谭小梅, 周小舟
(重庆市林业科学研究院, 三峡库区森林生态保护与恢复重庆市市级重点实验室, 重庆 400036)
柏木优树家系苗期生长表现
谭小梅*, 周小舟
(重庆市林业科学研究院, 三峡库区森林生态保护与恢复重庆市市级重点实验室, 重庆 400036)
以来自重庆市和浙江省千岛湖的4个种源34个柏木优树家系2年生苗为材料,研究家系和种源间苗期生长性状的差异性。结果表明:苗高与地径在家系和种源间均存在极显著差异,家系间变异系数分别为11.37%和18.89%,种源间变异系数分别为7.25%和12.58%,说明柏木的苗高与地径在家系和种源间存在较为丰富的变异,具有选育潜力。按15%的入选率,筛选出5个柏木苗期速生优良家系丰05、丰03、丰04、丰01和忠13。5个优良家系平均苗高和地径分别为79.04cm和9.99mm,高出参试家系平均苗高和地径的15.43%和31.37%,比对照高19.94%和49.15%。
柏木; 优树; 苗期性状; 家系; 早期选择
柏木(Cupressusfunebris)为柏科柏木属常绿高大乔木,适应性强,耐干旱瘠薄,尤喜石灰岩土壤,速生丰产性好。其木材硬度适中,加工容易,切面光滑,结构细致均匀,干缩性小,耐腐性强,有“千年楸,万年柏”之说,是装饰、高级家具、工艺雕刻、胶合板等优良用材;适应性良好,将是松材线虫病除治迹地的主要更新树种,也是替代马尾松的主栽树种。因此,近年来我国四川、重庆、贵州、浙江等南方主要省市对其进行了广泛栽种,相关研究也逐渐引起重视。目前,已在种子园建设[1]、轻基质育苗[2]、造林技术[3,4,5]等方面进行了初步探索,而对柏木的良种选育方面报道较少[6,7]。为了充分利用柏木种源、家系间广泛的遗传变异进行良种选育和遗传改良,我们对不同种源不同优树家系苗苗期生长差异性进行了研究。
试验地选在重庆市沙坪坝歌乐山橄榄山苗圃基地。该地区海拔500m,年平均气温17. 9℃,年降水量1204.4mm,年相对湿度79%,年平均日照率27%。
2.1试验材料
优树家系种子来自于重庆市和浙江省千岛湖,于2011年11月采集种子。34个优树家系分别为重庆酉阳种源6个,重庆忠县种源7个,重庆丰都种源6个,浙江千岛湖种源15个,对照为普通商品种子。
2.2试验方法
2.2.1 育苗
(1) 苗床准备。2012年1月对苗床进行深翻,翻土深度25~30cm。深翻时施足基肥,施复合肥20g/m2[8]。深翻后稍加压实,其上铺10cm河沙,筑成宽1.0m、高25~30cm苗床,床面中央略高,四周开排水沟,中沟浅,边沟深。苗床筑好后喷洒50%多菌灵500倍稀释液消毒,播种前将苗床浇透水,3天后播种。
(2) 种子处理。播种前对种子进行消毒及催芽处理。用0.5%高锰酸钾溶液浸种2h[9],进行种子消毒,再用清水冲洗3次,每1次冲洗30min。消毒后将种子用40℃温水浸种24h,准备播种。
(3) 播种。2012年1月12日播种。将浸种后的种子混合3倍的湿沙撒播,每1个优树家系播种1m2,再覆1cm厚的沙。播后用喷雾器喷水,并搭塑料拱棚保湿,定期浇水,保持苗床湿润。
(4) 苗木移栽。当苗高达8~10cm时,选择低温阴雨天将幼苗移栽至营养袋。采用完全随机区组设计,每1个家系移栽80株,每10株为1行。
(5) 苗期管理。①浇水与除草。播种后每3~4天用喷雾器喷清水1次,保持土壤湿润,久旱无雨或夏季高温时增加喷水量与次数。为防止杂草对种子出苗和小苗生长的影响,要及时拔除杂草。柏木幼苗怕水浸,多雨时节应及时排水。②间苗。幼苗出土分布不均时,在阴雨天或傍晚进行间苗,间苗后及时浇水。③施肥。出苗后定期追肥,追肥应以氮肥为主。4月,当幼苗真叶展开3~5片时开始追肥,可追施2~3次氮肥,每次追肥量为5g/m2。追肥的原则为少量多次,并随着苗木的生长逐渐加大追肥量。④遮荫。幼苗出土后,遇强日照天气,用70%遮光率的遮阳网遮荫,避免日晒灼伤。阴天除去遮阳网,增强光照,提高苗木抗性。⑤病虫害防治。苗期主要病害为立枯病。其预防办法为:选用50%多菌灵可湿性粉剂500倍液,用量为2~4kg/m2。每隔5~7天防治1次,连续3次,可抑制病害扩散蔓延[10]。
2.2.2 苗期生长调查
2013年10月,苗木停止生长后,每1个家系随机抽取3行共30株进行调查,每行10株为1个重复,测量苗高和地径。苗高的测量采用钢卷尺,以cm为单位,读数保留1位小数,地径用游标卡尺进行测量,以mm为单位,读数保留1位小数。
