苦楝不同种源生长分析及优良种源选择研究

欧 斌，朱江华，韩 璐，李 畅，李远章，徐 晨，郭庭铣，崔子佳

（1.江西环境工程职业学院，江西 赣州341000；2.赣州市森源科技种苗场，江西 安远342100；3.大余县林业局，江西 大余341500）

苦楝（Melia azedarach）属于楝科（Meliaceae）楝属（Melia）植物，又名翠树、紫花树、森树、花心树、洋花森等，为落叶乔木，高10～20 m。我国苦楝资源丰富，分布广泛，从北方的河北保定、山西运城和甘肃陇南到南方的海南崖县，从东部的台湾、福建沿海到西部的四川成都和云南保山，分布范围覆盖中国陆地的1/3[1-3]。苦楝是速生、优质的多用途用材树种，它木材轻软坚硬，纹理宽而美，易加工，而且抗白蚁、防虫蛀、耐腐蚀，可供家具、建筑、农具、乐器和船舶制作使用。其根、皮、花、果实均可入药，且果实和根皮中提取的苦楝素等是制作植物源杀虫剂的重要来源。苦楝也是城市绿化，特别是工厂、矿区绿化的优良树种[4-5]。

种源试验是一种重要的林木育种措施，它能够充分利用广泛的野生资源和栽培资源为遗传改良工作提供丰富的育种材料[6]。1950年代，北京林业大学收集了部分苦楝种源在北京开展试验，但未能坚持下来[7]，1980年代，崔栋[8]等人从全国范围收集了24 个苦楝种源在河南开展种源试验，提高了苦楝的遗传品质，丰富了种质资源。苦楝分布广泛，形成丰富的种源差异，国内研究主要集中在苦楝种子、苗期、叶片、果核等的表型性状以及药用成分含量、幼林的生长性状等方面，均表明苦楝种源间存在着显著的地理变异[9-13]。江西省关于苦楝种源的生长性状及优良种源的选择研究较少，江军[14]等对苦楝种子形态及萌发进行观测，欧斌[15]等从苗期生长差异方面开展了苦楝种源选择的相关研究。本研究采种区域广泛，对4年生的40 个苦楝种源的幼林进行性状观测和数据统计分析，旨在探讨苦楝幼林期不同种源的生长差异性，初步选择苦楝的优良种源，为提高苦楝造林质量提供优良材料，同时也为研究苦楝种内地理变异规律分析及种源区划奠定坚实的基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2012年10－11月，分别在江西、广东、广西、浙江、上海、湖南、福建等7 个省（市）共40 个县（市、区）采集苦楝种源种子进行苦楝种源试验。

选择采种母树方法：每个种源选择有代表性的10～15 株苦楝优势木采种，每两株优势木（采种株）之间距离50 m 以上，每个种源采种3.0～4.0 kg。2013年3月分种源大田育苗，采用条播的方法进行播种育苗，随机区组设计，3 次重复。7月施肥1 次，施化肥1～1.5 kg·667m-2。

1.2 试验方法

2014年3月在江西省赣州市大余县烂泥迳林场试验点营造苦楝种源测定林，随机区组设计，3 次重复，17 株小区。造林密度4 m×4 m，40 株·hm-2，穴状整地，整地规格50 cm×50 cm×40 cm，表土返穴。造林当年5～6月扩穴培土、全铲抚育1 次，当年7月施肥1 次，施入化肥1.25 kg·667m-2，当年10月和造林后第2～3年每年砍杂（草灌）1～2 次。2017年9－10月对试验林进行了生长量调查，测量了树高、胸径指标。以参试40 个种源群体平均值和本地苦楝种源：赣州章贡种源（CK1）和赣州大余种源（CK2）作为对照，进行比较分析。

1.3 数据处理

根据调查的单株树高和胸径值，用江西省阔叶树二元材积公式计算单株材积(V)：

用SPSS 20.0 进行方差分析、多重比较和聚类分析，从中筛选出苦楝的优良种源。

2 结果与分析

2.1 苦楝不同种源树高生长

40 个苦楝种源树高生长量及方差分析、多重比较结果见表1。结果表明，不同苦楝种源之间的树高生长量差异极显著（P＜0.01）。40 个苦楝种源群体的树高总均值为3.38 m，树高均值比总均值大的有19个种源，占比47.5%。

