鐵刀木家系測(cè)定初報(bào)

摘要：為了發(fā)展鐵刀木紅木用材林，引進(jìn)泰國(guó)和華南地區(qū)等地40個(gè)家系種子來(lái)漳州育苗，開(kāi)展子代測(cè)定，采用生長(zhǎng)性狀遺傳變異分析，以各家系單株立木材積為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)考慮入選家系的胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)量不低于群體均值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，結(jié)果表明：6a生鐵刀木按參試家系20%的入選率，選出早期生長(zhǎng)優(yōu)良家系7個(gè)即20號(hào)、16號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、32號(hào)、9號(hào)、40號(hào)，實(shí)際入選率為17.5%，其平均立木材積、胸徑、樹(shù)高、冠幅、成活率和保存率分別為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，比群體均值分別增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；立木材積、胸徑、樹(shù)高和冠幅遺傳增益分別達(dá)18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。初選出的7個(gè)優(yōu)良家系生長(zhǎng)快，適應(yīng)性較強(qiáng)，可以?xún)?yōu)先在閩南地區(qū)山地造林推廣，待今后樹(shù)齡增長(zhǎng)后再做進(jìn)一步復(fù)選與決選。

關(guān)鍵詞：鐵刀木；家系；立木材積；測(cè)定；早期選擇

中圖分類(lèi)號(hào)：S792.28

鐵刀木（拉丁學(xué)名： Cassia siamea Lam.），又名黑心樹(shù)，系蘇木科決明屬雞翅木類(lèi)的名貴硬木和紅木樹(shù)種，為高大常綠喬木，較不耐寒，適宜在0。C以上的熱帶和南亞熱帶地區(qū)造林。林木生長(zhǎng)迅速，年均生長(zhǎng)量樹(shù)高1.5～2m、胸徑1.5～2cm，樹(shù)高達(dá)20m以上[1]。心材為暗褐色至紫褐色，露于大氣中則變黑色，遂又稱(chēng)為黑檀，木材中等堅(jiān)重，耐腐耐濕不蟲(chóng)蛀，氣干密度為0.63～1.01g/cm3，是制作上等的家具和高級(jí)建筑及裝飾材等優(yōu)良材料[2]。因此，為了豐富珍貴樹(shù)種造林，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量，漳州市林業(yè)局與中國(guó)林科院熱林所合作，于2018年引進(jìn)鐵刀木國(guó)內(nèi)外種源（家系）的種子育苗，在詔安國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)等地營(yíng)造種源（家系）試驗(yàn)林，系統(tǒng)地開(kāi)展鐵刀木子代測(cè)定，期望能夠選擇出可在閩南地區(qū)山地造林推廣的優(yōu)良家系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

鐵刀木家系試驗(yàn)林營(yíng)造于詔安國(guó)有防護(hù)林場(chǎng)龍思工區(qū)8-9小班（116°59′20″E、24°0′49″N），海拔220-280 m，坡向東北坡，坡度23℃。年平均氣溫21.6℃，極端最高氣溫39.6℃，極端最低氣溫-1.5℃，年均降水量1530mm左右。土壤為紅壤，土層厚度 50～80cm，地力中等，立地類(lèi)型Ⅲ類(lèi)。植被以桃金娘、芒萁骨、五節(jié)芒為主，平均高度0.6～1.0m。

1.2試驗(yàn)材料

鐵刀木40個(gè)家系試驗(yàn)苗木，由漳州市林業(yè)局引進(jìn)泰國(guó)及國(guó)內(nèi)廣西和海南等種子，安排到福建省林下國(guó)有林場(chǎng)育苗基地統(tǒng)一育苗和供應(yīng)，培育1a生營(yíng)養(yǎng)袋苗木，出圃造林時(shí)平均苗木高度40～60cm。種子來(lái)源詳見(jiàn)表1。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4株小區(qū)，8次重復(fù)，試驗(yàn)地造林面積0.1hm2。在試驗(yàn)地周?chē)N植鐵刀木保護(hù)2行，防止試驗(yàn)林邊緣樹(shù)受破壞損失和消除邊緣效應(yīng)，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性。