2.2.3 千粒重测量
千粒重的测量采用千分之一的电子天平,读数保留1位小数。
2.3数据统计分析
采用Excel软件进行数据整理。采用SPSS 13.0软件进行方差分析。
3.1不同种源种子千粒重比较
4个种源柏木优树种子的千粒重在2.4~4.0g之间,平均千粒重在3~3.8g之间,总平均千粒重为3.4g。千粒重最大的为浙江种源,为3.8g,高出总平均千粒重11.8%,高出对照15.2%;丰都和忠县种源千粒重相近,分别为3.4g和3.5g;酉阳种源种子千粒重最小,低于对照9.1%,低于总平均千粒重11.8%。4个种源千粒重变异系数为9.8%~27.2%,平均变异系数为17.7%。说明柏木种子变异较大。
表1 不同种源柏木优树种子的千粒重Tab1 The1000⁃grainweightofplustreeofdifferentCfunebrisprovenances性状千粒重(g)平均千粒重(g)变异系数(%)酉阳25~3930182丰都30~393498忠县30~4035156浙江24~4038272对照3333—
3.2不同优树家系苗期性状差异
播种24天后开始出苗,34个优树家系出苗均匀、整齐,出苗情况较好。参试家系苗高、地径见表2,苗高、地径方差分析结果见表3。结果表明:苗高与地径在家系间均存在极显著差异,这为早期速生优良家系选择提供了可能性。参试家系平均苗高68.47cm,平均地径7.64mm,比对照分别高出3.91%和13.97%,苗高与地径的变异系数分别为11.37%和18.89%。苗高生长较快的家系是丰都04、丰都03、丰都01、丰都05、浙江11和忠县13,其苗高圴在75.74cm以上;生长较慢的家系是浙江14、酉阳08、浙江13、酉阳07和酉阳01,其苗高为47.93~59.67cm。地径生长较快的家系是丰都04、浙江15、丰都03和丰都05,其地径为9.8~12mm;生长较慢的家系是酉阳07、酉阳03、浙江14、酉阳08和浙江13,其地径均小于6.5mm。
3.3不同种源优树家系苗期性状差异
参试4个种源的苗高、地径见表4,苗高、地径方差分析结果见表5。结果表明:苗高和地径均以丰都种源表现最佳,其平均苗高为75.62cm,地径为9.7mm,分别高出对照14.7%和44.78%;其次是忠县和浙江种源,分别为69.9、7.4mm和66.1、7.3mm;表现最差的是酉阳种源,苗高与地径分别比丰都种源低14.94%和29.90%。方差分析结果表明,苗高与地径在种源间均存在极显著差异,其变异系数为7.25%和12.58%,说明开展种源选择是非常必要的,可以为良种选育提供丰富的候选材料。
表2 柏木优树家系苗高、地径Tab2 TheheightanddiameterofplustreeofCfunebrisfamily家系号苗高(cm)地径(mm)丰都01780083丰都02718787丰都037791111丰都04757498丰都057827120丰都08719381酉阳01596769酉阳02732774酉阳03642058酉阳04734786酉阳07593356酉阳08560063忠县03700071忠县04615370忠县05709371忠县08738084忠县10632070忠县12645371忠县13853388浙江01722785浙江02734767浙江03644779浙江04717778浙江05714082浙江06657069浙江07646773浙江08704765浙江09611765浙江10651365浙江11802771浙江12659070浙江13576064浙江14479363浙江1567001027CK659367
表3 不同优树家系苗高、地径方差分析Tab3 ANOVAofheightanddiameterofplustreeofCfunebrisfamily性状苗高地径自由度均方F值自由度均方F值家系间331818103604∗∗331624764193∗∗误差6850444680025总和101101
表4 不同种源优树家系苗高、地径Tab4 Theheightanddiameterofplustreefamilyofdif⁃ferentprovenance种源苗高(cm)地径(mm)丰都756297酉阳643268忠县699074浙江66173变异系数(%)7251258CK659367
