李因剛,周小平,柳新紅*,華朝暉,劉 偉,劉建靈,謝建秋
(1. 浙江省林業(yè)科學研究院,浙江 杭州 310023;2. 江西省吉水縣蘆溪嶺林場,江西 吉水 331600;3. 浙江省遂昌縣林業(yè)技術推廣總站,浙江 遂昌 323300;4. 浙江省龍泉市林業(yè)科學研究所,浙江 龍泉 323700;5. 浙江省云和縣林業(yè)局,浙江 云和 323600;6. 浙江省麗水市林業(yè)科學研究院,浙江 麗水 323000)
越南安息香(Styrax tonkinensis)又名白花樹、滇桂野茉莉、白背安息香,屬安息香科安息香屬落葉喬木,為熱帶和亞熱帶樹種,分布于我國的云南、廣東、廣西、貴州、福建、湖南、江西等?。▍^(qū))以及東南亞的越南、老撾、緬甸和泰國等國,垂直分布于海拔100 ~ 2000 m的疏林中或林緣[1~2]。該樹種能耐貧瘠和干旱,具很強的萌芽更新能力[3];在濕潤疏松肥沃的土壤上表現(xiàn)出極好的速生性;樹干通直,木質(zhì)白色細致,材質(zhì)輕軟,木纖維較長;種子含油,稱為“白花油”;樹脂稱“安息香”,含較多香脂酸,是貴重藥材,有防腐、消炎、祛痰、行氣血之效,并可制造高級香料[1,4]。我國于20世紀60年代后期就開始了越南安息香的相關研究,多集中于藥源林的栽培與開發(fā)利用[5~8]。由于當時人們尚未完全認識越南安息香多方面的開發(fā)利用價值,許多研究工作不夠系統(tǒng)深入,其遺傳改良工作也未開展。進入新世紀以來,人們開始將越南安息香作為速生工業(yè)原料林和油料林栽培與開發(fā)[9~13]。我們從2003年開始在浙西南等地開展了越南安息香的引種栽培與造林對比試驗[11]。本研究在前期工作的礎上,對越南安息香人工林的生長情況進行了全面調(diào)查,并開展了人工林材用和油用優(yōu)樹的早期選擇試驗,以期為該樹種的遺傳改良奠定物質(zhì)基礎。
越南安息香的天然分布區(qū)雖然較為廣泛,但經(jīng)連續(xù)3 a的實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)其野生資源匱乏,多在殘次林中零星出現(xiàn),以越南安息香為優(yōu)勢種的天然群落甚少,難以開展天然林優(yōu)樹選擇。近年來,越南安息香在浙江省的引種栽培取得進展,并已表現(xiàn)出較好的適應性和速生性。本研究選擇浙江省引種栽培越南安息香較早的開化縣、遂昌縣、龍泉市和云和縣的人工林進行優(yōu)樹選擇,樹齡 5年生,保存率≥90%,生長發(fā)育良好,已郁閉成林并進入開花結(jié)實期。
試驗林種源地為江西省中部的吉水縣,引種造林的4個縣市位于浙西和浙西南地區(qū),氣候類型均為亞熱帶季風氣候。種源地與引種試驗地的地理氣候因子詳見表1。
表1 越南安息香種源地與引種試驗地的地理氣候因子Table 1 Geographical and climatic factors of provenance and plantation location of S. tonkinensi
優(yōu)樹選擇的基礎是種內(nèi)單株間普遍存在著變異,這種變異是林木種內(nèi)遺傳變異中重要的類型,進行優(yōu)樹選擇能迅速地獲得較高的遺傳增益。目前優(yōu)樹選擇的方法主要有優(yōu)勢木對比法、個體選擇法、小樣地法和絕對值評選法等[14]。優(yōu)勢木對比法適用于人工林和天然同齡林林分,最理想的選優(yōu)林分是性狀已經(jīng)充分表現(xiàn)出來的同齡純?nèi)斯ち諿15]。此外,優(yōu)勢木對比法調(diào)查的效率較高,并且不受人工間伐、林木之間的競爭的影響,結(jié)果準確[16],具體實踐中多采用此法[17~21]。綜合考慮多方面因素,本研究采用優(yōu)勢木對比法進行越南安息香的優(yōu)樹選擇。
