油松良种基地营建和管理技术研究

2015-04-05 13:42谢俊锋廖绍明郭美丽刘永红闫小峰
陕西林业科技 2015年3期
关键词:母树林母树种子园

谢俊锋,廖绍明,郭美丽,刘永红,闫小峰

(1.洛南县古城林场,陕西 洛南 726100;2.周至县厚畛子林场,陕西 周至 710409;3.陕西省太白林业局;陕西 太白 721600;4.西北农林科技大学 林学院,陕西 杨凌 712100; 5.陇县八渡林场,陕西 陇县 721203)

油松良种基地营建和管理技术研究

谢俊锋1,廖绍明2,郭美丽3,刘永红4*,闫小峰5

(1.洛南县古城林场,陕西 洛南 726100;2.周至县厚畛子林场,陕西 周至 710409;3.陕西省太白林业局;陕西 太白 721600;4.西北农林科技大学 林学院,陕西 杨凌 712100; 5.陇县八渡林场,陕西 陇县 721203)

通过对油松母树林和种子园良种基地营建和管理技术的详细总结,指出了油松良种基地在营建和管理过程中存在的问题,并提出了解决和改进的办法。

油松;种子园;营建技术

林木良种基地是林木遗传改良的重要方式,是为生产提供优质遗传改良种子的主要途径。加强林木良种基地的建设,对提高林木良种生产水平,促进林地生产增收具有重要意义。

油松是我国北方主要的针叶造林树种,因材质好、生长快、耐干旱、耐瘠薄深受劳动人民的喜爱。陕西油松天然林分布面积最大,约占分布区总面积的45%,是我国油松遗传基因资源最丰富的省区[1]。陕西也是最早建立油松良种基地的省区之一,现有国家级油松良种基地4个,但是,每年生产的油松良种却不足3 000 kg。陕西每年飞播造林面积约5.33万hm2,年需求油松种子20万kg以上,而油松良种基地的种子根本无法满足飞播造林的需要。大量没有经过改良的种子在生产中被无奈应用,形成了出苗差,成活率低,生长良莠不齐,生产效果低下的局面。为了满足林业生产需要,急需扩大油松良种基地的建设,提高良种基地的管理水平,促进良种基地油松种子数量和质量的提高,显得尤为重要。本文主要对油松母树林和种子园的营建和管理的关键技术予以总结,并针对良种基地建设过程中存在的问题,提出解决和改进方法。

1 油松母树林的营建技术

母树林是为发展大面积造林生产提供大量优质种子的采种基地,经营管理好油松母树林,也是油松良种繁育的重要手段。我国陕西周至、洛南和桥山良种基地共有油松母树林约800余hm2,年产油松种子却不足1 500 kg。营建和管理技术方面的不足是油松母树林低产的主要原因。首先,在油松母树林营建方面,应该从以下几个关键技术方面进行改进。

1.1 林龄条件选择

母树林的年龄对种子的质量和产量有较大的影响。如果油松母树林龄太小,母树林的优良性状还不能充分遗传给后代,林木优劣分化也不明显,不利于去劣疏伐;林龄太小,结种也少,不能及时为生产大面积造林而提供足够种子,起不到母树应有的作用。林龄太大,经营管理又造成不便,也不能进行有效的去劣疏伐,也就无法进行有效的种子改良,种子的遗传品质就会受到影响。所以选择油松母树林一般在中幼龄林中进行,林龄大约20~30年,这时母树的优良性状已经充分表现出来了,有利于优良林分和优势木的选择和管理。

1.2 林分条件

应优先选定天然林,郁闭度一般在0.6以上。最好是纯林和同龄林,如必须选择混交林时,油松母树数量不得少于50%,若为异龄林,母树年龄不宜相差过大,并把优良林分作为母树林营建的必要条件。优良林分是在同等条件下,油松林分长势优良、干形通直圆满、林相整齐,优势木能占30%以上的林分,并且经疏伐改造后,最终能保留的群体中优势木占60%以上的林分可作为油松母树林。

