5年生杉木無(wú)性系主要生長(zhǎng)性狀及優(yōu)良無(wú)性系選擇研究

摘要" 選擇SW01—SW36共36個(gè)5年生3代杉木無(wú)性系及1個(gè)當(dāng)?shù)厣寄痉N子苗作為試驗(yàn)對(duì)象，對(duì)其樹高、胸徑和材積3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀進(jìn)行測(cè)定和分析，采用對(duì)比法選擇優(yōu)良無(wú)性系。結(jié)果表明，5年生杉木無(wú)性系的3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀間差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），且重復(fù)力較高（68.15%～81.34%），材積變異系數(shù)17.68%，可利用材積性狀進(jìn)行優(yōu)良無(wú)性系選擇；對(duì)比法選擇了SW03、SW07和SW09等8個(gè)早期速生型優(yōu)良無(wú)性系，其平均材積比試驗(yàn)平均值高25.94%，與試驗(yàn)對(duì)照相比，平均現(xiàn)實(shí)增益48.79%，平均遺傳增益33.25%，增產(chǎn)潛力明顯，應(yīng)用推廣價(jià)值較高。研究結(jié)果為杉木優(yōu)良無(wú)性系選擇及推廣提供參考。

關(guān)鍵詞" 杉木；無(wú)性系；生長(zhǎng)性狀；遺傳變異；無(wú)性系選擇

中圖分類號(hào)" S791.27"""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A"""""" 文章編號(hào)" 1007-7731（2024）22-0060-04

DOI號(hào)" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.22.013

基金項(xiàng)目 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“杉木高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效新品種選育研究”（202YFAD2200201）；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（CAFYBB2017ZA001-1）。

作者簡(jiǎn)介 陳建平（1971—），男，福建南平人，工程師，從事森林培育工作。

收稿日期 2024-07-13

Investigation on main growth traits and clone selection of 5-year old Chinese fir

CHEN Jianping

（Fujian Shaowu City Hongdun State-owned Forest Farm Co.， Ltd.， Shaowu 354005， China）

Abstract" 36 5-year-old third-generation Chinese fir clones SW01 ～ SW36 and 1 local Chinese fir seed seedling were selected as experimental forests， the 3 main growth traits of tree height， breast height diameter， and volume in the experimental forest were measured and analyzed. A comparative method was used to select excellent clones. The results showed that there were statistically significant differences （Plt;0.01） among the 3 main growth traits of 5-year-old Chinese fir clones， and the repeatability was high （68.15%～81.34%）. The coefficient of variation of volume was 17.68%， which could be used for selecting excellent clones based on volume traits. The comparative method selected 8 early fast-growing excellent clones， including SW03 ， SW07， and SW09， with average volume 25.94% higher than the experimental average. Compared with the experimental control， the average practical gain was 48.79%， and the average genetic gain was 33.25%. The potential for increased yield is significant， and its application and promotion value was great. The research results provided references for the selection and promotion of excellent clones of Chinese fir.

Keywords" Chinese fir; clone; growth traits; genetic correlation; clone selection

杉木是南方集體林區(qū)重要的速生栽培樹種之一，近年來(lái)，該樹種生長(zhǎng)量提升較大，目前已基本形成種子園常規(guī)選育，以雜交育種為主，無(wú)性系選育為輔的生產(chǎn)格局。無(wú)性系育種具有遺傳穩(wěn)定性，在楊樹、桉樹和杉木等林木遺傳育種中占有重要地位。實(shí)踐中，采用該方法選育出大量的無(wú)性系品種，并應(yīng)用于生產(chǎn)，對(duì)木材產(chǎn)業(yè)和林業(yè)發(fā)展具有重要貢獻(xiàn)。