2008年11月,對云和、遂昌和龍泉三地的越南安息香種源試驗林及楓香(Liquidambar formosana)、馬褂木(Liriodendron chinense)等樹種的對比試驗林進行全林調(diào)查,調(diào)查項目包括樹高、胸徑等生長指標。2009年10月,對開化、云和、遂昌和龍泉四地的試驗林進行全面踏查,以候選優(yōu)勢木為中心,在半徑30 m范圍內(nèi)選出僅次于候選數(shù)的5株優(yōu)勢木,實測其樹高、胸徑、冠幅(南北向與東西向)、干形、樹皮特征、冠層、果序數(shù)/m2、鮮果數(shù)/果序,將種子采集后帶回實驗室風干,測定種子產(chǎn)量。
利用Excel和SAS 9.1統(tǒng)計分析軟件對原始數(shù)據(jù)進行整理和分析。
云和、遂昌和龍泉等浙西南3地的4年生越南安息香與其他對照樹種的生長情況如表2所示。
由表2可知,越南安息香適應浙西南地區(qū)的氣候條件,并表現(xiàn)出良好的速生性,其地徑和樹高生長均大于對照樹種,與1年生林分表現(xiàn)一致[11],材積也極顯著高于對照樹種。以遂昌試驗點為例,4年生越南安息香胸徑7.47 cm,與藍果樹(Nyssa sinensis)、香椿(Toona sinensis)、毛紅椿(Toona ciliatavar.pubescens)、閩粵栲(Castanopsis fissa)、南酸棗(Choerospondias axillaris)等對照樹種存在極顯著差異;樹高和材積分別達到6.95 m和0.015895 m3,極顯著大于香椿、毛紅椿、閩粵栲、南酸棗。云和和龍泉試驗點,越南安息香和對照樹種在樹高、地徑和材積等性狀上也存在顯著或極顯著的差異。從3個試驗點的總體看來,越南安息香在遂昌生長量優(yōu)于云和與龍泉兩地,這可能與其不同的立地和撫育管理措施有關,云和、龍泉試驗點造林當年撫育和施肥2次,遂昌試驗點未施肥。但遂昌試驗點土層深厚,肥力較高,位于東南坡,光照充足;云和試驗點土層瘠薄,肥力差;龍泉試驗點雖然同樣具備較好的土壤條件并經(jīng)施肥處理,但試驗林位于西北坡,日照時數(shù)不足。這在一定程度上證明了越南安息香人工林的生長差異可能由立地條件的不同引起,也說明光照可能是越南安息香生長的限制因子。
表2 4年生越南安息香與其它速生樹種的生長情況Table 2 Growth of 4-year S. tonkinensis and other fast-growing tree species
2.2.1 材用優(yōu)樹選擇 對開化、遂昌和龍泉三地的林分全面踏查和實測,共選出材用候選優(yōu)樹8株,其生長性狀與優(yōu)良度詳見表2。由表2可知,除候選優(yōu)樹KH-04C和SC-02C外,其余6株優(yōu)樹胸徑的優(yōu)良度均在20%以上;優(yōu)樹SC-02C和KH-04C的樹高、材積的優(yōu)良度分別為8.36%、9.06%和43.94%、40.48%,也處于較低水平。各候選優(yōu)樹冠幅和冠層等質(zhì)量性狀的優(yōu)勢比幅度分別為21.21% ~ 55.17%、16.67% ~ 62.04%和11.11% ~ 73.91%,表明候選優(yōu)樹均不同程度的優(yōu)于對比樹。數(shù)量性狀標準一般認為優(yōu)樹的材積、樹高和胸徑應分別超過優(yōu)勢木平均材積的50%、樹高的5%、胸徑的20%[15]。再綜合考慮干形、冠層等優(yōu)樹質(zhì)量性狀標準,可以初選出KH-01CY、KH-03C、SC-01C、SC-01CY、LQ-01C和LQ-02C共6株材用優(yōu)樹。
