王小平,張會(huì)軍,杜坤,王軍輝
(1.甘肅省小隴山林業(yè)實(shí)驗(yàn)局張家莊林場,甘肅 兩當(dāng) 741024;2.甘肅省小隴山林實(shí)驗(yàn)局林業(yè)科學(xué)研究所,甘肅 天水741022;3.中國林業(yè)科學(xué)研究院,林業(yè)研究所/國家林業(yè)局林木培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京10009)
歐洲白蠟Fraxinus excelsiorL為木犀科梣屬落葉喬木,樹高達(dá)30 m,主產(chǎn)歐洲。20世紀(jì)中期在黃河中下游及長江上游有引種。濟(jì)南珍珠泉內(nèi)60年生單株胸徑72.2 cm,樹高21.7 m。北京植物園內(nèi)18年生單株胸徑為30 cm,樹高10.5 m。天津丁字沽22年生單株胸徑達(dá)60.0 cm,均生長良好。該屬全世界共約61余種,是地球上冰后期幸存的少數(shù)闊葉樹古老樹種,其中我國有27種,主要分布于西南地區(qū)。該屬有許多種是重要的材用樹種,是營造用材林、防護(hù)林和城市綠化的優(yōu)良樹種[1-2]。國內(nèi)江智鋁等人[3-6]對(duì)白蠟種子休眠、種子發(fā)芽進(jìn)行了研究;王彩云等人[7-9]對(duì)扦插繁殖技術(shù)進(jìn)行了研究;據(jù)燕麗萍、吳德軍、王因花[10]等對(duì)白蠟屬90個(gè)白蠟種質(zhì)進(jìn)行了DNA遺傳多樣性分析,表明白蠟屬種間具有豐富的遺傳多樣性。國內(nèi)進(jìn)行種源試驗(yàn)、家系選擇、優(yōu)樹選擇、雜交等遺傳育種的研究較少,為充分挖掘和利用白蠟屬植物在生長、抗逆性方面的特性,我們從德國引進(jìn)42個(gè)歐洲白蠟家系的種子,開展家系間在抗寒性、生長、適應(yīng)性方面的對(duì)比試驗(yàn)。以期選育出適應(yīng)性強(qiáng)、生長速度快的優(yōu)良家系。為生態(tài)公益林建設(shè)提供優(yōu)良的材料和提高建設(shè)效益。
育苗試驗(yàn)設(shè)在沙壩中心苗圃105°54′E、34°07′N,海拔 1 560~2 019 m,年均氣溫 7.2 ℃,極端最高氣溫32 ℃,極端最低氣溫-27 ℃;年均降水量1 012.2 mm;≥10 ℃有效積溫2 480 ℃;初霜期10月16日,晚霜期5月4日,無霜期154 d。
苗圃地處溝谷地帶,地勢平坦,土壤深厚(80~100 cm),土壤為山地褐土。
供試歐洲白蠟家系42個(gè),依次編號(hào)為1~43(其中19為空號(hào))。種子從德國引進(jìn),千粒質(zhì)量57~64 g,室內(nèi)發(fā)芽率 80%~85%。
2005年4月下旬進(jìn)行播種育苗,采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),每個(gè)家系為1個(gè)小區(qū);各小區(qū)由于種子量不同播種面積不等,田間管理措施一致。定位觀測苗期物候期、適應(yīng)性。10月生長停止后調(diào)查苗木生長情況,每個(gè)家系調(diào)查30株苗木,測量地徑、苗高。
翌年移植,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)家系重復(fù)4次;每個(gè)重復(fù)移植100株,株行距10 cm×20 cm。10月停止生長后,調(diào)查苗木生長情況,每個(gè)家系的4個(gè)重復(fù)內(nèi)分別調(diào)查20株苗木,測量地徑、苗高、新梢長度。SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析[11]。
2006年苗木移植后4月24日至25日晨發(fā)生霜凍,最低氣溫-6.0 ℃。借此,對(duì)供試歐洲白蠟家系苗木進(jìn)行了萌動(dòng)后抗寒力的觀測。觀測方法:25日受凍、至27日天氣恢復(fù)正常,受凍害的特征明顯的顯現(xiàn)出來時(shí),于27日下午16~18時(shí)進(jìn)行觀測,將受凍情況分為4級(jí);Ⅰ新枝嫩葉受凍但已恢復(fù)正常生長,Ⅱ新枝嫩葉發(fā)軟、未恢復(fù)正常生長,Ⅲ嫩葉有1/2凍干、芽鱗凍干,Ⅳ新枝嫩葉完全凍干。
經(jīng)對(duì)物候觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),物候期不僅家系間、家系內(nèi)單株間也存在差異,但均能安全越冬,正常完成全年生長周期。2年生苗木物候期見表1。
2年生苗木頂芽萌動(dòng)最早的家系是2、3、5、8、12、16、17、22、25、26、35、38、41 號(hào) 為 4 月 10 日,最晚的家系是30、36號(hào)為4月14日,開始抽新梢期5月6~16日,芽開始封頂期6月20~30日,樹高生長期50~55 d。全年生長期160~180 d。
