李 蓉,方晓娟,刘隆烨,邓建英,刘丁铭,梁燕芳,朱原立,蒋向军
(广西国有七坡林场,广西南宁 530225)
澳大利亚杂交松是澳大利亚昆士兰林科所尼克斯博士用湿地松和加勒比松作亲本,人工杂交育种培育出来的松树杂交新品种。广西的气候条件与澳大利亚昆士兰州相似,在广西推广种植杂交松,对促进广西速生丰产林建设、丰富松树人工林种质资源、增加生物多样性具有重要意义。
杂交松的气温适应性较强,耐寒性较好,适宜种植区域广泛,较好地遗传了亲本湿地松和加勒比松的优良特性,树干通直圆满,耐水渍,皮薄,并具有很强的抗风能力,能抵抗11级左右的台风,因此受风害情况较少。杂交松有根瘤菌,具有较强的固氮能力,有利于减少化肥的使用。
广西从1985 年开始引种澳大利亚杂交松,在东门、钦州等地进行区域试验。广西国有东门林场于1989 年开始进行昆士兰湿地松60 个家系和3 个杂种F1的对比试验,经过长期的调查测定和对比分析,4 年生试验林杂交松的平均材积是湿地松的2.2 倍,表现最优杂交松的材积是同样表现最优湿地松家系的1.9倍[1],表明昆士兰杂种F1在我国南方地区生长表现良好。
为了更好地掌握澳大利亚杂交松的生长特性,根据早期杂交松和昆士兰湿地松的对比试验结果,2001年以中澳技术合作为依托,在广西北部、中部、东部和南部分别选择庆远、三门江、黄冕、钦廉、大桂山、博白、高峰、七坡、派阳山和东门等10个林场进行澳大利亚杂交松区域对比试验,经过连续8 年调查监测数据分析,澳大利亚杂交松的树高、胸径和蓄积量均高于马尾松、湿地松和加勒比松;杂交松的平均单株蓄积量最大,比马尾松大17.69%,比湿地松大78.35%,比加勒比松大156.93%[2]。凌绍明在广西国有派阳山、东门、七坡、钦廉、黄冕和大桂山林场的区域对比试验也表明,杂交松每公顷蓄积量最大,比马尾松高34.93%,比湿地松高82.44%,比加勒比松高174.98%[3]。研究表明,杂交松表现出了较强的适生性,能够很好地适应广西的自然气候条件,可以推广种植。
杂交松为强阳性树种,对光照的需求比较强烈,不同坡向的光照强度和光照时长存在较大差异,会对杂交松的生长产生不同的影响,刘德杰在广西博白林场进行不同坡向对杂交松生长的影响试验,研究表明5.5年生的杂交松生长量在东坡表现最优,在北坡的生长表现最差[4]。
松树是我国灭荒造林的重要先锋树种,种子育苗一直是松树种苗繁育的重要技术措施。
澳大利亚杂交松引种到广西后,陈代喜等人率先进行了杂交松与马尾松、加勒比松、湿地松的种子育苗对比试验,苗木培育周期为100 d,试验结果表明,杂交松苗期生长最好,其次是湿地松和马尾松,加勒比松苗期生长表现最差,杂交松苗高生长量分别比湿地松、马尾松、加勒比松高11.6%、53.6%、128.6%[5]。
随着杂交松在广西的推广种植,早期与澳大利亚技术合作引进的F1代种子已不能满足种苗繁育和推广种植的需求,而澳大利亚提供的F2代种子由于遗传变异性大,同样不利于苗木繁育和推广种植。
扦插育苗繁殖能够保持母株的优良遗传性状,繁育速度快,易于推广应用。开展杂交松扦插繁殖技术研究,可以有效解决杂交松推广应用中苗木不足的难题。
广西林业局种苗站陈代喜等人较早开展了杂交松扦插育苗试验,结果表明,杂交松进行扦插繁育苗木是可行的,不同类型的基质、不同生根粉浓度配比及不同扦插月份都对杂交松穗条的生根率产生了较大影响,基质中黄心土与泥炭土配比为5∶5 的比例最优,可以有效促进杂交松穗条生根,生根率最高,达到88.7%;不同浓度配比的生根粉促进杂交松扦插生根的效果不同,最高生根率达80%;杂交松扦插应选择在3—5 月进行,生根率较高,其中3 月扦插的生根率最高[6]。
杂交松扦插繁育时穗条生根较慢,一般在扦插3个月后开始生根。为提高生根率,需要保持穗条和基质湿润,生根前需每天雾状喷淋8~12 次,造成育苗成本增加,进而导致苗木价格较高,影响杂交松的推广种植。针对这一问题,广西林科院谭健晖研究缩短杂交松扦插繁殖穗条生根时间和提高生根率的方法,采穗前对母树进行有效的遮光和喷施叶面肥等措施,能使穗条达到最佳的生长状态,可显著缩短插穗生根时间,提高生根成活率[7]。
植物组织培养是指在一定的场所和环境下,根据植物细胞的全能性,通过人为控制温度、光照、湿度、营养、生长调节剂等条件,获得再生的完整植株。