表3 5年生越南安息香材用候選優(yōu)樹生長性狀及其優(yōu)良度Table 3 Growth traits and fine degrees of S. tonkinensis plus trees for timber
2.2.2 油用優(yōu)樹選擇 對開化、遂昌和云和三地的林分全面踏查和實測,共選出油用候選優(yōu)樹12株,其主要經(jīng)濟性狀與優(yōu)良度見表 4。高產(chǎn)、結(jié)果枝多、樹冠濃密的優(yōu)樹是越南安息香油用選優(yōu)的主要目標。由表 4可以看出,12株優(yōu)樹種子產(chǎn)量均在0.75 ~ 1.88 kg,優(yōu)良度則為36.36% ~ 164.71%,除KH-04Y、YH-01Y和SC-02Y優(yōu)良度小于50%外,其余優(yōu)樹都保持高于50%的較高水平;優(yōu)樹果實個數(shù)為585 ~ 3620個/m2,其優(yōu)良度多在100%以上,僅SC-02Y、KH-04Y、KH-01Y和YH-01Y 4株優(yōu)樹為51.94% ~ 77.78%;果數(shù)為7 ~ 13個/果序,其優(yōu)良度在11.11% ~ 159.01%;冠幅(南北)、冠幅(東西)和冠層優(yōu)良度分別為5.01% ~ 47.06%、3.42% ~ 40.63%和5.94% ~ 90.48%,也均不同程度地優(yōu)于各自對比優(yōu)樹。
表4 5年生越南安息香油用候選優(yōu)樹的主要經(jīng)濟性狀及其優(yōu)良度Table 4 Major economic traits and fine degrees of S. tonkinensis plus trees for oil
優(yōu)樹是建立種子園最重要的基礎材料,也是樹木多層次遺傳的最基本材料。優(yōu)樹質(zhì)量的好壞直接關系到遺傳增益的大小和種子園建設的成敗。越南安息香為我國南方地區(qū)新發(fā)掘的速生多用途樹種,經(jīng)過多年的引種馴化,該樹種在浙西南地區(qū)能正常開花結(jié)實,并表現(xiàn)出良好的速生性和適應性,豐富了浙江省速生樹種資源。本研究以實踐中簡易可行的優(yōu)勢木對比法對越南安息香試驗林進行早期優(yōu)樹選擇。綜合考慮數(shù)量性狀與質(zhì)量性狀,分別為開化、遂昌和龍泉等地初選出優(yōu)良度高和形質(zhì)指標好的KH-01CY、KH-03C、SC-01C、SC-01CY、LQ-01C和 LQ-02C 6株材用優(yōu)樹。以高產(chǎn)、結(jié)果枝多、樹冠濃密為選擇指標,為開化、遂昌和云和等初選出油用優(yōu)樹12株。
在江西產(chǎn)區(qū),越南安息香樹高、胸徑、材積的速生期均在前4 ~ 5 a,6 a后生長迅速下降[3]。此次選優(yōu)群體雖為同齡人工林群落,林分年齡也在 1/3伐齡以上,但樹高、胸徑等生長指標未能達到原產(chǎn)地水平,群體可能仍未進入生長發(fā)育充分表達階段,應及時加強優(yōu)樹生長趨勢監(jiān)測。已有研究表明,越南安息香在造林后第2 ~ 3年就開始掛果投產(chǎn),第4 ~ 5年即進入生理成熟和結(jié)實盛期[2,13],但作為油料樹種栽培利用,研究甚少。本次越南安息香選優(yōu)是浙江省內(nèi)首次開展,其油料林主要經(jīng)濟性狀的確定以及優(yōu)樹選擇的方法、標準等有待不斷改進和完善。因此,既要采取保護措施把初選優(yōu)樹基因保存下來,又要淘汰個別候選優(yōu)樹和補充其他優(yōu)異種質(zhì)。
[1]中國科學院中國植物志編輯委員會. 中國植物志·第六十卷(第二分冊)[M]. 北京:科學出版社,1987. 84-86.