造林前對(duì)尾巨桉采伐跡地清雜堆燒，沿等高線(xiàn)方向按行距3 m人工開(kāi)設(shè)小水平帶寬度0.6m，在帶上按株距2m挖明穴50cm×30cm×30cm、回表土，施基肥N-P-K含量各占15%的復(fù)合肥250g/穴（下同），于2019年4月造林。造林后第1a～2a每年全面劈草2次，追施復(fù)合肥200g/株，在第2a冬季修枝一次，修剪強(qiáng)度為樹(shù)高的1/4；第3a～4a每年全面劈草1次，追施復(fù)合肥250～400g/株，在第4a冬季再修枝一次，修剪強(qiáng)度為樹(shù)高的1/3，以促進(jìn)主干生長(zhǎng)，培育優(yōu)良干形。

1.3.2 調(diào)查統(tǒng)汁

2019年12月對(duì)試驗(yàn)林調(diào)查造林成活率；2024年5月上旬進(jìn)行全林每木檢尺，調(diào)查測(cè)量保存率和胸徑、樹(shù)高、冠幅生長(zhǎng)量。

應(yīng)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，作方差分析及LSD法多重比較，對(duì)有關(guān)遺傳參數(shù)估計(jì)等[3]。各指標(biāo)計(jì)算公式：?jiǎn)沃炅⒛静姆eV=0.000052764291×D1.8821611×H1.0093166，式中：V為材積（m3），D為胸徑（cm），H為樹(shù)高（m）；遺傳力h2=1-1/F處理，式中：h2為遺傳力，F(xiàn)為收縮系數(shù)；遺傳增益△G =s×h2p /μ×100%，式中：△G為遺傳增益，s為選擇差，h2p為家系遺傳力，μ為群體平均值。

2結(jié)果與分析

2.1 不同家系鐵刀木生長(zhǎng)性狀差異比較

鐵刀木家系試驗(yàn)林生長(zhǎng)性狀方差分析結(jié)果表明，第1a造林成活率差異不顯著，6a生胸徑差異極顯著，保存率、樹(shù)高和單株立木材積差異顯著，冠幅差異顯著不顯著（表2、表3）。平均立木材積0.0098～0.0327m3、胸徑5.36～9.06cm、樹(shù)高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%；平均立木材積、胸徑、樹(shù)高、冠幅、保存率和成活率指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)試驗(yàn)林群體值的有7個(gè)家系即12號(hào)、22號(hào)、26號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、32號(hào)、37號(hào)，以平均立木材積、胸徑、樹(shù)高、冠幅4個(gè)因子均達(dá)到或超過(guò)試驗(yàn)林群體值的有10個(gè)家系即9號(hào)、12號(hào)、16號(hào)、20號(hào)、22號(hào)、26號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、32號(hào)、37號(hào)，其中以20號(hào)、16號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、32號(hào)、9號(hào)生長(zhǎng)表現(xiàn)較為突出。

2.2鐵刀木生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)估算

為了反映鐵刀木家系生長(zhǎng)性狀的穩(wěn)定性和遺傳性，提高育種水平，需要作遺傳力測(cè)定[4]。鐵刀木各家系胸徑、樹(shù)高、冠幅和立木材積的單株遺傳力與家系遺傳力見(jiàn)表4。從表4可知，家系遺傳力以胸徑最高達(dá)0.4767，其次立木材積為0.3734，冠幅最低；單株遺傳力以立木材積最高達(dá)0.1111，胸徑次之，冠幅最低。從而表明地徑和材積具有較高的遺傳力，可以較穩(wěn)定地遺傳給后代，是林木育種的重要選擇指標(biāo)。

2.3鐵刀木家系主要性狀遺傳增益與優(yōu)良家系的早期選擇

鐵刀木各家系主要性狀的遺傳增益見(jiàn)表5。林木生長(zhǎng)優(yōu)劣最終體現(xiàn)在材積生長(zhǎng)量，參照朱積余等[5]對(duì)紅錐優(yōu)良家系選擇和評(píng)價(jià)方法，結(jié)合鐵刀木試驗(yàn)林實(shí)際情況，以各家系單株立木材積為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)考慮入選家系的胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)量不低于群體平均值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，按參試家系20%的入選率選出早期生長(zhǎng)優(yōu)良家系8個(gè)即20、16、27、29、32、7、9、40，但是，7號(hào)家系樹(shù)高僅為6.98m，低于樹(shù)高群體平均值7.33m，因而剔除該家系，但今后可特別關(guān)注其變化狀態(tài)，本次實(shí)際入選家系7個(gè)，入選率為17.5%。7個(gè)入選家系單株立木材積、胸徑、樹(shù)高、冠幅、成活率和保存率均值為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分別比群體平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；單株立木材積、胸徑、樹(shù)高和冠幅遺傳增益分別達(dá)18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。