1.3 立地条件

立地条件也是影响油松母树林种子产量和质量的重要因素,立地条件也应具有一定的造林地代表性,才使所生产的种子适应性强,生长迅速、不发生很大的遗传变异性。一般选择光照比较充足,地势平缓,土壤肥力中等、土层较深厚的立地作为油松母树林。

1.4 交通条件

选择油松母树林,也要考虑到交通运输条件的影响。一般油松母树林营建应选择交通比较方便,且易于管理和施工的地方。

2 油松种子园的营建技术

在陕西油松种子园大多都是无性系种子园。无性系种子园是通过对油松优良种源区中的优良单株进行优树选择、嫁接、经过无性系配置而形成的种子园。因为经过了技术选择,所以油松无性系种子园的种子比母树林种子的遗传增益更大,质量更好,是我们应该大力发展的目标。但是,目前油松种子园还普遍存在结实量少,病虫害严重等一系列问题,这已经严重的影响了油松种子园的发展。针对这些问题,应该从种子园营建到经营管理等多方面进行开展技术工作。

2.1 园址选择技术

园址选择对种子园的产量至关重要。首先要遵循适地适树原则,研究表明[2],海拔、坡位、坡向和土壤对油松生长和产量产生直接显著的影响。而种子园的生产能力还取决于当地气候、管理措施和遗传增益等因素。所以,油松种子园园址应选在土层深厚肥沃、水分条件适宜、通风良好的阳坡或半阳坡,海拔一般在1 000~1 500 m之间,并要远离同种或近缘树种林分至少1 000 m,周围最好无大面积分布的油松林分,避免花粉污染。当然交通也要便利,便于管理。

2.2 优树选择技术

同选择油松母树林一样,首先要选择优良林分,再在优良林分中进行优树选择。而优树选择标准有形质指标和数量指标。形质指标要求干形通直圆满,细枝窄冠,生长健壮,无病虫害[3]。数量指标无论采用三株或五株大树法,都要求目标树的树高、胸径和材积大于林分平均值的10%、20%和50%以上。而对结实能力的忽略,是油松无性系初级种子园形成结实较差主要原因之一。已有研究表明[4-6],初级种子园中无性系间的结实能力差异显著,我们建立种子园的目的就是要为林业生产提供大量良种,因此必须将结实能力作为优树选择的主要指标之一。

2.3 无性系配置技术

油松种子园无性系的配置,是以减少自花授粉和近亲交配,提高种子园种子的产量和品质为原则。要求同一无性系各分株间的距离至少达到30 m以上,才可最大程度地消除种子园中自花授粉的影响。而无性系的数量直接影响到无性系配置,在面积10~30 hm2的无性系种子园里需要有无性系数量50~100个。如果无性系数量太少,也会导致种子园交配组合减少,遗传基础变窄;而数量太多,又会给种子园的营建和管理带来诸多不便和困难[7]。另一方面,在无性系配置时,有偏雌性或偏雄性的无性系应在园内均匀分布,主风方向上可栽植表现型和基因型俱佳的偏雄性无性系,并将开花同步性一致、可配性好的无性系尽量配置在一起。

3 油松良种基地管理技术

良种基地的建立,是良种生产的第一步。硬件有了,软件必须跟上,经营管理就是我们的软件,只有软硬件结合起来,良种基地才能发挥其应有的作用。只有提高了良种基地的经营管理技术水平,良种基地才可能有进一步发展,为生产提供更多更优的林木良种。