[2]Masakazu Kashio, Dennis V. Johnson. Monograph on benzoin (Balsamic resin from Styrax species) [M]. Bangkok, Thailand: FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2001.49.
[3]吳克選,曾志光,周小平,等. 東京野茉莉野外調(diào)查報告[J]. 江西林業(yè)科技,2002(2):25-27.
[4]《樹木學》(南方本)編寫委員會. 樹木學[M]. 北京:中國林業(yè)出版社,1994. 243-244.
[5]連文琰,朱兆儀,樊菊芬,等. 國產(chǎn)安息香的研究[J]. 藥學學報,1964,11(10):700-707.
[6]鄧錫青,程仕品,潘乃新,等. 乙烯利對提高安息香產(chǎn)量和安息香樹脂道的影響[J]. 植物學報,1978,20(1):27-30.
[7]孟中貴,周正. 安息香的引種栽培技術[J]. 中藥材,1992,15(4):7-9.
[8]林競成,郭光輝. 速生多用樹種越南安息香的引種環(huán)境與藥用價值[J]. 海峽藥學,1998,10(1):48-49.
[9]文明,曹鐵如,林親眾. 湖南野生經(jīng)濟植物分類及開發(fā)利用評價[J]. 中南林學院學報,1997,17(4):79-85.
[10]夏曉敏,彭春良,顏立紅,等. 湖南優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種的引種栽培研究[J]. 中南林學院學報,1996,16(1):32-37.
[11]謝建秋,柳新紅,王軍峰,等. 東京野茉莉引種試驗初報[J]. 浙江林業(yè)科技,2006,26(4):33-35.
[12]柳新紅,王章榮. 浙西南速生工業(yè)原料林闊葉樹種評價與選擇研究[J]. 林業(yè)科學研究,2006,19(4):497-513.
[13]江香梅,肖復明,劉志開,等. 優(yōu)良生物質(zhì)能源樹種東京野榮莉及其培育技術[J]. 生物質(zhì)化學工程,2006,26(增刊):341-344.
[14]粱一池. 林木育種原理與方法[M]. 廈門:廈門大學出版社,1998. 98-139.
[15]潘新宏,翁俊維,李新華. 優(yōu)勢木對比法在選優(yōu)工作中的應用[J]. 吉林林業(yè)科技,2005,34(5):22-25.
[16]吳志慶. 木本能源植物黃連木單株選擇、類型劃分與群落調(diào)查研究[D]. 北京:中國林業(yè)科學研究院,2008.
[17]李軍,李悅,李國鋒,等. 油松優(yōu)樹子代遺傳變異與選擇的初步研究[J]. 北京林業(yè)大學學報,1998,20(3):19-24.
[18]王華緘,鄧宗富,盧俊豪,等. 杉木基因資源收集、保存和利用的研究[J]. 林業(yè)科學,1999,35(5):38-45.
[19]江瑞榮. 馬尾松優(yōu)樹子代測定及其選擇的研究[J]. 福建林學院學報,2003,23(3):266-269.
[20]曾志光,肖復明,沈彩周. 江西省優(yōu)質(zhì)速生杉木無性系選育研究[J]. 林業(yè)科學研究,2006,19(5):561-567.
[21]吳志莊,王學勇,汪澤軍. 黃連木優(yōu)樹子代苗期測定與初步選擇[J]. 福建林學院學報,2008,28(3):252-255.