表5 不同种源优树家系苗高、地径方差分析Tab5 ANOVAofheightanddiameterofplustreefamilyofdifferentprovenance性状自由度均方F值种源3475235818∗∗苗高误差988168总和101种源356621508∗∗地径误差98376总和101
3.4相关性分析
对优树家系苗高、地径与亲本树高、胸径及种子千粒重进行相关性分析,结果如表6。结果表明,苗高与地径生长呈极显著正相关,说明地径生长能在一定程度上促进苗高的生长。优树家系苗高、地径与其亲本的树高、胸径以及千粒重呈正相关,但相关性不显著,可能是因为幼苗期的各个生长性状还未稳定表达。
表6 不同性状相关性系数Tab6 Thecorrelationcoefficientofdifferentcharacters性状地径亲本树高亲本胸径千粒重苗高0578∗∗019401680174地径013501950024
3.5苗期速生家系评选
苗期选择一般以主要生长性状如苗高、地径等进行选择[11-12]。本研究利用2年生柏木家系容器苗苗高、地径2个主要生长性状,并以种子千粒重作为辅助筛选性状,进行苗期速生优良家系选择。以15%的入选率,筛选了5个柏木优良家系(见表7)。由表7可知,入选的5个优良家系苗高生长和地径生长均表现出了显著的优势,苗高以忠13号表现最佳,苗高均值达到78cm,比平均苗高和对照苗高高24.62%和29.49%。地径以丰05号最大,为12mm,比平均地径和对照地径大57.75%和79.1%。5个优良家系平均苗高为79.04cm,比参试的34个家系平均苗高(68.47cm)高15.43%,比对照高19.94%;5个优良家系平均地径为9.99cm,比参试的34个家系平均地径(7.61mm)高31.37%,比对照高49.15%。这些家系的苗高生长量比总体平均苗高高10.55%~24.62%,地径生长量比总体平均地径大8.67%~57.75%。
表7 早期速生优良家系苗高、地径Tab7 Theheightanddiameteroftheearlyfast⁃growingplustreefamilies家系号苗高地径测量值(cm)>总体平均(%)>对照(%)测量值(mm)>总体平均(%)>对照(%)丰05782714301877120057757910丰03779013761821111045926567丰0475701055148798028834627丰017800139118368278672338忠1385332462294978015693134平均79041543199499931374915
(1) 4个柏木种源优树种子千粒重变异系数为9.8%~27.2%,平均变异系数为17.7%,说明不同种源柏木优树种子千粒重变异较大,从种子质量的角度进行选育具有一定的潜力。
(2) 34个柏木优树家系2年生苗苗高和地径在家系间的差异达到了极显著水平,说明柏木家系间良种选育空间和潜力很大,可通过选择育种等方法筛选出速生优质的柏木家系。
(3) 4个柏木种源苗高与地径存在极显著差异,其变异系数为7.25%和12.58%,说明在不同种源之间,苗高与地径的变异是非常丰富的,开展种源选择是非常必要的,可以通过种源选择选育出优良的育种材料。
(4) 按15%的入选率,选择出5个柏木苗期速生优良家系,即丰05、丰03、丰04、丰01和忠13,为后期开展柏木良种选育和遗传改良提供了宝贵的基础资料。
(5) 柏木苗高与地径在种源和家系间均表现出极显著的差异,说明其变异是非常丰富的,可以为柏木遗传改良提供丰富的遗传资源,应重视并加强在家系和种源间优质资源的收集、保存和利用。由于林木生长发育周期长,子代遗传测定时间长,良种选育难度大。为缩短育种周期,提高遗传改良效率,早期选择一直是林木育种工作者研究的重要课题[13-15]。因此,开展柏木早期速生优良家系筛选,进行性状早晚相关性分析,从而确定柏木早期选择的年龄,为缩短柏木良种选育周期奠定重要的理论基础。由于本研究仅为阶段性观察,苗期家系各性状尚不稳定,苗期生长不能代表树体成熟后的表现,只能为柏木优良家系的早期选择提供参考。因此,还有待于进一步对参试材料进行造林试验,通过对优良家系各生长阶段的跟踪观测,选育出生长与材性兼优,且抗逆性强的优良家系,并在适宜地区推广应用。
(6) 本试验筛选出的5个早期速生优良家系均为重庆本地种源。但因不同种源或家系的早晚生长习性不尽相同,有些种源或家系早期生长慢、后期生长快,而另一些种源或家系早期生长快、后期生长慢,致使在不同年龄阶段选择的优良种源或家系会有部分不同[11-12,16]。因此,有必要继续进行长期观测,以期为柏木良种选育和遗传改良提供重要的科技支撑。
