郭 亮，秦麗鳳，張師銀，鄧戴云

（桂林市林業(yè)科學(xué)研究所，廣西 桂林，541004）

杉木Cunninghamia lanceolata 是我國獨有的樹種之一，因其在生長速度、材料質(zhì)地等方面擁有明顯的優(yōu)勢，因此，也被廣泛作為經(jīng)濟林樹種應(yīng)用。盡管如此，我國的杉木林發(fā)展仍比較緩慢，各地杉木林區(qū)分布不均，單單依靠實生苗栽培，已無法滿足對杉木幼苗的需要[1]。杉木苗木繁殖主要分為有性繁殖和無性繁殖兩種，與傳統(tǒng)的有性繁殖相比，無性繁殖較少發(fā)生基因重組現(xiàn)象，根據(jù)“有性繁殖創(chuàng)造變異，無性繁殖固定變異”的育種策略[2]，無性繁殖方式更有利于維持杉木母樹優(yōu)良性狀的穩(wěn)定性。苗木扦插作為杉木主要的無性繁殖方式之一，利用采穗圃促萌技術(shù)進行萌條增產(chǎn)繁殖，可直接影響到杉木扦插苗木的質(zhì)量。扦插苗木質(zhì)量的好壞，同扦插材料的來源、萌條質(zhì)量等因素有關(guān)[3]，因此探索較為合理的促萌條件組合對提高杉木采穗圃萌條產(chǎn)量具有重要意義。從已有報道分析發(fā)現(xiàn)，能夠促使杉木母株提高萌條產(chǎn)量的因素有很多，主要有壓桿程度、定植深度、種植間距、截桿、施肥水平、損傷、火燒、病蟲等因素[4]。張曉珍研究了母株壓條角度、施肥種類和圃地土壤等培育措施對杉木無性系采穗圃萌條數(shù)量、質(zhì)量及成活率的影響，結(jié)果表明不同培育措施對杉木無性系采穗圃萌條產(chǎn)量及直徑的影響顯著，但對扦插成活率的影響不顯著[5]。盡管以上各因素都會對杉木采穗圃母株的萌條產(chǎn)量產(chǎn)生影響，但當(dāng)多種因素同時存在時，是否存在因素間的相互作用的研究較少，通過研究壓桿程度、定植深度、種植間距三個因素間的相互作用下的高產(chǎn)組合，可進一步提高杉木采穗圃的萌條產(chǎn)量。本文采用極差分析法和方差分析法對正交試驗結(jié)果進行分析，篩選出壓桿程度、定植深度、種植間距三個因素中的高產(chǎn)組合，并對三個因素各自對萌條產(chǎn)量影響的顯著程度進行分析，以期為杉木采穗圃的營建方式提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗地的選擇

為保證采穗圃達(dá)到豐產(chǎn)，一般采穗圃應(yīng)選擇地勢開闊、氣候溫和、陽光充足、坡度較?。?0°以下）、土壤肥沃的地方[6]。試驗地設(shè)在桂林市林業(yè)科學(xué)研究所杉木育苗基地，110°21′ E，25°18′ N，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，平均海拔150 m 左右，全年無霜期300 d 左右，年平均氣溫19℃，年平均降水量1 900 mm。試驗地平坦開闊，土壤種類為黃壤土，土層厚度約50 cm，pH 為6.5 左右，表現(xiàn)為弱酸性，排水通暢，符合杉木采穗圃的選址要求。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

營建采穗圃的杉木母株苗木共有兩個品系，分別為‘柳229’和‘西山9122’。母株苗木為桂林市林業(yè)科學(xué)研究所自行育苗，為1年生扦插苗，大小均勻，苗高40～50 cm，基徑1 cm 左右。

2.2 試驗方法

2.2.1 采穗圃整地及母株定植 在母株定植前一個月，進行全面除雜，翻地，并淋0.5%高錳酸鉀溶液進行消毒，一周后按正交試驗設(shè)計方案，對試驗地進行劃分，挑揀出較大石塊，并將泥土敲細(xì)，畦面按要求平整。于2016年3 月進行母株苗木定植，將定植的母株統(tǒng)一截頂，截頂長度統(tǒng)一為2～3 cm，按正交試驗設(shè)計進行分區(qū)定植，保持苗木根頸部與地表持平，為提高成活率須培10 cm 厚的土，定植后澆透水，并做好后期的撫育管理工作。

2.2.2 正交試驗方法設(shè)計 試驗采用正交試驗方法，探究壓桿程度（A）、定植深度（B）、種植間距（C）三種因素對萌條產(chǎn)量的影響，每個因素設(shè)3個水平，具體如表1，因此可運用L9（34）正交試驗方法進行試驗設(shè)計。

將‘柳229’和‘西山9122’兩個品系分別按L9（34）正交試驗方法對各因素水平進行排列設(shè)計，具體如表2，以上試驗重復(fù)3 次，每個重復(fù)定植50 株，定植地點隨機分布。定植同時，須按照試驗設(shè)計，選定不同的種植間距，并在定植后3個月內(nèi)，將已發(fā)新芽成活的母株根頸部的培土刨開至試驗設(shè)計B 的3個水平，同時對需要壓桿處理的母株進行壓桿，對未成活的母株苗木進行補種。