3.1 土壤管理

土壤管理主要指土壤的水肥管理。油松良种基地作为油松优良种子的生产基地,树体的生长、开花结实需要消耗大量的营养物质。充足的水肥条件是保证良种基地母树健康生长、早实丰产的基础。特别是在结果盛期,为了保证良好的营养生长和生殖生长,对水肥条件的要求更高。有研究表明[5],施肥能显著提高球花数量和球果产量、降低球果败育率。油松母树施肥时期应选在每年的4-9月高径生长和花芽分化前进行,因为在这期间林木生长最迅速,需要养分最多,吸收也最快,有利于花芽的形成,施肥后能收到显著效果。因此,做好土壤水肥管理工作对提高油松良种基地种子产量有十分重要的促进作用。

3.2 花粉管理

油松为雌雄同株、异花授粉树种,花粉数量和传授方式均会直接影响种子的产量和质量。在油松良种基地,特别是油松无性系种子园,由于无性系来源的不同,雌雄花花期不遇现象十分普遍。花期也受气候影响较大,花粉的飞散传播与气温、湿度和风速关系密切。通过对油松种子园多年的观察研究,发现授粉不足是影响油松种子园产量又一主要因素。因为油松雌花都在枝梢顶端,并且树顶光照充足,雌花数量又最多,雄花又往往在树的中下部。花粉又需要风力来进行传播,由于重力作用,树顶的雌花无法完全的接受到花粉。在散粉、授粉期若遇无风天气,授粉的雌花,更是少之又少,严重的影响油松种子园产量。研究表明,通过辅助授粉可使油松种子产量提高33.9%[8]。采用人工辅助授粉是油松良种基地必不可少的一项技术措施。因为通过人工辅助授粉还可以降低自交率,调节无性系配子贡献率[9],是作为增加种子产量和提高种子品质的一种经济有效的重要手段。

3.3 树体管理

油松的树体管理主要指对油松母树进行的整形修剪。因油松开花结实特性决定了其只在枝的顶端开花发芽,不能像其他树种一样能进行随意整形修剪。所以油松的整形修剪主要是修剪母树树体上的病、弱、残枝以改善树冠内的通风透光条件,调节生长与结实的关系,来保持种子园的产量[5]。截顶是油松树体管理一个重要的技术手段,通过多年来对洛南和陇县油松种子园的截顶试验研究表明,截顶对促进油松母树开花结实的效果十分明显,持续时间较长,一般可以提高20%以上产量。截顶的对象一般在树体高大、结实能力下降的母树上进行,截去部分应为树高的1/3为宜。

3.4 去劣疏伐

去劣疏伐是油松良种基地为了增加母树种子产量、提高母树遗传品质常用的主要技术手段之一。通过疏伐使保留母树树冠得到充分的光照,为母树生长发育创造良好的环境,有利于结种;同时除劣留优,保留优良母树的遗传基因,提高了种子的遗传品质。通过疏伐,使母树间具有合理的距离,避免了近亲繁殖,从而获得较大的遗传增益。

母树林去劣疏伐的原则,去劣留优,砍小留大,砍密留疏,对生长弱小、树干弯曲、侧枝大、树冠偏、有病虫害等都要砍伐;对生长优良,干形通直,树冠整形好,长势旺盛的优势木都加以保留。种子园的去劣疏伐,要以种子园子代测定的结果为依据,不仅要伐掉那些经过子代测定后遗传品质较差的无性系,而且也要伐掉不结实或长期结实很少的无性系,以改善种子园的光照条件,增加有效结实面积,提高种子园产量和质量。

去劣疏伐强度的确定,是根据疏伐后的母树在一定时间内互不遮阴,通风透光,合理利用空间,生长、结实良好等原则来确定。总的原则是:疏伐后母树树冠之间应有0.5~1.0 m距离,以利于结实母树冠幅的扩大。

3.5 病虫害防治

病虫危害是影响油松良种基地产量的一个主要因素。球果小卷蛾、松果梢斑螟是对油松良种基地种实危害的主要害虫,如果防治不及时,常常会造成种子绝收。每年的油松开花散粉期,正是害虫幼虫孵化始、盛期,也是进行药剂防治的关键时期,应及时进行防治,且不可错失良机。油松良种基地应做好物候观测和虫情预报,是有效防治害虫的重要步骤。洛南种子园近年叶蜂猖獗,是造成种子园绝收的另一主要害虫。叶蜂流动性强,局部防治效果不佳,要结合飞防,全防统防,确保防治有效,促进良种基地全面增收。

