西南桦优良无性系选育研究

徐明艳 聂艳丽 邓桂香 唐红燕

（1. 云南省林木种苗工作总站，云南 昆明 650215；2. 云南省林业和草原技术推广总站，云南 昆明 650224；3. 普洱市林业和草原科学研究所，云南 昆明 665099）

西南桦（Betula alnoides）为桦木科、桦木属的速生乡土阔叶树种，我国主要分布在云南热区、广西西部、西南部、西北部和贵州南部以及越南、老挝和缅甸，由于西南桦木材不易翘裂、不易变形，花纹和色泽美观，因此其在传统高档家具、木地板、室内装饰材料、建筑、军工、乐器、胶合板等有广泛用途。云南热区面积约占全省面积的四分之一，西南桦已经成为云南热区珍贵速生阔叶树种，也是主要造林树种[1-2]。

西南桦主要是以传统的采种育苗方式进行造林，即采取种子育苗移栽造林，其存在林木良种培育所需时间长，良种运用不充分，林木生长相对缓慢，且分化严重等缺陷和不足。无性系林相对于实生苗造林，具有目标性状相对整齐等优点。目前，西南桦无性系组培苗增繁培养、生根培养、移植培育等技术日渐成熟[3-13]，且西南桦无性系组培苗造林技术亦取得了突破性进展，但是西南桦无性系良种缺乏，从而影响了无性系林的发展及林木的产量和质量。本研究在西南桦现有研究[14-17]的基础上，充分利用西南桦优良性状明显的单株，通过初选的优良单株半同胞子代的3月龄苗进行超级苗观测，对复选的超级苗进行无性系化、营建无性系测试林，按选育目标决选出优良无性系，可将西南桦种质资源的优良性状快速地应用于生产中。林推1号、4号西南桦优良无性系于2020年通过了云南省林木审定委员会的审定（良种号分别为S-SC-BA-004-2020、云S-SC-BA-005-2020）。

1 材料与方法

1.1 选育地概况

西南桦优良无性系选育地包括2个地点：云南省临沧市双江县沙河乡邦协村和普洱市思茅区倚像镇半坡村。双江县选育地海拔1 200～1 300 m，年平均气温19～21 ℃，最冷月均温10 ℃，极端最高气温40.3 ℃，极端最低气温-5 ℃；年均降雨 量1 000～1 200 mm，年平均空气 相 对 湿度80%以上，土壤有机质含量为3.9%、土壤全氮含量为0.70 g/kg、土壤有效磷含量为25 mg/kg、土壤pH值为5.9的红壤半阴坡地。思茅区选育地海拔1 300～1 500 m，年平均气温15～20 ℃，最冷月均温11.7 ℃，极端最高气温32 ℃，极端最低气温-5 ℃；年均降雨量1 500 mm以上，年平均空气相对湿度70%以上，土壤有机质含量为4.1%、土壤全氮含量为0.80 g/kg、土壤有效磷含量为28 mg/kg、土壤pH值为5.8的赤红壤半阴坡地。

1.2 选育亲本来源

项目组在前期开展的西南桦优株选择[17]的基础上，于2006—2009年以速生用材为目标，在云南省德宏州、普洱市等地10个县（市区）初选出生长快、干型通直、顶端优势明显、抗性好的优良单株14株。

于2009年12月—2010年3月和2010年12月—2011年3月从西南桦初选的优良单株上采集半同胞子代种子，进行播种育苗。当苗木3月龄时，于出圃前进行超级苗选择。超级苗选择标准为苗高大于平均苗高与5倍标准差的和的苗木，且地径大于平均地径与5倍标准差的和，根系具根索。将入选的超级苗木移栽到黑色育苗容器中（育苗容器规格为40 cm × 35 cm），作为外植体取材材料。以超级苗茎尖为外植体，通过组培繁殖无性系化，获得西南桦无性系36个，根据各无性系幼林成活情况、生长性状，筛选出4个西南桦无性系，即1号无性系、2号无性系、3号无性系、号无性系。