表1 正交試驗各因素與水平Table 1 Factor and level table of orthogonal test

2.2.3 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計 2017年3 月和5 月對全部母株苗木各取一次萌條，要求扒開泥土，只取根頸部位帶有黃化部分的萌條，每次取萌條后要用泥土對母株根頸部位重新覆蓋[7]。統(tǒng)計萌條數(shù)量時，只統(tǒng)計長度在6 cm 以上并且無明顯偏冠的萌條數(shù)量，依據(jù)三個重復(fù)一年所剪根頸部萌條總平均數(shù)除以每個處理種植母株株數(shù)即可得出試驗?zāi)钢陠沃昴昶骄a(chǎn)萌條量。

表2 L9（34）正交試驗設(shè)計Table 2 Orthogonal test design table

2.2.4 試驗數(shù)據(jù)分析 采用IBM SPSS Statistics 24 軟件對‘柳229’和‘西山9122’兩個品系正交試驗所得數(shù)據(jù)分別進行極差分析和方差分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同試驗組合間的母株萌條產(chǎn)量

兩個不同品系杉木采穗圃對比試驗結(jié)果表明，不同壓桿程度、定植深度和種植間距組合，對杉木采穗圃有效萌條產(chǎn)量具有不同的影響，采穗圃母株產(chǎn)萌條平均數(shù)及每公頃產(chǎn)萌條總數(shù)如表3。

由表3 可看出，在‘柳229’和‘西山9122’兩個品系中，同樣是試驗組合7 產(chǎn)量最高，其中‘柳229’萌條產(chǎn)量（均值為47.6±0.71 條·株-1，產(chǎn)萌條總數(shù)為396.66 萬條·hm-2）在這一組合下略高于‘西山9122’萌條產(chǎn)量（均值為43.2±3.08 條·株-1，產(chǎn)萌條總數(shù)為360 萬條·hm-2）。主要原因是，盡管‘西山9122’三個重復(fù)共150 株萌條總產(chǎn)量在9 000 條以上高于產(chǎn)萌條8 000 左右的‘柳229’，但‘西山9122’萌條較短，且偏冠的萌條占比例較高，不符合扦插用萌條的基本要求，因此對不合格萌條并未進行統(tǒng)計，這表明作為無性系扦插母本，‘柳229’比‘西山9122’能產(chǎn)生更多的合格萌條，在采穗圃建設(shè)方面更有優(yōu)勢。此外，在各組試驗中，萌條平均數(shù)高的組合并不一定就有較高的每公頃產(chǎn)萌條數(shù)，如組合3 比組合4 萌條平均數(shù)更高，但每公頃產(chǎn)萌條數(shù)組合3 低于組合4，因此試驗中既要考慮提高杉木母株的利用率又要考慮對土地的利用程度。

表3 不同組合的正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of different combinations

3.2 不同因素間的極差分析

利用極差分析法對正交試驗結(jié)果進行分析結(jié)果見表4。在表4 中，兩個品系間，因素A 中K 值最大為K2，因素B 中K 值最大為K1，因素C 中K 值‘柳229’最大為K2（79.8），‘西山9122’最大為K3（70.7），因此通過極差分析發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)組合為：‘柳229’為A2B1C2，‘西山9122’為A2B1C3。利用各因素間的R 值進行對比可知，兩個杉木品系萌條平均數(shù)中各因素間影響大小的主次順序為：A﹥B﹥C。

在表5 中因素A 和因素B 的最佳選項同樣分別為A2，B1，但因素C 中盡管C1的單株平均產(chǎn)量并沒有C2高，但C1在每公頃產(chǎn)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C2，因此每公頃產(chǎn)萌條數(shù)的最優(yōu)組合為：A2B1C1，利用各因素間的R 值進行對比可知，兩個杉木品系每公頃產(chǎn)萌條數(shù)中各因素影響大小主次順序為：A﹥C﹥B。

表4 影響萌條平均數(shù)不同因素間的極差分析Table 4 Orthogonal polar difference analysis between different factors affecting the average number of coppice shoot

表5 影響每公頃產(chǎn)萌條數(shù)不同因素間的極差分析Table 5 Orthogonal polar difference analysis between different factors affecting the number of coppice shoot

