家與基地人員開展優(yōu)良種源遺傳多樣性和生長性狀變異研究[17]，了解修剪強度對桐棉松成年母樹影響[18]，確定矮化馬尾松無性系開花結(jié)實特征并制定樹體矮化技術(shù)[19]，確定最佳外源處理方式[20]，分析不同家系苗期生長情況[21-22]。形成馬尾松種子園豐產(chǎn)技術(shù)，種子園產(chǎn)量得到顯著提升（表1），不同世代良種平均遺傳增益均達20%以上。但種子園輔助授粉、修枝整形、采果、制種和育苗等程序機械化水平較低。

表1 馬尾松良種產(chǎn)量Tab.2 Output of P.massoniana improved variety(kg)

3.3 改良進程加快，但定向育種需加強

從1 代種子園到2 代種子園的改良共花費30 多年時間?；卦诮ǔ神R尾松2 代種子園后，在科技團隊幫助下，加強雜交授粉和遺傳測定林營建工作，通過設(shè)計亞系間雜交策略[23]，營建一批馬尾松優(yōu)樹、種子園家系半同胞和全同胞家系子代，為馬尾松更高世代遺傳改良奠定基礎(chǔ)。預(yù)計在“十四五”末，基地將營建3代種子園，良種的遺傳增益將再提升10%以上。但良種與實際需求存在一定差距，如用于生產(chǎn)紙漿材、大徑材及具有高抗逆性（抵御自然生物與非生物災(zāi)害）的良種較少。

3.4 改良成效顯著，但培育體系需完善

1958年，基地首次營建桐棉種源示范林；2022年1月，進行測定。桐棉種源平均單株材積為3.27 m3，最大單株材積為11.00 m3，平均蓄積量為688.50 m3/hm2，是全國長勢最好的馬尾松林分之一；8年生1.5 代種子園家系平均樹高、胸徑和材積均比1 代種子園高出11.87%、7.75%和32.24%；4年生2 代種子園家系平均樹高和胸徑達6.6 m 和10.25 cm，最優(yōu)家系達7.00 m 和10.69 cm。但還存在栽培技術(shù)不夠系統(tǒng)，可持續(xù)經(jīng)營模式少，如更細化區(qū)域的優(yōu)良家系選育和不同發(fā)育時期專用肥研發(fā)較少；林分生長、土壤監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集等方面的新技術(shù)不成熟等問題。

3.5 科技成果豐碩，仍需加強科技人員技能

在廣西馬尾松領(lǐng)軍人楊章旗教授及其團隊30多年合作指導(dǎo)下，基地培養(yǎng)出一批技術(shù)骨干，先后主持或參與國家和省級項目近40 項；獲國家級、省部級科技成果共14 項，其中省部級一等獎1 項、二等獎3 項和三等獎3 項。但基地科技人員年齡偏大，了解實際操作的技術(shù)人員較少，不利于基地長期穩(wěn)定發(fā)展。

3.6 示范作用明顯，但帶動作用不足

經(jīng)過幾年建設(shè)，馬尾松良種基地成為花山松濤桐棉松產(chǎn)業(yè)（核心）示范區(qū)、廣西農(nóng)業(yè)科技園區(qū)，是國家松脂產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟、國家馬尾松創(chuàng)新聯(lián)盟和廣西主要用材林育種和培育國家長期科研基地；建成1個全國林草科普基地、1個科技研發(fā)中心、1個森林高質(zhì)量培育基地、1 個星創(chuàng)天地和農(nóng)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一站式開放性綜合服務(wù)平臺、1 個桐棉松產(chǎn)業(yè)科技成果展示廳、1 個多功能報告廳和生態(tài)科普廣場等。累計開展技術(shù)培訓(xùn)60 期，培訓(xùn)技術(shù)人員和林農(nóng)1 萬人次。雖為馬尾松良種推廣、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和林農(nóng)增收搭建較好的平臺，但平臺的作用還未充分發(fā)揮，僅開展現(xiàn)場培訓(xùn)，多途徑、多渠道、多方式的培訓(xùn)和宣傳服務(wù)體系還未建立。

4 未來發(fā)展建議

根據(jù)國家和廣西林業(yè)“十四五”發(fā)展需求，以樹種結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)文明建設(shè)和木材安全保障為主要發(fā)展方向，以科技創(chuàng)新和科技興林為主線，針對目前馬尾松遺傳改良和良種基地建設(shè)存在的問題，提出以下建議。

4.1 進一步加大資金投入

林木良種基地建設(shè)是一項全社會受益的公益事業(yè)。要擴大基地的建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模，需增加資金投入，才能保障基地可持續(xù)發(fā)展。近幾年，馬尾松受松材線蟲（Bursaphelenchus xylophilus）病等影響，造林面積不斷減少。為保證良種供應(yīng)，應(yīng)在抗逆、抗病蟲害良種選育，營建具有更強抗逆性的高世代種子園，信息化、機械化研發(fā)等方面增加資金投入，不斷提升良種和造林質(zhì)量。

4.2 加強定向培育，不斷完善栽培體系

加大種質(zhì)資源收集、保存、鑒定、評價和開發(fā)利用力度，加快培育主導(dǎo)品系和特色品系，創(chuàng)新良種選育技術(shù)，推動良種生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展。應(yīng)根據(jù)市場需求、當(dāng)?shù)厣鐣l(fā)展和林業(yè)總體布局，適當(dāng)增加鄉(xiāng)土闊葉樹種；以培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、高抗和高碳匯品系為目標，開展多目標育種、定向育種及多世代連續(xù)改良工作。不斷加強對遺傳子代測定林、栽培試驗林的營建、管護和調(diào)查分析，攻關(guān)高效培育“卡脖子”核心技術(shù)，實現(xiàn)由單一追求木材產(chǎn)量向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和多抗聯(lián)合育種轉(zhuǎn)變，進一步為經(jīng)濟、生態(tài)和社會發(fā)展提供保障。

4.3 組建長期穩(wěn)定的科研隊伍

穩(wěn)定的技術(shù)人才是基地發(fā)展的重要保障，應(yīng)加強基地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提供良好的科研環(huán)境，不斷吸引年輕科技人員加入，形成長期穩(wěn)定的科研隊伍。通過科技專家指導(dǎo)，不斷提升基地科技人員獨立思考問題、分析問題和解決問題的能力，及科研項目申請、論文寫作和操作技術(shù)水平。

4.4 發(fā)揮基地優(yōu)勢，推廣良種良法

應(yīng)充分發(fā)揮良種基地在現(xiàn)代林業(yè)發(fā)展中的基礎(chǔ)保障作用，充分發(fā)揮基地人才、成果、平臺、資源和示范等方面的優(yōu)勢，以加快良種推廣、提高森林質(zhì)量和促進林農(nóng)增收為目的，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”的方式宣傳、培訓(xùn)，更高效地推廣良種、宣傳栽培技術(shù)及培訓(xùn)林農(nóng)，在林業(yè)產(chǎn)業(yè)和鄉(xiāng)村振興中做出一定貢獻。