杉木的無(wú)性系育種技術(shù)較為成熟，沈明輝[1]、何貴平等[2]研究了杉木無(wú)性系采穗圃的樹體管理、萌芽條發(fā)生規(guī)律和插條選擇，以及采穗圃的施肥與管理，發(fā)現(xiàn)采用壓干式的采穗母株，其基部萌芽條較粗壯，多為直立穗條，扦插成活率高，且不易偏冠；同時(shí)提出了福建邵武等地區(qū)杉木扦插育苗可采取一年扦插2次的模式（秋條春插和春條夏插），苗木質(zhì)量可達(dá)到當(dāng)?shù)厣寄久绯銎栽炝謽?biāo)準(zhǔn)。歐陽(yáng)磊等[3]研究了杉木優(yōu)良無(wú)性系組培快繁技術(shù)體系，發(fā)現(xiàn)適宜的誘導(dǎo)培養(yǎng)基、繼代增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，以及適宜的組培苗移栽基質(zhì)組合，其杉木組培苗生根率達(dá)90%，移栽成活率96%。何貴平等[4]研究了杉木無(wú)性系主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異和無(wú)性系選擇，明確其主要生長(zhǎng)性狀與材質(zhì)性狀的遺傳變異規(guī)律，提出了中齡杉木優(yōu)良無(wú)性系選擇可采用生長(zhǎng)性狀與材質(zhì)性狀并重的指數(shù)選擇法。肖暉等[5]研究杉木無(wú)性系圃地測(cè)定性狀遺傳變異及早期選擇，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)性狀和分枝性狀的遺傳變異規(guī)律，以及遺傳—環(huán)境的互作效應(yīng)，互作方差在總遺傳方差中占比較大，同時(shí)在早期選擇時(shí)適當(dāng)?shù)娜脒x強(qiáng)度既能保留無(wú)性系間目標(biāo)性狀遺傳變異的豐富度，又能固定大部分的遺傳—環(huán)境互作效應(yīng)。

當(dāng)前杉木造林地進(jìn)入二茬或三茬林連栽階段，林地土壤出現(xiàn)板結(jié)、地力衰退等現(xiàn)象，林木生長(zhǎng)量有所下降[6-7]，需選擇優(yōu)良品種來(lái)適應(yīng)當(dāng)前的造林地，以保持林地生產(chǎn)力。杉木無(wú)性系選擇方法主要有從苗期選擇超級(jí)苗繁殖成子代，從子代林中選擇優(yōu)良單株伐倒后采萌芽條，然后建采穗圃，采萌芽條扦插繁殖成無(wú)性系，之后進(jìn)行無(wú)性系測(cè)定，選擇優(yōu)良無(wú)性系。本研究采用該方法繁殖出大量的無(wú)性系苗，進(jìn)行無(wú)性系測(cè)定。

本文研究了5年生3代杉木無(wú)性系測(cè)定林的主要生長(zhǎng)性狀，以了解杉木無(wú)性系主要生長(zhǎng)性狀的遺傳變異規(guī)律，為研究區(qū)選擇出更優(yōu)良的無(wú)性系品種進(jìn)行推廣種植，以及杉木更高世代育種研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)林地位于福建省邵武市洪墩國(guó)有林場(chǎng)二工區(qū)063林班33大班010、020小班。造林地為杉木林伐后跡地，土壤為紅黃壤，土層厚度85"cm以上，坡度22"°，坡向西南，土壤肥力中等，海拔300"m左右。

1.2 試驗(yàn)方法

2015年2月從杉木3代種子園種子育苗的苗木中選擇36株超級(jí)苗，定植在林場(chǎng)苗圃地，8月下旬進(jìn)行壓干處理，使其基部長(zhǎng)出萌芽條；2016年2月進(jìn)行扦插繁殖成無(wú)性系；2017年2月將無(wú)性系苗營(yíng)建成無(wú)性系采穗圃，8月下旬進(jìn)行壓干處理；2018年2月采萌芽條進(jìn)行扦插繁殖；2019年2月營(yíng)造杉木3代無(wú)性系測(cè)定林，試驗(yàn)材料為36個(gè)無(wú)性系（編號(hào)SW01—SW36），以本地3代杉木種子園混合種子苗作為對(duì)照。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，4株單行小區(qū)，8次重復(fù)。造林地清雜后堆燒煉山，再挖穴造林，穴規(guī)格長(zhǎng)×寬×深為0.6"m×0.5"m×0.4"m，株行距1.8"m×1.8"m；造林當(dāng)年及之后2年每年擴(kuò)穴培土及施肥各1次，每株施復(fù)合肥0.1"kg。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

