14年生馬尾松第1代種子園半同胞子代測定

張運根

(三明市國有林場工作站，福建 三明 365000)

馬尾松(Pinusmassoniana)具有速生、豐產(chǎn)、抗逆性強等優(yōu)良特性，是福建省主要造林鄉(xiāng)土樹種之一，經(jīng)濟價值高，用途廣，可廣泛用于造紙、礦柱、建筑、家具、裝飾、交通等行業(yè)[1]。福建省馬尾松種質(zhì)資源豐富，是馬尾松的優(yōu)良種源區(qū)。20世紀(jì)50年代末，福建省就開始了馬尾松種源試驗，經(jīng)過多年不斷探索研究，目前馬尾松育種已進入高世代改良階段[2-8]。雖然馬尾松遺傳改良取得階段性成果，但是林木育種工作是一項需要長期堅持的工作。因此，本研究對福建省將樂國有林場14年生馬尾松第1代種子園半同胞子代測定林進行調(diào)查，分析樹高、胸徑和材積在家系間的遺傳變異，并開展速生優(yōu)良家系選擇，以期為馬尾松優(yōu)良家系的推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗林營建于福建省將樂國有林場明頭山工區(qū)61林班18大班11小班，地處117°27′20″E、26°39′50″N，低山丘陵地貌，海拔205～260 m，坡度24°～35°，坡向西南。屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年均氣溫18.7 ℃，年均降水量1676 mm，年均相對濕度81.1%。土壤為山地紅壤，土層厚度70～100 cm，腐殖層厚度6～20 cm，立地質(zhì)量等級為Ⅱ級。前茬為馬尾松人工純林。

1.2 參試材料

子代測定材料為福建省漳平五一國有林場馬尾松第1代種子園中36個家系的半同胞子代，以將樂縣40年生人工林中采集的混合種子為對照。2007年5月采用營養(yǎng)袋育苗，2008年3月造林，初植密度為2500株·hm-2，即株行距2.0 m×2.0 m。

1.3 田間試驗設(shè)計

采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計(RCB)布置田間試驗，包含36個家系(處理)和1個對照共計37個參試處理，8次重復(fù)，4株單列小區(qū)，重復(fù)順坡由上往下排列，小區(qū)沿水平方向排列，小區(qū)內(nèi)單株順坡由上往下直線排列。2021年12月(林齡14 a，未間伐)每木調(diào)查樹高、胸徑。

1.4 統(tǒng)計分析方法

2 結(jié)果與分析

2.1 家系間生長表型變異

14年生馬尾松第1代種子園半同胞家系樹高、胸徑、材積的平均生長量見表1。樹高最小值為7.40 m，最大值為14.70 m，平均值為10.71 m，年平均生長量為0.77 m，樹高在家系水平上變幅為7.30 m，家系間表型變異系數(shù)為9.86%。胸徑最小值為11.34 cm，最大值為21.70 cm，平均值為14.36 cm，年平均生長量為1.03 cm，胸徑在家系水平上變幅為10.36 cm，家系間表型變異系數(shù)為12.31%。單株立木材積最小值為0.0911 m3，最大值為0.2072 m3，平均值為0.0902 m3，年平均生長量為0.0064 m3，單株立木材積在家系水平上變幅為0.1161 m3，家系間表型變異系數(shù)為23.78%。家系間樹高、胸徑和單株立木材積表型變異豐富。

