吳振明,陳明皋,吳際友,程 勇,吳 哲,陳家法,廖德志,魏志恒,黃水清,翁艷榮,熊 旺
(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院,湖南 長(zhǎng)沙 410004; 2.湖南富林生物科技有限公司,湖南 長(zhǎng)沙 410004;3.湖南省汨羅市桃林國(guó)有林場(chǎng),湖南 汨羅 414401)
濕地松Pinus elliottii原產(chǎn)于美國(guó)東南部、古巴、中美洲等地,為速生常綠針葉喬木,是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)工業(yè)原材料樹(shù)種,其木材和松脂具有很高的經(jīng)濟(jì)收益;濕地松因其生長(zhǎng)快、干型直、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛引種栽培;我國(guó)濕地松引種已有半個(gè)多世紀(jì),已成為我國(guó)南方以及沿海地區(qū)的重要造林樹(shù)種之一[1-3],到2016年栽培種植面積達(dá)2.00×106hm2,為我國(guó)造紙業(yè)、建筑以及板材業(yè)提供大量?jī)?yōu)質(zhì)原材料及優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品。
濕地松研究受到了國(guó)內(nèi)外林業(yè)專家的廣泛關(guān)注,先后已對(duì)濕地松的栽培、快繁、材性、產(chǎn)脂等多個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)的研究[4-9],本研究把從美國(guó)引進(jìn)的三代濕地松種子園半同胞家系和全同胞家系和本項(xiàng)目組自主培育的濕地松家系放在一起開(kāi)展子代測(cè)定試驗(yàn),綜合比較分析,選擇出生長(zhǎng)表現(xiàn)優(yōu)良的濕地松家系。
試驗(yàn)地選在湖南省汨羅市桃林林場(chǎng),距京廣線桃林站 2 km,距 107 國(guó)道 15 km,交通十分方便,其經(jīng)緯度為 113°04′E、28°50′N,地貌屬于低丘崗地,地勢(shì)平緩,海拔 60~80 m,坡度一般為 5°~10°;土壤為第四紀(jì)紅壤,土層深度大于 80 cm,pH 值 5.6~6.8,質(zhì)地較粘,土壤肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量多在 0.6%~2.0% 之間,全氮含量 0.1%~1%。氣候?qū)儆诖箨懶詽駶?rùn)季風(fēng)氣候,四季分明,具有“春溫多變、寒流頻繁、熱量豐富、無(wú)霜期長(zhǎng)、夏秋多旱”等特點(diǎn);年平均氣溫 16.9 ℃,絕對(duì)最高氣溫 39.7 ℃,絕對(duì)最低氣溫 -13.4 ℃;年平均降水量 1 393.6 mm,年平均相對(duì)濕度 81%;日照時(shí)數(shù) 1714.8 h,全年無(wú)霜期 265 d。適應(yīng)多種植物生長(zhǎng)。
總共22個(gè)濕地松家系參試,均為1年生實(shí)生裸根苗造林,其中來(lái)自美國(guó)的全同胞家系7個(gè)(S14、S15、S17、S18、S19、S20、S21),來(lái)自美國(guó)的半同胞家系13個(gè)(S1、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S16、S22),以及本項(xiàng)目組自主培育的全同胞家系(S23)和半同胞家系(S25)作為試驗(yàn)對(duì)照。
試驗(yàn)采用5株單行小區(qū)垂直等高線排列,5次重復(fù),完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì);造林密度為2 m×3 m;挖穴規(guī)格為:長(zhǎng)×寬×深=40 cm×30 cm×30 cm。
采用1年生濕地松裸根苗造林,苗木地徑大于0.3 cm,苗高大于25 cm,常規(guī)撫育管理。
造林后3 a(2017年12月)進(jìn)行濕地松生長(zhǎng)調(diào)查,分別調(diào)查22個(gè)濕地松家系的胸徑和樹(shù)高,比較各個(gè)家系的生長(zhǎng)差異。
使用Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[10-11]。
通過(guò)對(duì)14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示半同胞家系和全同胞家系,家系間的胸徑差異達(dá)到了極顯著水平(P<0.01),表明不同家系間濕地松胸徑生長(zhǎng)具有明顯的遺傳差異性。
表1 不同家系主效應(yīng)方差分析Table1 Variance analysis of different families for Pinus elliottii
同時(shí)分別對(duì)14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系的胸徑進(jìn)行生長(zhǎng)差異比較,結(jié)果見(jiàn)表2;由圖1可知,半同胞家系中S25號(hào)家系也即本項(xiàng)目組自主培育的半同胞家系生長(zhǎng)最快,平均胸徑最大為5.60 cm;而表現(xiàn)最差的為S7號(hào)家系,平均胸徑僅僅為3.54 cm;由圖2可知,8個(gè)全同胞家系中S17號(hào)家系胸徑生長(zhǎng)最快,平均胸徑為5.10 cm,S15號(hào)家系生長(zhǎng)最慢,平均胸徑僅為3.41 cm。
表2 不同濕地松家系胸徑生長(zhǎng)表現(xiàn)Table2 DBH Growth performance of Pinus elliottii in different families
圖1 濕地松半同胞家系胸徑生長(zhǎng)Fig.1 DBH growth of Pinus elliottii in half-sib families
圖2 濕地松全同胞家系胸徑生長(zhǎng)Fig.2 DBH growth of Pinus elliottii in full-sib families