2023年12月測(cè)量各處理樹高和胸徑，并計(jì)算材積，計(jì)算公式如式（1）。

V =0.000 058 777×D 1.969 983 1×H 0.896 461 57 """""" （1）

式（1）中，V為單株材積，m3；D為胸徑，cm；H為樹高，m。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用小區(qū)平均數(shù)，采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[8]，重復(fù)力h2=1-1/F（F為方差檢驗(yàn)值），根據(jù)林木材積生長(zhǎng)性狀，采用對(duì)比法進(jìn)行優(yōu)良無(wú)性系選擇。

2 結(jié)果與分析

2.1 5年生杉木無(wú)性系主要生長(zhǎng)性狀

試驗(yàn)林分5年生杉木無(wú)性系樹高、胸徑和材積3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀的方差分析結(jié)果如表1所示。無(wú)性系的3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），表明造林試驗(yàn)無(wú)性系雖然都是選擇超級(jí)苗建原種圃后繁殖育成，但其生長(zhǎng)情況存在較大差異，進(jìn)行無(wú)性系測(cè)定對(duì)優(yōu)良無(wú)性系選擇具有重要意義。

2.2 5年生杉木無(wú)性系主要生長(zhǎng)性狀遺傳參數(shù)

林木性狀的遺傳參數(shù)是遺傳改良工作的重要參考指標(biāo)。5年生杉木無(wú)性系各生長(zhǎng)性狀參數(shù)如表2所示，樹高、胸徑和材積3個(gè)生長(zhǎng)性狀均有較高的重復(fù)力（68.15%～81.34%），說(shuō)明杉木無(wú)性系各生長(zhǎng)性狀均有較高的遺傳穩(wěn)定性，由其選擇出的無(wú)性系有較高的可靠性。樹高和胸徑的變異系數(shù)中等，材積的變異系數(shù)相對(duì)較大（17.68%），為選擇優(yōu)良無(wú)性系提供條件。該試驗(yàn)林杉木樹高平均值6.75"m，胸徑平均值9.80"cm，其樹高和胸徑年平均生長(zhǎng)量分別為1.35"m和1.96"cm，表現(xiàn)出良好的早期速生性，也表明從杉木3代種子園子代苗中選擇超級(jí)苗繁殖成無(wú)性系造林表現(xiàn)出較高的群體生產(chǎn)力。

2.3 5年生杉木優(yōu)良無(wú)性系早期選擇

杉木從造林到采伐的全部生長(zhǎng)周期需20年以上，而選擇優(yōu)良品種至少需半個(gè)輪伐期，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)不利于優(yōu)良品種及時(shí)推廣應(yīng)用，進(jìn)行早期選擇十分必要。杉木主要生長(zhǎng)性狀早期相關(guān)性較高[9-10]，因此進(jìn)行早期選擇是可行的。本試驗(yàn)優(yōu)良無(wú)性系初選以材積為選擇性狀，通過(guò)對(duì)比法初選了8個(gè)早期速生型優(yōu)良無(wú)性系，其生長(zhǎng)性狀如表3所示。入選的8個(gè)5年生杉木的平均樹高比試驗(yàn)群體高5.63%，與試驗(yàn)對(duì)照相比，樹高平均現(xiàn)實(shí)增益11.41%，平均遺傳增益9.28%；平均胸徑比試驗(yàn)群體高9.69%，與試驗(yàn)對(duì)照相比，樹高平均現(xiàn)實(shí)增益16.22%，平均遺傳增益12.72%；材積比試驗(yàn)群體平均值高25.94%，與試驗(yàn)對(duì)照相比，材積平均現(xiàn)實(shí)增益48.79%，平均遺傳增益33.25%。綜合來(lái)看，入選的8個(gè)速生型杉木無(wú)性系的樹高、胸徑和材積均優(yōu)于試驗(yàn)群體整體水平以及對(duì)照，生長(zhǎng)狀況良好。