4 结论与讨论

(1)油松母树林的营建,应选择20~30年的油松优良天然林分,力求土壤肥力中等、土层较深厚,地势平缓,交通方便且易于管理和施工的地方作为油松母树林。

(2)选择油松种子园建园材料时,形质和数量指标是一个方面,而且应将结实能力作为选择优树的一个主要指标,而不是参考。

(3)加强油松良种基地的技术管理,是保证种子产量和质量的关键。人工辅助授粉是提高油松良种基地种子产量和品质的一个重要技术措施,不光在幼园,在成龄园同样有效。截顶也是油松种子园促进结实的一个有效的技术手段。做好病虫害防治工作,是良种基地能够取得收成最主要的环节。

(4)目前,陕西的油松种子园已进入到2代,2代种子园能为生产提供遗传增益更大改良种子。由于2代种子园是建立在初级种子园的基础上的,规模更小,能为生产提供的种子更是少之又少。而现阶段的生产需求,是要更多改良的种子,所以大力发展油松母树林和初级种子园才是当务之急。

[1] 徐化成.油松[M]. 北京:中国林业出版社,1991:18-40.

[2] 焦醒,刘广全.陕西黄土高原油松生长状况及其影响因子分析[J].西北植物学报,2009,29(5):0867-0873.

[3] 王中春,王同华,李志新,等.油松无性系初级种子园营建及经营管理技术[J].辽宁林业科技,2000(2):6-7,15.

[4] 何发理,袁国成,郭俊荣.陕西省油松良种基地生产能力分析[J].陕西林业科技,1992(3):1-4.

[5] 杨培华,郭俊荣,谢斌,等.促进油松种子园结实技术研究[J].河北林果研究,2002,17(3):207-212.

[6] 谢斌,郭俊荣,杨培华,等.油松无性系种子园疏伐研究[J].西北林学院学报,1999,14(3):28-31,38.

[7] 秦秀忱,李悦.油松种子园无性系配置对种子产量、品质的影响[J].辽宁林业科技,1993(5):15-16,45.

[8] 张华新,李占和,江国奎.对减少油松种子园球果败育和提高球果出籽率的研究[J].河北林学院学报,1995,10(2):115-121.

[9] 张华新,李军,李国锋.油松无性系雌雄球花量变异和稳定性评价[J].林业科学研究,1997,10(2):154-163.

Construction and Management of Seed Orchard ofPinusTabulaeformisCarr.

XIE Jun-feng1,LIAO Shao-ming2,GUO Mei-li3,LIU Yong-hong4*,YANXiao-feng5

(1.GuchengForestryFarmofLuonanCounty,Luonan,Shaanxi726100;2.HouzhenziForestryFarmofZhouzhiCounty,Zhouzhi,Shaanxi710409;3.ForestryBureauofTaibai,Taibai,Shaanxi721600; 4.CollegeofForestry,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100; 5.ForestryFarmofBaduLongxian,Longxian,Shaanxi721203)

Detailed techniques concerning construction and management of fine seed base were summarized. Problems existed in the construction and management of fine seed base ofPinustabulaeformiswere pointed out and solutions and improvement methods were suggested.

PinustabulaeformisCarr; seed orchard; construction and management techniques

2015-03-01

油松良种基地建设项目

谢俊锋(1970-),男,陕西洛南人,工程师,主要从事良种基地建设和管理工作。

*通讯作者:刘永红(1970-),男,陕西扶风人,助理研究员,主要从事林木遗传育种研究。E-mail: lyhlxy2006@163.com 。

S791.254.04

A 文章编号:1001-2117(2015)03-0038-04

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