3 結(jié)論與討論

林木育種表現(xiàn)型選擇，受基因型和環(huán)境作用共同影響，育種工作者期望能選擇出基因型表現(xiàn)優(yōu)良的品種推廣，增加林分產(chǎn)量和質(zhì)量，提高林地生產(chǎn)力。而家系引種測(cè)定時(shí)間關(guān)系著測(cè)定選擇準(zhǔn)確性，有些學(xué)者對(duì)林木測(cè)定早期選擇也認(rèn)為有較高可靠性，如朱積余等研究認(rèn)為7a生可作為紅錐優(yōu)良家系選擇年齡[5]，張金文和賴(lài)銀華對(duì)杉木無(wú)性系測(cè)定經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，表明其早期選擇后進(jìn)入中齡林復(fù)選入選率也較高[6-8]，梁一池也提出第一階段試驗(yàn)在亞熱帶地區(qū)造林5～10a即可做出選擇[9]。本研究以6a生鐵刀木子代測(cè)定結(jié)果表明，第1a造林成活率差異不顯著，胸徑差異極顯著，保存率、樹(shù)高和單株立木材積差異顯著，冠幅差異顯著不顯著；平均單株立木材積0.0098～0.0327m3、胸徑5.36～9.06cm、樹(shù)高6.06～8.45m、冠幅2.17～2.95m、保存率71.88%～100.00%、成活率87.5%～100.00%。以立木材積為主要選擇指標(biāo)，同時(shí)考慮入選家系的胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)量不低于群體均值為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，在40個(gè)家系測(cè)定林中，按參試家系20%的入選率選出早期生長(zhǎng)優(yōu)良家系8個(gè)即20號(hào)、16號(hào)、27號(hào)、29號(hào)、32號(hào)、7號(hào)、9號(hào)、40號(hào)，但是，7號(hào)家系樹(shù)高僅為6.98m，低于樹(shù)高群體平均值7.33m，因而剔除該家系，但今后可特別關(guān)注其變化狀態(tài)，本次實(shí)際入選家系7個(gè)，入選率為17.5%。7個(gè)入選家系單株立木材積、胸徑、樹(shù)高、冠幅、成活率和保存率均值為0.0280m3、8.45cm、8.07m、2.80m、98.21%、91.07%，分別比群體平均值增加101.44%、19.52%、10.09%、9.80%、1.70%、1.19%；單株立木材積、胸徑、樹(shù)高和冠幅遺傳增益分別達(dá)18.79%、9.34%、3.23%、1.68%。本試驗(yàn)優(yōu)良家系選擇結(jié)果與林周明不盡一致[10]，主要原因可能是鐵刀木為熱帶樹(shù)種，受兩個(gè)造林試驗(yàn)點(diǎn)氣候立地等環(huán)境條件影響，以及選擇樹(shù)齡和統(tǒng)計(jì)分析方法不同引起差異的，有待于今后繼續(xù)觀測(cè)比較。

林木育種具有長(zhǎng)期性、復(fù)雜性和良種選擇的動(dòng)態(tài)性，優(yōu)良家系會(huì)隨著試驗(yàn)林樹(shù)齡增大而發(fā)生變化。本試驗(yàn)選擇出早期生長(zhǎng)優(yōu)良家系7個(gè)，由于造林時(shí)間較短，各家系的生長(zhǎng)特性尚未充分表現(xiàn)，抗逆性也有待于繼續(xù)觀察，因而選擇的可靠性隨著林齡增長(zhǎng)，將是一個(gè)動(dòng)態(tài)選擇過(guò)程，今后需要做進(jìn)一步觀測(cè)，實(shí)行多林齡多層次選擇，盡早選擇出遺傳穩(wěn)定性高的家系，以加快鐵刀木良種化進(jìn)程，提高鐵刀木林分產(chǎn)量和質(zhì)量，對(duì)閩南地區(qū)發(fā)展珍貴紅木樹(shù)種造林，精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量，具有重大意義。

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