3 結(jié)論與討論

林木優(yōu)良無(wú)性系的應(yīng)用推廣是當(dāng)前的研究重點(diǎn)之一?？迪蜿?yáng)[11]研究表明，品種與地點(diǎn)的交互效應(yīng)明顯，杉木無(wú)性系品種在大面積推廣應(yīng)用時(shí)，需進(jìn)行區(qū)域化試驗(yàn)，選擇適合當(dāng)?shù)貧夂蚣巴寥罈l件的優(yōu)良品種，做到適地適品種、多品種造林，避免品種多樣性不足引起的樹體生長(zhǎng)不良。本試驗(yàn)選擇36個(gè)5年生3代杉木無(wú)性系及1個(gè)當(dāng)?shù)厣寄痉N子苗，測(cè)定其主要生長(zhǎng)性狀，為杉木優(yōu)良無(wú)性系的推廣應(yīng)用提供參考，具體結(jié)論如下。

（1）樹高、胸徑和材積3個(gè)主要生長(zhǎng)性狀在各無(wú)性系之間差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.01），表明此次通過(guò)選擇超級(jí)苗再建原種圃后繁殖育成的無(wú)性系樹體生長(zhǎng)情況存在較大差異，對(duì)其進(jìn)行無(wú)性系測(cè)定具有重要的實(shí)踐意義。

（2）杉木無(wú)性系的樹高、胸徑和材積均有較高的重復(fù)力（68.15% ～ 81.34%），其中材積的變異系數(shù)中等，為17.68%，表明杉木無(wú)性系各樹體生長(zhǎng)性狀均有較高的遺傳穩(wěn)定性，通過(guò)生長(zhǎng)性狀選擇出的無(wú)性系具有較高的可靠性。

（3）采用材積生長(zhǎng)性狀，用對(duì)比法初選SW03、SW07和SW09等8個(gè)早期速生型優(yōu)良無(wú)性系，其5年生的杉木平均樹高、胸徑和材積比試驗(yàn)群體平均值分別高5.63%、9.69%和25.94%，增產(chǎn)潛力明顯，應(yīng)用推廣價(jià)值較高。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈明輝. 杉木優(yōu)良無(wú)性系采穗圃營(yíng)建及管理技術(shù)[J]. 安徽林業(yè)科技，2021，47（6）：39-40，46.

[2] 何貴平，陳益泰，封劍文，等. 杉木無(wú)性系采穗圃萌芽發(fā)生動(dòng)態(tài)、施肥效應(yīng)及其管理[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，1998，11（1）：52-57.

[3] 歐陽(yáng)磊，鄭仁華，翁玉榛，等. 杉木優(yōu)良無(wú)性系組培快繁技術(shù)體系的建立[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，31（3）：47-51.

[4] 何貴平，林陽(yáng)峰，程亞平，等. 杉木無(wú)性系主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異和無(wú)性系選擇[J]. 浙江林業(yè)科技，2015，35（1）：65-67.

[5] 肖暉，林澤忠，蘇順德，等. 杉木無(wú)性系圃地測(cè)定性狀遺傳變異分析及超早期選擇[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，48（3）：63-70.

[6] 何貴平，徐金良，徐永勤，等. 不同立地杉木家系幼林生長(zhǎng)差異[J]. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，35（3）：453-458.

[7] 方奇. 杉木連栽對(duì)土壤肥力及其林木生長(zhǎng)的影響[J]. 林業(yè)科學(xué)，1987，23（4）：389-397.

[8] 唐啟義，馮明光. DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)分析及數(shù)據(jù)挖掘[M]. 北京：科學(xué)出版社，2007.

[9] 何貴平，徐永勤，齊明，等. 杉木2代種子園子代主要經(jīng)濟(jì)性狀遺傳變異及單株選擇[J]. 林業(yè)科學(xué)研究，2011，24（1）：123-126.

[10] 翁玉榛. 杉木第二代種子園自由授粉子代遺傳變異及優(yōu)良家系選擇[J]. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，32（1）：15-18.

[11] 康向陽(yáng). 關(guān)于無(wú)性系林業(yè)若干問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和建議：以楊樹為例[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，39（9）：1-7.

（責(zé)任編輯：李媛）