1.3 无性系测试林营建

1.3.1林地清理、整地及施基肥

2010年7月和2012年7月分别在临沧市双江县沙河乡邦协村和普洱市思茅区倚像镇半坡村营建西南桦无性系现地测试林1.2 hm2，营建西南桦无性系测试林。造林当年5月前完成林地清理，小于35°的造林地采用全面清理方式，进行砍杂归堆和砍杂炼山，坡度为35°以上的造林地采用带状清理方式，带宽为1.5～2.0 m。采用穴状整地方式，定植穴长、宽、深规格一般为40 cm × 40 cm ×40 cm。造林前每穴施500 g西南桦专用肥做基肥，其有机质含量≥40%、N含量为5%、P2O5含量为2%，K2O含量为1%。造林密度采用宽行5 m、窄行3 m、株距2 m，密度为1 245株/hm2。

1.3.2试验设计

采用随机区组设计，供试的西南桦无性系为复选入选的4个无性系（1号、2号、3号、4号），以优树的半同胞子代实生苗为对照，共5个处理，每个小区定植30株，3次重复。

1.3.3抚育管理

按云南省地方标准《西南桦无性系组培苗造林技术规程》进行西南桦无性系造林[18]，定植2个月后除草松土1次， 4个月后再除草松土1次；第2年5—6月、10—11月分别除草松土1次。第2年至第3年的5—6月，在树冠滴水线处挖2～3个小穴，每株施尿素200 g、过磷酸钙100 g、硫酸钾50～100 g。种植8年时，在秋末冬初间伐，按砍小留大、砍弱留强、砍弯留直进行间伐，并清除病虫危害的林木，按间伐强度20%～30%计，保留870～1 000 株/hm2。

1.4 测定指标及方法

2017年、2020年分别对双江县和思茅区西南桦无性系测试林进行观测，测量指标有树高、胸径。树高采用树高测量仪测量，精确到0.1 m；胸径采用围尺测量，精确到0.1 cm。采用西南地区桦木二元立木材积表计算双江县、思茅区西南桦活立木蓄积量[19]，生长量遗传增益采用如下公式（1）进行计算。

1.5 分析方法

采用Excel进行数据方差分析，采用SPSS进行[20-21]多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 西南桦无性系测试林生长情况

2.1.1双江县无性系测试林生长情况

双江县8年生西南桦无性系测试林生长情况见表1，从表1可以看出：1号无性系和4号无性系的树高与其他处理差异显著（P< 0.05），2号无性系与对照差异显著（P< 0.05），2号无性系与3号无性系差异不显著，3号无性系和对照差异不显著；西南桦1号无性系的树高最高达11.50 m，较对照高出38.9%。1号、2号和4号无性系的胸径与对照差异极显著（P< 0.01），1号、2号和4号无性系的胸径与3号无性系差异不显著，3号无性系和对照差异不显著；西南桦4号无性系的胸径最粗达14.19 cm，较对照高出34.8%。

表 1 双江县西南桦无性系测试林生长情况Table 1 Growth of clonal test forest on B. alnoides in Shuangjiang County

综合双江县树高和胸径的分析结果，西南桦1号无性系4号无性系可以作为双江县决选优良无性系推出。

2.1.2思茅区无性系测试林生长情况

思茅区9年生西南桦无性系测试林生长情况见表2，从表2可以看出：西南桦1～4号无性系的树高均极显著高于对照，4号无性系的树高最大达13.18 m，较对照高37.6%。1号、3号、4号无性系的胸径显著高于对照（P< 0.05），以3号无性系的胸径最大达15.67 cm，较对照高35.7%；2号无性系的胸径高于对照，但不显著。

表 2 思茅区西南桦无性系测试林生长情况Table 2 Growth of clonal test forest on B. alnoides inSimao District

综合思茅区树高和胸径的分析结果，西南桦1号、3号和4号无性系可以作为思茅区决选优良无性系推出。

2.2 西南桦无性系测试林遗传增益分析

双江县和思茅区的西南桦无性系测试林的活立木蓄积量、增益情况见表3。从表3可以看出，双江县4个无性系与对照在高生长量上遗传增益分别为：38.89%、20.89%、9.90% 、38.53%，树高增益最大的是1号无性系，树高遗传增益最低的是3号无性系；在胸径生长量的遗传增益分别为：33.90%、24.31%、13.01%、34.76%；活立木蓄积量遗传增益分别为：163.64%、133.33%、57.58%、163.64%。思茅区4个无性系与对照相比，在高生长量上遗传增益分别为：26.72%、22.96%、25.16% 、37.58%，树高增益最大的是4号无性系，增益最低的是2号无性系；在胸径生长量的增益分别为：32.12%、17.92%、35.67%、28.66%，胸径增益最大的是3号无性系，增益最低的是2号无性系；活立木蓄积量增益分别为122.22%、64.81%、120.37%、83.33%，增益最大的是1号无性系，增益最低的是2号无性系。