35 号种源树高生长量最大，为4.00 m，比树高总均值大18.34%；其次是7 号种源，树高生长量为3.99 m，比树高总均值大18.05%；27 号种源树高生长量最小，仅为2.93 m。进一步多重比较结果表明，35 号、7号种源的平均树高显著大于4、3、24、5 号等12 个种源，但与38、9、29 号等26 个种源差异不显著，树高较小的种源是13、19、2、27，显著小于其他种源。

与对照相比，35、7、38、9、29、22、10、14、36 号种源的树高生长量均显著优于CK1（章贡蟠龙种源）和CK2（大余种源），且分别大于对照CK1：24.22%、23.91%、19.25%、18.63%、16.46%、14.60%、14.60%、13.95%和13.35%；分别大于对照CK2：32.45%、32.12%、27.15%、26.49%、24.17%、22.19%、22.19%、21.52%和20.86%，具有明显的速生性。

2.2 苦楝不同种源胸径生长

40 个苦楝种源胸径生长量及方差分析、多重比较结果见表2。结果表明，不同苦楝种源之间的胸径生长量差异极显著（P＜0.01）。40 个苦楝种源群体的胸径总均值为3.66 cm，胸径均值比总均值大的有20个种源，占比50%。

35 号种源的胸径生长量最大，为4.63 cm，比种源群体总均值大26.50%；其次是7 号种源，胸径生长量为4.46 cm；36、38、9、39、14、29、10 号种源的胸径生长量均在4 cm 以上；19 号种源胸径生长量最小，仅为2.90 cm。进一步多重比较结果表明，35 号种源平均胸径生长量显著大于18、24、30、5 号等15 个种源，但与7、36、38 号等14 个种源差异不显著，胸径较小的种源是13、2、19 种源，显著小于其他种源。

与对照相比，35、7、36、38、9、39、14、29、10、17、6、22 号等12 个种源的胸径生长量均显著优于CK1（章贡蟠龙种源）和CK2（大余种源），且比对照CK1分别大：47.45%、42.04%、37.26%、33.44%、33.12%、33.12%、31.21%、28.34%、28.03%、25.80%、24.84%、24.84%；比对照CK2分别大：39.88%、34.74%、30.21%、26.59%、26.28%、26.28%、24.47%、21.75%、21.45%、19.34%、18.43%和18.43%，表现出明显的速生性。

2.3 苦楝不同种源树高和胸径聚类分析

表2 4年生苦楝不同种源胸径生长量分析Tab. 2 Analysis of DBH growth of 4-year-old M. azedarach provenances

利用SPSS 20.0 对40 个苦楝不同种源的树高和胸径指标进行聚类，以欧氏距离为遗传距离，采用Ward 聚类法，在遗传距离2.5 处将参试材料分为4类（图1）。各类群具体性状生长量情况见表3。

图1 40 个苦楝种源的树高和胸径指标聚类图Fig. 1 The cluster diagram of tree height and DBH of 40 M.azedarach provenances

第Ⅰ类群包括15 个种源，占所有种源的37.5%，其胸径、树高的均值均处于最低水平，胸径、树高的均值分别为3.24 cm、3.10 m，变异系数分别为5.68 %、3.86%。第Ⅱ类群包括15 个种源，占家系总株数的20.67%，胸径、树高处于中等水平，其均值分别为3.73 cm、3.41 m。第Ⅲ类群包括2 个种源，占所有种源的5.0%，该类群胸径、树高均处于最高水平，其胸径、树高的均值分别为4.55 cm、4.0 m。第Ⅳ类群包括8 个种源，占所有种源的20.00%，其均值分别为4.12 cm、3.70 m。

综合比较，4 大类群的优劣顺序为：类群Ⅲ＞类群Ⅳ＞类群Ⅱ＞类群Ⅰ。类群Ⅲ的最优良种源为35 号和7 号。

表3 苦楝各类群性状特征Tab..3 The characteristics of M. azedarach populations

2.4 苦楝不同种源材积生长

40 个苦楝种源材积生长量及方差分析、多重比较结果见表4。结果表明，不同苦楝种源之间的材积生长量差异极显著（P＜0.01）。由表4 可知，40 个苦楝种源群体的材积总均值为0.0028 m3，树高均值比总体均值大的有15 个种源，占比37.5%。