對(duì)14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系的樹(shù)高生長(zhǎng)進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表1,結(jié)果顯示半同胞家系和全同胞家系,家系間樹(shù)高差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05)。表明不同家系間,濕地松樹(shù)高生長(zhǎng)同樣具有明顯的遺傳差異性。
同時(shí)分別對(duì)14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系的樹(shù)高進(jìn)行生長(zhǎng)差異比較,結(jié)果見(jiàn)表3;由圖3和圖4可知,14個(gè)半同胞家系中S25號(hào)家系樹(shù)高生長(zhǎng)最快,平均樹(shù)高為2.75 m,而S10號(hào)家系樹(shù)高生長(zhǎng)最慢,平均樹(shù)高為2.17 m;8個(gè)全同胞家系中S17號(hào)家系生長(zhǎng)最快,平均樹(shù)高達(dá)為2.67 m,而S20號(hào)家系平均樹(shù)高僅為2.18 m。
上述方差分析結(jié)果顯示, 14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系的胸徑生長(zhǎng)、樹(shù)高生長(zhǎng)均存在顯著差異,為了進(jìn)一步對(duì)美國(guó)引進(jìn)對(duì)濕地松家系進(jìn)行評(píng)價(jià),使用Duncan法(鄧肯法)分別對(duì)3年生濕地松14個(gè)半同胞家系和8個(gè)全同胞家系進(jìn)行多重比較,根據(jù)Duncan法分組,濕地松半同胞家系中S4、S11、S13、S16、S25 五個(gè)家系胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)最好,全同胞家系中S14、S23、S17 三個(gè)家系胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)最好。其中S25為本項(xiàng)目組培育的半同胞家系,S23為本項(xiàng)目組培育的全同胞家系;說(shuō)明本項(xiàng)目培育的S25、S23號(hào)家系生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯(表4、表5)。
表3 不同家系濕地松樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)Table3 Growth performance of tree height of Pinus elliottii indifferent families
圖3 濕地松半同胞家系樹(shù)高生長(zhǎng)Fig.3 Tree height of Pinus elliottii in half-sib families
圖4 濕地松全同胞家系樹(shù)高生長(zhǎng)Fig.4 Tree height of Pinus elliottii in full-sib families
表4 濕地松半同胞家系胸徑樹(shù)高多重比較Table4 Multiple comparison of growth traits of Pinus elliottii half-sib families
表5 濕地松全同胞家系胸徑樹(shù)高多重比較Table5 Multiple comparison of growth traits of Pinus elliottii full-sib families
1)從美國(guó)引進(jìn)的濕地松半同胞家系和全同胞家系,在樹(shù)高和胸徑生長(zhǎng)方面均存在顯著差異。
2)用Duncan法(鄧肯法)以濕地松家系的胸徑和樹(shù)高為指標(biāo)進(jìn)行分析,綜合胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)表現(xiàn)選出最佳的半同胞家系S4、S11、S13、S16、S25,以及全同胞家系S14、S23、S17。其中S25、S23分別為本項(xiàng)目組自主培育的濕地松半同胞家系和全同胞家系,其生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)明顯。
3)濕地松的苗期表現(xiàn)和幼林生長(zhǎng)表現(xiàn)不一致,根據(jù)之前對(duì)22個(gè)家系的苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)研究[12]篩選出苗期生長(zhǎng)表現(xiàn)最佳的半同胞家系為S8、S5、S25、S7、S16、S22,但是只有S16與 S25號(hào)家系在幼林生長(zhǎng)階段表現(xiàn)出持續(xù)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì);對(duì)于苗期表現(xiàn)最佳的S17、S21號(hào)全同胞家系,也只有S17號(hào)家系表現(xiàn)出持續(xù)的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。這說(shuō)明不同濕地松家系苗期生長(zhǎng)與幼林階段生長(zhǎng)相關(guān)性具有差異性,這可以作為一個(gè)遺傳改良性狀進(jìn)行篩選,以苗期和幼林生長(zhǎng)相關(guān)性大且生長(zhǎng)量?jī)?yōu)勢(shì)大的家系為篩選目標(biāo),有待進(jìn)一步研究。
4)本研究目的在于篩選徑向生長(zhǎng)和高生長(zhǎng)速度快的濕地松家系,并未對(duì)濕地松的其他一些重要指標(biāo)如產(chǎn)脂量,松脂含量等進(jìn)行測(cè)定篩選, 期待進(jìn)一步對(duì)濕地松不同家系的產(chǎn)脂量,松脂含量等指標(biāo)進(jìn)行研究分析,篩選出高產(chǎn)脂量和優(yōu)質(zhì)松脂家系。