李 艳 ,潘百红 ,何浩志 ,黄水清 ,吴际友 ,程 勇 ,刘 球 ,王旭军
(1.中南林业科技大学,湖南 长沙 410004; 2.湖南省汨罗市国营桃林林场,湖南 汨罗 414400;3.湖南省林业科学院,湖南 长沙 410004)
湿地松Pinus elliottii原产美国东南部,是美国南方松中最重要的造林树种之一,其木材是优良的纸浆用材和建筑用材,松脂是重要的工业原料[1]。20世纪30年代,我国开始引种,由于该树种具有生长快、干形通直、适应性广等优良特性,现已成为我国南方低山丘陵地区重要的造林树种之一[2]。不少学者开展了湿地松林分以及材脂的研究[3-8],对于湿地松人工林的集约经营以及材脂利用等方面有重要指导意义。高伟等[9-10]对湿地松光合日动态展开了研究,得出相关结论。已有多位研究人员涉入了湿地松半同胞家系经济性状遗传分析、光合CO2响应情况等多个方面[11-12],研究进展很大。
我国十分重视湿地松的良种选育工作,于20世纪60年代以来,先后建立了不同世代的种子园,并进行了遗传改良的研究工作。开展湿地松种子园家系的早期选择,有利于加快湿地松良种选育的进程,可为种子园的遗传疏伐提供科学依据,也可为续建高一代的种子园提供优良的遗传材料。
本研究试验地设于湖南省桃源县盘塘镇白家育村苗圃,属亚热带季风气候区,年平均气温16.4℃,绝对最高温度39.1℃,绝对最低温度-13.8℃,一月平均气温5.5℃,七月平均气温28.6℃,年平均相对湿度81%,年平均降水量1 480 mm,年日照1 531 h,无霜期286 d。地貌为丘陵岗地,海拔约150 m,土壤为第四纪红壤,土壤pH值为5.0~6.5,质地较粘,土壤肥力中等,有机质含量多在5~20 g·kg之间。苗圃内供试育苗地的土壤条件相同。
试验材料为湖南省桃林湿地松种子园的46个半同胞家系种子,于2012年2月22日在桃源县盘塘镇白家育村苗圃进行育苗。
2.2.1 作床与种子处理
苗圃地整好以后,在播种前3~5 d进行作床。苗床宽为1~1.3 m,高为25~30 cm,苗床之间留步道沟,宽20~25 cm。播种前按不同家系精选种子并消毒,种子消毒用0.5%的高锰酸钾溶液浸3~5 min,浸种后用清水洗净,并用50~60℃的温水浸种,进行种子催芽,一般浸种水量为种子质量的3~5倍,18~24 h后取出播种[13]。
2.2.2 播种育苗
按照不同家系号分块播种育苗,每个家系种子50 g。播种方式为条播,按行距16~18 cm的距离开沟,沟深1~1.2 cm,宽10~12 cm,将沟用木板压实,再把种子均匀撒在沟中,播后覆盖细黄土。
2.2.3 调查方法与数据处理
2013年2月苗木出圃前,分别使用卷尺和卡尺测定其苗高和地径。采用家系随机区组的方法进行测量,3次重复,每重复30株。利用Excel、SPSS软件对所观测湿地松的苗高和地径进行分析处理,计算各家系的平均值并进行方差分析及差异显著性检验。
由于出苗率的差异,一些家系保存的苗木少,不适合进行数据分析和早期选优。将苗木数量不足90株的家系剔除,最终有36个家系参与苗高和地径生长量的分析。
对参与分析的36个家系的苗高生长数据进行方差分析,结果见表1。从表1得知,不同家系之间苗高差异达极显著水平(P<0.01)。对不同家系苗高的差异进行比较,结果见表2。从表2可看出,苗高平均值最小的家系是2-11,平均值为20.14 cm,2-23倒数第二,为20.64 cm;0-1027、11-26平均苗高均为最大值,平均值为29.63 cm,4-12次之,为28.27 cm。以群体苗高均值为对照,大于群体苗高均值24.04 cm的半同胞家系有15个,排名前十位的半同胞家系为:0-1027、11-26、4-12、0-464、Ⅰ -87、0-373、7-258、2-45、0-510、9-182。
表2 不同家系苗高差异比较Table 2 Comparison of seedling height of different families of Pinus elliottii
对参与分析的36个家系的地径生长数据进行方差分析,结果见表1。从表1得知,不同家系之间地径差异达极显著水平(P<0.01)。对不同家系地径的差异进行比较,结果见表3。从表3可看出,地径平均值最小的家系是0-1339,平均值为4.60 mm,Ⅱ-296倒数第二,为4.72 mm;最大的是2-23,平均值为6.55 mm,0-508次之,为6.24 mm。以群体地径均值为对照,大于群体地径均值5.42 mm的半同胞家系有15个,排名前十位的半同胞家系为:2-23、0-508、7-258、4-12、0-1027、0-464、0-1302、Ⅳ -9、0-374、Ⅸ -39。
表3 不同家系地径差异比较Table 3 Comparison of basal diameter of different families of Pinus elliottii
(1)参试的湿地松半同胞家系其苗高和地径均存在着极显著差异,为在苗期开展早期选择提供了条件。
(2)参与分析的36个家系中,苗高表现良好的家系分别为 0-1027、11-26、4-12、0-464、Ⅰ -87、0-373、7-258、2-45、0-510、9-182、2-94、广23、Ⅳ-433、Ⅳ-9、0-625;地径表现良好的家系分别为 2-23、0-508、7-258、4-12、0-1027、0-464、0-1302、 Ⅳ -9、0-374、 Ⅸ -39、0-510、Ⅵ-86、Ⅵ-110、Ⅴ-3、2-11。综合苗高和地径性状,对湿地松半同胞家系进行早期选择,初步筛选出0-1027、4-12、0-464、7-258、0-510、Ⅳ-9等6个湿地松半同胞优良家系。
(3)据以前开展的相关研究成果,湿地松生长早晚期相关性显著。因此,可在苗期选择的基础上开展子代林的测定。在幼林中再开展选择,可对苗期表现好的入选家系再进行筛选,在子代林测定中选择出更优良的家系,并从中选出优良单株,以作为续建高一代种子园的遗传材料。
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