7 号种源的材积生长量最大，为0.0056 m3，比材积总均值大100%，其次是35 号种源，材积生长量为0.0051 m3，比材积总均值大82.14%，10、9、29、37、38、14、11、36、22、6、15、39 号种源的材积生长量均超过0.0030 m3；19号种源材积生长量最小，仅为0.0013 m3。进一步多重比较结果表明，35 号种源平均材积生长量仅次于7 号种源，显著大于1、2、3、4、5、8、12、13、15、16、17、18、19、20、21、23、24、25、26、27、28、30、31、32、33、34、39、40 号等28 个种源，但与6、7、10 号等11 个种源差异不显著；材积较小的是1、2、13、19、27、28 号种源，显著小于其他种源。

与对照相比，7、35、10、9、29、37 号等6 个种源的材积生长量均显著优于CK1（0.0019 m3） 和CK2（0.0019 m3），平均材积比对照CK1和CK2分别大：194.74%、168.42%、115.79%、115.79%、100%、100%；且7 号、35 号种源均极显著大于CK1和CK2，表现出明显的速生性。

3 结论与讨论

3.1 结论

通过对40 个苦楝种源对比试验林4年生幼林的生长情况调查和分析，初步得出如下结论：

1）苦楝不同种源之间的树高、胸径和材积生长量均存在极显著性差异。苦楝种源群体树高、胸径、材积总均值分别为：3.38 m、3.66 cm、0.0028 m3；35 号种源（广东增城种源）树高、胸径生长量最大，其树高平均生长量为4.00 m，大于群体总均值18.34%，胸径平均生长量为4.63 cm，大于群体总均值26.50%；7 号种源（广西博白种源）的材积生长量最大，为0.0056 m3，大于群体总均值100%，其次是35 号种源。

表4 4年生苦楝不同种源材积生长量Tab. 4 The volume growth of 4-year-old M. azedarach provenances

2）对40 个苦楝不同种源的树高和胸径指标进行聚类，在遗传距离2.5 处将参试材料分为4 类。综合比较，4 大类群的优劣顺序为：类群Ⅲ＞类群Ⅳ＞类群Ⅱ＞类群Ⅰ。类群Ⅲ的最优良种源为35 号种源和7号种源。

3）综合比较不同苦楝种源生幼林的生长情况，7号（广西博白）、9 号（广西容县）、10 号（赣州南康三江）、14 号（广西北流）、29 号（宜春袁州）、35 号（广东增城）等6 个苦楝种源，其种源试验林生长整体显著优于CK1（章贡蟠龙种源）和CK2（大余种源），具有明显的速生性，可初步作为优良种源，供江西地区及其种源所在地（广东、广西）苦楝造林用种。

3.2 讨论

1）本研究对象是4年生的苦楝幼林，在试验林中比较不同种源间的树高、胸径和材积指标对种源进行初步选择，从中筛选出6 个种源。苦楝在0-5年生时为树高、胸径生长高峰期，13-15年生以后，树高直径生长量锐减[16]。所以本研究从40 个种源中筛选的6个种源，可以初步作为优良种源应用于生产。

2）苦楝中有很多种活性成分，其中苦楝素是最主要的活性成分，对多种害虫有毒杀作用，对苦楝优良种源及单株选育应当综合考虑树皮和树叶中的苦楝素含量[17-18]。优良的苦楝种质资源应具有高含量的苦楝素并兼顾速生性2 个条件[19]，本试验引种的40 个苦楝种源，各种源之间的苦楝素含量差别有待于下一步的研究。

3）同一树种在不同的环境下，会因为长期受不同自然环境条件的影响和基因交流的限制，在生态适应过程中种内群体间的各个性状发生遗传分化，造成种内地理变异，因此种源试验对于优良品种的选择意义重大[20-21]。本研究中，赣州大余试验点各种源长势有显著差异，表明苦楝种源间遗传分化显著，能初步反映出地理变异趋势，这与何霞[22]等在广东引种的62个苦楝种源研究结果一致。