廣西中部桉樹無性系生長對比試驗(yàn)

謝春俊，俸春姣，陳元松，鄭永鄧，韋長江，郭東強(qiáng)

(1.廣西國有三門江林場，廣西 柳州545000；2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，廣西 南寧530002)

桉樹(Eucalyptus)是我國南方主要人工林造林樹種，也是聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的三大速生造林樹種之一[1-2]。桉樹引種至我國已逾百年，系統(tǒng)性開展引種馴化研究始于20世紀(jì)60年代，20世紀(jì)70年代開始進(jìn)行大量雜交育種研究，成功選育出一批生長速度快、干形通直、材質(zhì)優(yōu)良的無性系[3-7]。雷林1號、廣林9號、DH32系列等優(yōu)良無性系在廣西、廣東、海南、云南、福建等省區(qū)得到大面積推廣造林，有力支撐起南方速生豐產(chǎn)林建設(shè)[8-11]。

當(dāng)前，桉樹速生豐產(chǎn)林已實(shí)現(xiàn)無性系造林，但投入生產(chǎn)造林的無性系仍然較少，單一無性系大面積造林對于維持林分結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和林分健康存在一定弊端。為此，不斷選育優(yōu)良無性系并實(shí)現(xiàn)多種無性系造林是促進(jìn)桉樹可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。本研究以不同雜交種無性系為對象，在廣西中部開展無性系對比試驗(yàn)，以期篩選出適合該區(qū)域的優(yōu)良無性系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)林位于廣西國有三門江林場江口分場(24°30′16′′N，109°30′16′′E)，海拔132 m，屬南亞熱帶與中熱帶交替過度氣候帶，年平均氣溫20.5℃，年平均降雨量1 490 mm，土壤以紅壤為主。林下植物以鐵芒萁(Dicranopteris linearis)、五節(jié)芒(Miscanthus floridulus)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)、野牡丹(Melastoma candidum)為主。

1.2 試驗(yàn)材料

參試對象為15個(gè)桉樹雜種無性系(表1)，采用隨機(jī)區(qū)組排列設(shè)計(jì)，每小區(qū)10株(2行5株)，4次重復(fù)，造林密度為1 666 株·hm-2，株行距為2 m × 3 m。2013年3月種植。種植時(shí)采用常規(guī)造林模式，穴狀整地(長×寬×深為60 cm × 40 cm × 30 cm)，苗木為輕基質(zhì)容器苗，苗高40 cm，植苗前每穴施基肥500 g，連續(xù)3 a追桉樹專用肥500 g，施肥前進(jìn)行人工砍草除雜。

表1 參試桉樹無性系基本情況表

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

在林齡為7、20、33、56和67個(gè)月時(shí)對試驗(yàn)林生長量進(jìn)行每木調(diào)查，其中胸徑測量采用測樹圍尺，樹高測量采用瑞典生產(chǎn)的Vertex Laser Ⅳ超聲波測高儀進(jìn)行。數(shù)據(jù)整理使用 EXCEL 2010進(jìn)行，方差分析、多重比較和遺傳參數(shù)使用SPSS 19.0進(jìn)行計(jì)算。林木平均單株材積的計(jì)算公式[12]如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 生長量比較

由表2可知，生長性狀在林齡小時(shí)極差小，極差和標(biāo)準(zhǔn)差隨著林齡的增加而增大，說明隨著林齡增加，林分生長性狀的兩極分化程度增大；樹高的變異系數(shù)范圍為9.9% ~ 28.2%，胸徑變異系數(shù)范圍為15.7% ~ 20.0%，單株材積變異系數(shù)范圍為32.6%~ 46.1%。樹高平均值變化范圍為3.2 (6個(gè)月) ~ 18.4 m (67個(gè)月)，胸徑平均值變化范圍為6.8 (23個(gè)月) ~13.4 cm (67個(gè)月)，單株材積平均值變化范圍為0.019 6 (20個(gè)月) ~ 0.133 7 m3(67個(gè)月)。

由圖1可知，無性系5、9、12、14號數(shù)據(jù)分布計(jì)較集中，說明生長整齊一致，無性系4號數(shù)據(jù)分散，說明生長分化比較大；以無性系12號(DH32-29號)為對比，僅有4號、11號和15號生長表現(xiàn)超過12號對比無性系。

表2 生長性狀均值、標(biāo)準(zhǔn)差、極差和變異系數(shù)

圖1 各無性系數(shù)據(jù)分布箱式圖

3.2 生長性狀差異性分析

由表3可知，樹高、胸徑、單株材積等指標(biāo)在無性系間均存在極顯著差異(P<0.001)，該差異體現(xiàn)在林分的各個(gè)生長時(shí)期，為篩選優(yōu)良無性系提供可能。由表4可知，與對照(DH32-39)相比，在生長量排名靠前的4、6、11、13和15號無性系中，11號無性系生長量高于對照且差異顯著，4、6號、13和15號無性系與對照差異不顯著?？蓪?、6、11、13和15號無性系作為潛力無性系。

3.3 遺傳參數(shù)分析

重復(fù)力(Repeatability)是指同一基因型的生物個(gè)體在不同時(shí)間或不同地點(diǎn)的表型持續(xù)穩(wěn)定的程度，分析無性系的重復(fù)力對無性系選擇和推廣具有重要意義[13]。從方差分析中可進(jìn)一步獲得不同性狀的遺傳變異信息。

表型變異系數(shù)是遺傳因素和環(huán)境因素共同作用引起的變異，遺傳變異系數(shù)則說明群體的遺傳變異程度，是衡量性狀遺傳變異潛力的指標(biāo)。由表5可知：樹高的遺傳變異系數(shù)為3.07% ~ 10.80%，胸徑為0.02% ~ 14.28%，單株材積為0 ~ 51.15%；各性狀無性系重復(fù)力在0.33 (V56) ~ 0.93(H7)，單株重復(fù)力為0.15 (H20) ~ 0.90 (D56、D67)。

表5 方差分量、重復(fù)力、變異系數(shù)

4 結(jié)論與討論

無性系間的差異程度可反映選擇的潛力大小，本研究中的無性系胸徑、樹高和單株材積在各年齡段均達(dá)極顯著差異，可為進(jìn)一步篩選優(yōu)良無性系提供基礎(chǔ)。同時(shí)各重復(fù)間也均呈現(xiàn)不用程度的差異，在海拔、降水、坡度等條件相對一致的情況下，造成這一結(jié)果的原因可能是各重復(fù)處于不同坡位所致，這與周家維等[14-15]研究結(jié)果類似。

本研究各個(gè)性狀無性系重復(fù)力為0.33 (V56) ~0.93(H7)，單株重復(fù)力為0.15 (H20) ~ 0.90 (D56、D67)。樹高約1 a生時(shí)其重復(fù)力為0.93，之后逐漸降低，在67月生時(shí)為0.80；胸徑生長隨林齡的增加重復(fù)力逐漸降低，最終受到中等遺傳控制；單株材積的重復(fù)力與胸徑生長規(guī)律相近，除造林當(dāng)年外，逐漸受到中等遺傳控制。

無性系選育測定是林木育種的重要環(huán)節(jié)，篩選出的優(yōu)良無性系仍需要開展區(qū)域測試，以確定其適應(yīng)范圍，降低造林風(fēng)險(xiǎn)[16-17]。本研究以12號無性系(DH32-29)作為對照，根據(jù)林相生長整齊性與生長量，選擇4、6、11、13和15號無性系作為優(yōu)良無性系，進(jìn)入下一步的中試試驗(yàn)。