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(文字编校:唐效蓉)
SeedlinggrowthperformanceofCupressusfunebristreesfamily
TAN Xiaomei, ZHOU Xiaozhou
(Chongqing Academy of Forestry,Chongqing Key Laboratory of the Three Gorges AreaForest Ecology Protection and Restoration, Chongqing 400036, China)
The two years old seedlings of 34 plus trees families from four provenance of Chongqing and Zhejiang Qiandao Lake were studied on seedling propagation, the variation of seedling performance among families and provenances were analized. The result showed that there were extremely significant differences both in seedling height and ground diameter among families and provenances. The variation coefficient of seedling height among families were 11.37% and 18.89%, the variation coefficient of ground diameter among provenance were 7.25% and 12.58% respectly. It showed that the seedling height and ground diameter have good selecting and breeding potentiality among families and provenances for their abundant variation. After statistically analyzing,Five fast-growing improved families in seedling period were screened out based on selecting rate of 15%,those were Feng 05、Feng 03、Feng 04、Feng 01 and Zhong 13. The average seedling height and ground diameter of Five fast-growing improved families were 79.04 cm and 9.99 mm respectly, which was larger than the average seedling height and ground diameter of 34 families 15.43% and 31.37%, and larger than control 19.94% and 49.15%.
Cupressusfunebris; plus trees; seedling performance; family; early selection
2013-11-05
重庆市科技攻关计划项目“珍贵用材柏木种质资源收集、保护与繁育技术研究”;重庆市市级重点实验室资助项目“三峡库区森林生态保护与恢复”(CSTC,2007CA1001)。
谭小梅(1980-),女,四川省眉山市人,博士,从事林木遗传育种研究工作。
* 为通讯作者。
S 722
A
1003 — 5710(2014)01 — 0035 — 05
10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2014. 01. 007