物候觀測表明,歐洲白蠟各家系苗未發(fā)生病蟲害木,對(duì)小隴山林區(qū)的土壤、氣候條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
表1 2年生歐洲白蠟苗木物候觀測結(jié)果 月-日
1年生苗木地徑、苗高各家系間差異不大,2年生苗木平均生長情況見表2。
方差分析結(jié)果表明,2年生苗地徑差異不顯著,苗高生長差異顯著。苗高大于總體平均值10% 以上的家系有 17、22、28、33、36、41 號(hào) 6 個(gè),苗高大于總體平均值5%~10%的家系有3、5、10、30、31、32、39、43 號(hào) 8 個(gè),苗高大于總體平均值0~5% 的家系有 2、7、12、15、24、25、26、27、29、34、37、40號(hào)12個(gè),苗高低于總體平均值0~10%的家系 有 6、9、14、16、18、1、4、13、20、23、35 號(hào) 11 個(gè),低于 10% 以下的家系有 8、11、21、38號(hào) 4個(gè),低于30%以下的家系是42號(hào)。新梢長度與苗高生長成正比,表現(xiàn)一致。從苗期選擇的立場考慮,17、22、28、33、36、41 號(hào) 6 個(gè)為最優(yōu)家系,其中 33號(hào)高于總體平均值15.4%,17號(hào)高于總體平均值12.5%,22號(hào)高于總體平均值12.1%,28號(hào)高于總體平均值11.3%。36號(hào)高于總體平均值11.1%,41號(hào)高于總體平均值10.2%,次優(yōu)家系為3、5、10、30、31、32、39、43 號(hào) 8 個(gè),有待進(jìn)一步觀測的是 2、7、12、15、24、25、26、27、29、34、37、40 號(hào) 12個(gè)。而低于總體平均值的16個(gè)家系可作為種質(zhì)資源加以保存,進(jìn)行長期的觀測。
表2 2年生苗木平均生長情況調(diào)查分析
樹高生長節(jié)律觀測:每個(gè)家系固定3株從萌動(dòng)開始每隔5 d觀測1次高生長量,直至高生長停止。
用2年生歐洲白蠟苗從開始抽梢至高生長停止的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。選取1、2、8、42號(hào)家系進(jìn)行1年內(nèi)樹高的生長節(jié)律分析,以每個(gè)家系內(nèi)3株固定觀測木的平均值繪圖(圖1)。
圖1 歐洲白蠟新梢生長進(jìn)程
由圖可看出歐洲白蠟各家系從5月5日開始抽梢至6月25~30日停止高生長,苗木高生長期為50~55 d,在生長期內(nèi)各家系基本是均速生長。
春季萌動(dòng)新梢開始生長后各家系受凍后的觀測見表3。從表中明顯反映出,各家系間受凍害差異大,抗寒能力表現(xiàn)出明顯的差異性,而以2、22、26、33、36、40 號(hào)家系抗寒能力強(qiáng),依次為 5、6、9、12、16、24、32、37、39、42 號(hào)家系,抗寒能力最差的為 18、23、27、29、43 號(hào)家系。且有部分家系同一家系內(nèi)觀測的3株苗木間表現(xiàn)出不同的抗寒能力,如26號(hào)家系受凍有2株為Ⅰ級(jí)、有1株為Ⅱ級(jí),12、37號(hào)家系受凍的Ⅱ級(jí)各2株、Ⅰ級(jí)各1株,38號(hào)家系受凍的Ⅲ級(jí)2株、Ⅳ級(jí)1株。
表3 42個(gè)家系春季新梢受凍觀測
1)物候觀測表明,歐洲白蠟家系苗未發(fā)生病蟲害,能安全越冬,對(duì)小隴山林區(qū)的土壤、氣候條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性。幼樹萌動(dòng)后抗寒力最強(qiáng)的家系是 2、22、26、33、36、40 號(hào)家系,次為 5、6、9、12、16、24、32、37、39、42 號(hào)家系,抗寒力最差的為 18、23、27、29、43號(hào)家系。通過與表2各家系新梢生長量的對(duì)比,抗寒力差的5個(gè)家系新梢生長量均低于總體平均生長量,抗寒力強(qiáng)6個(gè)家系新梢生長量與總體平均生長量相較22、33、36號(hào)家系高于總體平均生長量,2、26、40號(hào)家系低于總體平均生長量,表明歐洲白蠟家系與環(huán)境間有互作效應(yīng),但家系的總體表現(xiàn)還受其它因素影響。
2)經(jīng)方差分析2年生苗高間有顯著性差異,苗期生長優(yōu)良的家系是 17、22、28、33、36、41 號(hào),次優(yōu)家系為 3、5、10、30、31、32、39、43 號(hào),可以作為造林后觀測的重點(diǎn)。
3)2年生苗高生長節(jié)律觀測可知,2年生苗高生長期為50~55 d,在樹高生長期內(nèi)高生長基本是均速生長。個(gè)體間的生長差異是受遺傳控制的,家系群體效應(yīng)在早期能充分呈現(xiàn)出來[12]。
4)33、22、36 等 3個(gè)家系苗期表現(xiàn)優(yōu)良,可在生產(chǎn)中進(jìn)行中試和推廣。