表 3 西南桦无性系林生长情况及遗传增益Table 3 Growth and genetic gain of B. alnoides clonal forest

2.3 西南桦优良无性系决选及其优良性状分析

2.3.1优良无性系决选情况

对双江县的树高和胸径进行方差分析，差异均极显著。在树高的多重比较中， 1号无性系和4号无性系与其他无性系和对照差异极显著（P<0.01）；胸径的多重比较中，1号无性系、2号无性系和4号无性系与其他无性系和对照差异极显著（P< 0.01）。

对思茅区西南桦的树高和胸径进行方差分析，树高差异极显著（P< 0.01），胸径差异显著（P< 0.05）。在树高的多重比较中， 1～4号无性系与对照差异极显著（P< 0.01）；在胸径的多重比较中，1号、3号和4号无性系与2号无性系差异不显著，1号、3号和4号无性系与对照差异显著（P< 0.05），2号无性系与对照差异不显著。

综合双江县和思茅区2个无性系测试林的树高和胸径的方差分析和多重比较，决选出1号无性系和4号无性系，即林推1号西南桦优良无性系、林推4号西南桦优良无性系。

2.3.2优良无性系性状分析

林推1号西南桦优良无性系的母树位于普洱市西盟县勐梭镇小马散村，小地名小马散，地理位置E99°58′23.5″，N23°36′14.7″，海拔1 394 m。树高32 m，胸径33.5 cm，冠幅9 m × 9 m，树龄38 a；林推4号西南桦优良无性系的母树位于德宏州潞西县芒市下东村，小地名桦桃林四岔路。海拔1 443 m，坡位上部，坡向南坡，坡度10°。树高32 m，胸径48 cm，树龄36年。

林推1号西南桦优良无性系具有速生特点，在双江县和思茅区西南桦优良无性系年平均树高、胸径、活立木蓄积量分别为1.40 m、1.73 cm、0.012 104 m3，分别高出对照33%、33%和139%，干型通直、皮孔红、尖削度小，分枝少；叶纸质、卵圆形，长8～13 cm，边缘呈不规则锯齿；特异性明显，一致性、稳定性好。林推4号西南桦优良无性系具有速生特点，在双江县和思茅区西南桦优良无性系年平均树高、胸径、活立木蓄积量分别为1.45 m、1.71 cm、0.010 938 m3，分别高出对照38%、32%和116%。干型通直、皮孔白、分枝角大；叶纸质、卵圆形；叶长12～15 cm，边缘呈不规则锯齿；特异性明显，一致性、稳定性好。林推1号、林推4号西南桦优良无性系在热区适应性强，可在海拔1 200～1 600 m，年降雨量900～1 500 mm的云南等适生区栽植和推广。

3 结论与讨论

在本研究中4个西南桦无性系在2个不同州市营建无性系测试林，不同无性系间的树高和胸径的生长差异显著，尤其是思茅区的西南桦胸径生长量只是在α = 0.05水平上有差异，这可能与2个测试林地点的小气候生态差异有关，与李荣珍等的研究结果有相似之处。广西百色的西南桦的树高和胸径生长量可能受环境的影响比较大，与气候条件密切相关，尤其是海拔、温湿度指标等[22]。本研究中不同州市的西南桦测试林生长量不同是否是因两地的海拔、温湿度不同而引起，有待于进一步的试验和研究。

双江县西南桦无性系测试林树高和胸径的方差分析结果及多重比较结果，1号无性系和4号无性系可以作为决选优良无性系推出，思茅区西南桦无性系测试林中1号无性系、3号无性系和4号无性系可以作为决选优良无性系推出。综合双江县和思茅区2个西南桦无性系测试林的决选结果，最终决选出西南桦1号无性系、西南桦4号无性系，即林推1号和林推4号西南桦优良无性系。其具有速生丰产性、干型通直、顶端优势明显、抗性较好等优良性状。上述性状是西南桦无性系林8年生、9年生调查统计和试验后得出的结果。随着树龄的增长，为判断西南桦无性系优良性状的稳定性，后期还要持续跟踪调查。