项东云等人在桉树组织培养无性繁育的技术基础上,开展了杂交松组织培养繁殖技术研究,结果表明杂交松不定根诱导难度大,生根率较低,多在50%以下,不适宜进行组织培养无性繁殖[8]。其他相关研究也表明杂交松组织培养的诱导率和生根率比其他松属树种低,这可能与其母本和父本进行组织培养比较困难有很大关系[9]。
杂交育种一直是树种遗传改良的重要技术措施,这一技术措施已经在桉树和杨树这两种速生用材树种的良种选育工作上取得了巨大成功。随着松树育种工作的深入和人们对育种目标的不断提高,种内遗传变异的幅度往往不能满足人们的育种需求,远缘杂交可以促使优良种质基因充分流动遗传,具有广阔的前景和重要的应用价值。
孙明升、杨章旗等人对不同松树种间杂交可育性进行了研究,探讨种间杂交可育性,以及种间杂交松在果实、种子与苗期性状上的表现。结果表明,湿地松与加勒比松为母本的3 种杂交组合的育性表现明显优于马尾松与火炬松为母本的6 种杂交组合,并且第一次取得了马尾松与3 种国外松的杂交子代[10],有效促进了松树种间杂交育种研究。
产脂量和松节油萜烯化合物含量是松脂经济效益的重要评价指标。庞正轰等人通过对广西国有高峰、七坡、东门、三门江、派阳山和钦廉等10 家林场的7年生杂交松、马尾松、湿地松和加勒比松的产脂量、松节油化学成分进行研究,表明杂交松是优良的高产脂树种,杂交松50 d 产脂量、全年产脂量分别为588 g·株-1、3 057 kg·hm-2,均高于湿地松、加勒比松和马尾松。杂交松松脂的主要成分与湿地松、加勒比松和马尾松相似,均为树脂酸,它们的利用价值相近,其中杂交松的松节油α-蒎烯和β-蒎烯总含量为87.82%,明显高于湿地松的80.49%、加勒比松的80.65%和马尾松的53.0%[11],这说明杂交松的松节油具有较高的经济价值。
杂交松是速生丰产材脂两用树种,在生长量和产脂量方面,杂交松均优于马尾松、湿地松和加勒比松。由于采脂后的松树木材销售价格明显降低,在经营时不能兼顾用材和采脂两方面,因此进行杂交松人工林培育时,应明确主要效益,分别考虑木材产量高和产脂量高的不同品种,进行定向培育和经营。
目前,广西已经营造的杂交松林分以纯林为主,由于高强度的人工经营干预,杂交松林分内的生物多样性比较单一。庞正轰等对广西国有高峰、七坡等10家林场杂交松林分的有害生物危害状况进行了连续8年的跟踪调查,发现杂交松林分4 年生以前受松梢螟危害较重,松梢螟幼虫钻蛀幼树主梢或侧梢,造成梢头干枯死亡,导致干形弯曲;5 年生以后的杂交松幼林害虫主要有马尾松毛虫、浙江黑叶蜂、松墨天牛、萧氏松茎象等,不存在有害生物灾害风险[12]。
科学营造混交林可以有效增加人工林的生物多样性,提高人工林抵御林业有害生物危害的能力。毕湘虹等研究表明,在红松、落叶松林分中适当增加阔叶树的比重,选择抗病性较强的树种,科学营造红松、落叶松与桦树、水曲柳、椴树等阔叶树种的多树种多层次结构混交林,通过封山育林,努力促使红松、落叶松人工林形成自然混交的林分状态,可以有效提高红松、落叶松森林生态系统的稳定性,使其不利于林业有害生物的发生[13]。
因此,根据造林地区有害生物危害发生频率和程度,可通过团状混交、带状混交、均匀混交等方式科学营造杂交松混交林,增加杂交松林分的生物多样性,提高杂交松林分生态系统的稳定性和抵御有害生物危害的能力。
随着我国社会经济发展和城镇化水平的提高,人们对木材数量和品质的需求在不断提高,市场对大径材的需求量逐渐增大。我国松树、杉木、珍贵阔叶树种等大径级木材资源日益枯竭,目前大径级木材基本以进口为主,且价格还在逐渐上涨。
传统的用材林培育技术措施已经不能满足社会经济发展的需求。在杂交松人工林培育过程中,根据立地条件和杂交松的生长规律,科学设置不同的培育目标,对于立地条件较好的杂交松人工林,科学设置间伐强度和培育年限,培育杂交松大径材人工林,可提高杂交松经济效益。
进行大径材培育的杂交松人工林,其林分下层空间被释放出来,可以充分利用其空间、光照、土壤、水等资源,在杂交松林下种植鸡血藤、百部、天冬等中药材,发展林下经济,以短养长增加近期经济效益,形成杂交松人工林复层多元经营,对提高广西杂交松人工林的综合效益和促进乡村振兴具有重要意义。