3.3 不同因素間的方差分析

為了對正交試驗結(jié)果進一步分析，并對極差分析結(jié)果進行驗證，采用SPSS 分析軟件對正交試驗結(jié)果進行方差分析。由表6、表7 可知，‘柳229’和‘西山9122’兩個品系萌條平均數(shù)的P 值同樣是C﹥B﹥A，依據(jù)方差分析原理，P 值越小說明該因素對萌條產(chǎn)量的影響越顯著，因此兩個品系間影響因素主次順序為A﹥B﹥C，這與萌條平均數(shù)極差分析結(jié)果相同。在‘柳229’中因素A 的F=293.319，P=0.003＜0.01；因素B 的F=36.033，P=0.027＜0.05；因素C 的F=2.865，P=0.259﹥0.05，這表明在‘柳229’的正交試驗中，因素A 對試驗結(jié)果的影響極顯著，因素B 對試驗結(jié)果的影響顯著，因素C 對試驗結(jié)果的影響不顯著；在‘西山9122’中因素A 的F=185.613，P=0.005＜0.01；因素B 的F=28.622，P=0.034＜0.05；因素C 的F=0.719，P=0.582﹥0.05，這同樣表明在‘西山9122’品系的正交試驗中，因素A 對試驗結(jié)果的影響極顯著，因素B 對試驗結(jié)果的影響顯著，因素C 對試驗結(jié)果的影響不顯著。

表6 影響‘柳229’萌條單株平均數(shù)不同因素間的方差分析Table 6 Variance Analysis of Different Factors Affecting the Average Number of coppice shoot of‘Liu 229’

表7 影響‘西山9122’萌條單株平均數(shù)不同因素間的方差分析Table 7 Variance Analysis of Different Factors Affecting the Average Number of coppice shoot of‘Xishan 9122’

由表8、表9 表明，品系‘柳299’中因素A 的F=84.595，P=0.012＜0.05，因素C 的F=21.238，P=0.045＜0.05，因此因素A 和因素C 在每公頃萌條數(shù)上表現(xiàn)為影響顯著；品系‘西山9122’中僅有因素A 的F=39.400，P=0.025＜0.05，表現(xiàn)為影響顯著。

表8 影響‘柳229’每公頃萌條數(shù)不同因素間的方差分析Table 8 Variance analysis of different factors affecting the number of sprouts per hectare of‘Liu 229’

表9 影響‘西山9122’每公頃萌條數(shù)不同因素間的方差分析Table 9 Variance analysis of different factors affecting the number of sprouts per hectare of‘Xishan 9122’

4 討論

杉木本身具有很強的生產(chǎn)萌條的能力，在人為創(chuàng)造的某些條件下，可以促使這一特性的發(fā)揮，杉木采穗圃就是利用這一方面的特性達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的[8]。采穗圃的營建和管理方法可以直接影響到杉木扦插萌條的產(chǎn)量高低和質(zhì)量水平。本次試驗選取了壓桿程度、定植深度、種植密度三個因素，探究在三個因素相互作用時對杉木采穗圃萌條產(chǎn)量的影響程度。在此次探究的基礎(chǔ)上，下一步應(yīng)針對以下幾個問題進行深入探究：（1）對母株進行壓桿處理時，應(yīng)將壓桿的程度控制在合理的范圍內(nèi)，在本次試驗中“將苗壓至地面”和“莖稈與地面呈20°～30°”兩個水平條件下，當(dāng)其他因素一致時，萌條總產(chǎn)量并沒有顯著的差異，主要差異體現(xiàn)在當(dāng)苗壓至地面時，萌條不符合篩選要求的比例會大大增加，主要表現(xiàn)在萌條生長不良，較短較細(xì)，因此統(tǒng)計后符合要求萌條數(shù)量會減少。建議進一步開展促萌改良試驗，尋找更有優(yōu)勢的促萌方法。（2）在種植密度因素水平選擇上，由于在本次探究中對結(jié)果的影響并不顯著，應(yīng)在今后的試驗中進行范圍更廣的水平選擇，探究在30 cm×30 cm 以下更低種植密度的情況，積極提高單位面積萌條的總產(chǎn)量。

5 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，杉木采穗圃母株定植的壓桿程度和定植深度對單株萌條平均數(shù)都有顯著的影響，其中母株壓桿程度為莖稈與地面呈20°～30°，定植深度為根頸部以上1～2 cm 最能促進萌條的生成；母株種植間距對單株萌條平均數(shù)沒有顯著影響，但對每公頃產(chǎn)萌條總數(shù)是有影響的，在建立杉木采穗圃時既要考慮提高單株母株的利用率，減少用工成本，又要考慮合理提高土地的利用率，因此本次試驗中最佳的種植間距為30 cm×30 cm。‘柳229’和‘西山9122’兩個品系最適的組合為A2B1C1，即壓桿程度為莖稈與地面呈20°～30°，定植深度為根頸部以上1～2 cm，定植間距30 cm×30 cm，在此組合下不僅能提高單株母株的利用率，還能合理提高土地的利用率。此外 由‘柳229’和‘西山9122’兩個品系間比較發(fā)現(xiàn)，在同一條件下，‘柳229’所產(chǎn)萌條數(shù)量更多，有效萌條（長度6 cm 以上，無明顯偏冠現(xiàn)象）產(chǎn)量可達(dá)到45 條·株-1以上，有效萌條產(chǎn)量可達(dá)390萬條·hm-2，更適合作為構(gòu)建杉木采穗圃的母株。