表1 14年生馬尾松第1代種子園半同胞家系生長量

2.2 家系間生長性狀遺傳變異

14年生馬尾松第1代種子園半同胞家系生長性狀方差分析結(jié)果見表2。樹高、胸徑、單株立木材積在家系間差異極顯著，生長性狀在家系間具有遺傳變異。進一步方差分解，并估算遺傳參數(shù)見表3。樹高、胸徑、單株立木材積的遺傳變異系數(shù)分別為2.37%、4.29%、9.05%，遺傳分化系數(shù)分別為41.40%、42.39%、38.69%，表明這3個性狀的遺傳變異分別占各自群體均值的2.37%、4.29%、9.05%，而家系分別為這3個性狀提供了41.40%、42.39%、38.69%的遺傳變異。樹高、胸徑、單株立木材積的狹義遺傳力分別為0.2510、0.1217、0.1378，表明馬尾松第1代種子園家系間在樹高、胸徑、單株立木材積上的遺傳差異，分別有25.10%、12.17%、13.78%可穩(wěn)定遺傳至子代。

表2 14年生馬尾松第1代種子園半同胞家系生長性狀方差分析

表3 生長性狀方差分解及遺傳參數(shù)估算

2.3 速生家系選擇

遺傳變異系數(shù)與遺傳力的乘積值越大，選擇獲得的遺傳增益越大。由表3可知，遺傳變異系數(shù)與狹義遺傳力的乘積值，單株立木材積較樹高和胸徑大，對其選擇可以獲得相對較高的遺傳增益。因此，以單株立木材積為選擇性狀，以遺傳增益不低于10%為指標(biāo)，篩選出5個馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系(表4)。入選速生優(yōu)良家系平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為15.03 m、23.55 cm、0.1632 m3，遺傳增益分別為10.12%、7.79%、11.14%，分別比40年生人工林混合種(對照)大49.11%、69.67%、81.54%，選擇效果明顯。

表4 速生優(yōu)良家系(14 a)

3 結(jié)論與討論

馬尾松第1代種子園家系14年生時平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為10.71 m、14.36 cm、0.0902 m3，生長差異明顯，且在家系間差異極顯著。遺傳變異系數(shù)分別為2.37%、4.29%、9.05%，遺傳分化系數(shù)分別為41.40%、42.39%、38.69%，狹義遺傳力分別為0.2510、0.1217、0.1378。以單株立木材積遺傳增益不低于10%為指標(biāo)，篩選出5個馬尾松第1代種子園速生優(yōu)良家系(32、9、18、8、34)，其平均樹高、胸徑、單株立木材積分別為15.03 m、23.55 cm、0.1632 m3，遺傳增益分別為10.12%、7.79%、11.14%，分別比40年生人工林混合種(對照)大49.11%、69.67%、81.54%，選擇的優(yōu)良家系效果明顯。說明14年生時可進行優(yōu)選或者去劣選擇。選擇的較優(yōu)家系可作為優(yōu)良品種進行應(yīng)用推廣，可用于營建馬尾松高世代育種園的建園材料。但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，馬尾松胸徑和材積的生長指標(biāo)與木材相對密度呈微弱的負相關(guān)，生長和材性相互獨立[10]。今后還應(yīng)繼續(xù)跟蹤調(diào)查，重點觀測，進行生長與材性的聯(lián)合選擇，以期篩選出適應(yīng)福建省馬尾松產(chǎn)區(qū)推廣和不同培育用途的更佳優(yōu)良家系。

馬尾松是南方紅壤侵蝕區(qū)的先鋒樹種[11]，對退化地的植被恢復(fù)，帶動群落養(yǎng)分循環(huán)，改善土壤結(jié)構(gòu)提高肥力具有顯著作用。其與闊葉樹種混交可有效促進人工林凋落物木質(zhì)素降解，有利于林地有機質(zhì)形成和養(yǎng)分元素礦化，提高人工混交林自肥能力[12]，對提高人工林質(zhì)量具有意義。我國當(dāng)前馬尾松已進入第2代遺傳改良階段，建立了充足的種子園，選擇速生型和較速生穩(wěn)定型家系[13]有利于最大發(fā)揮馬尾松遺傳改良效果，充分發(fā)揮馬尾松先鋒樹種的林學(xué)特點，改善困難立地土壤條件，解決困難立地造林難的實際問題，擴大森林碳庫容量。