無患子半同胞家系苗期生長表現(xiàn)

舒 瑤， 魏志恒， 張 珉， 程 勇， 陳明皋， 吳際友，廖德志， 龐文勝， 吳其軍

(1.湖南烏云界國家級自然保護區(qū)管理局， 湖南 桃源 415700； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004；3.平江縣林業(yè)局, 湖南 平江 410400； 4.湖南冠達農(nóng)林科技有限公司， 湖南 長沙 410004)

無患子(Sapindusmukorossi)是無患子科(Sapindaceae Juss.)無患子屬(SapindusLinn.)落葉喬木[1]，分布于我國淮河流域以南各地。無患子集洗滌、藥用、水土保持、園林景觀等多用途于一身[2-4]，無論是作為園林樹種還是經(jīng)濟樹種，應(yīng)用價值均十分廣闊[5-6]。其果皮富含三萜皂苷等優(yōu)良的洗滌化妝品原料[7-10]；同時，其種仁含油率高，可用來提取油脂，可用于制造天然潤滑油和生物柴油；其根、果也常作為清熱和消腫的中藥材被廣泛應(yīng)用[11]。可見，無患子是集生物化工、生物能源和生物醫(yī)藥于一體的重要原料樹種，為多用途經(jīng)濟樹種。

目前，國內(nèi)對無患子的研究主要集中在生物學(xué)特性、種實性狀、皂苷成分、種仁油料、苗木繁育、景觀特性等方面[12-13]，對無患子的資源特性、生長性狀、選擇育種、良種選育和遺傳改良等方面的研究鮮有開展。本研究采用湖南省林業(yè)科學(xué)院提供的湖南省內(nèi)30株無患子優(yōu)樹種子(半同胞家系種子)為試驗材料，開展家系播種育苗試驗，分析各家系1年生苗苗高、地徑等主要生長性狀的差異，探討家系選擇育種的潛力。

1 試驗地概況

本研究試驗地設(shè)于湖南新自然農(nóng)林科技有限公司桃源基地，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均相對濕度達81%；年平均降雨量為1480mm；年平均氣溫為16.7℃，絕對最高溫度為39.1℃，絕對最低溫度為-13.8℃；年日照時長為1531h；無霜期為286d。地貌為丘陵崗地，海拔約150m；土壤為第四紀紅壤，土壤肥力中等，有機質(zhì)含量多在0.5%～2%之間，土壤pH值為5.0～6.5之間，質(zhì)地較粘。苗圃內(nèi)供試育苗地的土壤條件相同。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

由湖南省林業(yè)科學(xué)院科研團隊提供的湖南省內(nèi)30株無患子優(yōu)樹種子(半同胞家系)進行育苗試驗。

2.2 試驗方法

2.2.1 試驗前準備

(1)圃地準備。苗圃于2019年12月進行深耕(深20 cm)、整細，并除去石塊、樹根等雜物，圃地結(jié)合開廂作垅，施復(fù)合肥1 500 kg·hm-2、鈣鎂磷肥1500kg·hm-2作基肥。以90cm寬開廂作垅，東西向，垅溝寬30cm，垅溝深15～20 cm，其余圍溝、腰溝依次漸深，垅面呈龜背形。

(2)種子處理。將無患子種子浸入干凈水中3～5d，每天換水1次(放入流水中可不換水)，再將其放入500倍多菌靈水溶液中消毒30min后準備播種。

2.2.2 試驗布置和安排

(1)播種。30個家系每個家系播種5m2，并插好家系號地牌，做好標記并繪圖。播種方法為撒播，播種地垅面土壤必須整細，并輕輕壓實，播種量以種子間不重疊為度。播種后，再在種子上面蓋一層過篩的黃心土，厚度以不見種子為宜，之后及時覆蓋透明膜增溫保濕。其方法是：用長度2m、寬度2 cm的光滑竹片，兩頭插入苗床兩側(cè)成拱型，中間高50 cm左右，其上覆蓋透明薄膜，用泥土將薄膜四周壓實。當(dāng)氣溫超過25℃時，應(yīng)打開薄膜兩端以利通風(fēng)降溫。當(dāng)苗高達5cm左右時，選擇陰雨天揭膜。

(2)苗木移栽與設(shè)計。當(dāng)苗高達到5cm以上時選擇低溫陰雨天采用切根移栽的方法進行移苗，即切除苗木主根長度的三分之一后再移栽。各家系苗木移栽排列采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，即每家系苗移栽10行(其中3行為觀測行)，每行移栽10株，家系苗間隨機排列，設(shè)4個重復(fù)。

(3)苗期管理按常規(guī)方法進行。

2.3 指標測定與方法

2021年1月(苗齡為1年生時)，無患子葉片凋落后開展觀測調(diào)查，每個家系每次重復(fù)選擇相對完整的3行共30株依次進行調(diào)查，主要測量其苗高和地徑。

家系苗高采用鋼卷尺測量，以cm為單位，讀數(shù)保留2位小數(shù)；地徑用游標卡尺測量，以mm為單位，讀數(shù)保留1位小數(shù)。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)整理，并采用SPSS 13.0軟件進行方差分析和多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 無患子家系1年生苗苗高、地徑生長差異性比較

無患子家系1年生苗苗高、地徑生長表現(xiàn)見表1。結(jié)果表明:苗高生長較快的前6名家系是SM27(60.52cm)、SM16(50.06cm)、SM05(45.46cm)、SM22(44.82cm)、SM12(43.92cm)、SM32(42.56cm)，比試驗中苗高生長最慢的家系SM02(16.18cm)分別高出274%、209%、180%、177%、171%和163%；地徑生長較快的前6名家系是SM05(6.70mm)、SM27(5.74mm)、SM22(5.36mm)、SM16(5.29mm)、SM12(5.19mm) 、SM14(5.13mm)，比試驗中地徑生長最慢的家系SM31(3.60mm)分別高出86%、59%、54%、47%、46%和44%。

表1 無患子家系1年生苗苗高、地徑生長表現(xiàn)Tab.1 Seedling height and ground diameter of 1 a Sapindus mukorossi families序號家系號苗高/cm地徑/mm序號家系號苗高/cm地徑/mm1SM0129.904.4816SM1650.065.292SM0216.183.6417SM1837.044.853SM0331.744.3618SM2137.164.794SM0436.104.6219SM2244.825.365SM0545.466.7020SM2327.904.216SM0637.804.8921SM2430.043.937SM0726.404.0022SM2531.984.438SM0838.784.8023SM2637.604.599SM0930.484.2324SM2760.525.7410SM1022.904.1325SM2833.163.7511SM1135.044.9726SM3117.503.6012SM1243.925.1927SM3242.564.8013SM1338.144.8828SM3337.985.0714SM1436.165.1329SM3529.244.6115SM1534.825.0130SM3631.944.74

無患子家系1年生苗苗高、地徑生長方差分析見表2。結(jié)果表明：苗高、地徑生長在家系間存在極顯著差異，說明家系間苗高、地徑生長變異大，家系選擇潛力大。

表2 無患子家系1年生苗苗高、地徑生長方差分析Tab.2 Variance analysis of seedling height and ground di-ameter of 1 a Sapindus mukorossi families指標平方和df均方F值顯著性組間11 736.27529404.69920.5170.000苗高組內(nèi)2367.028319.725總數(shù)14 103.30332組間59.565292.05412.2980.000地徑組內(nèi)20.04230.167總數(shù)79.60732

3.2 無患子家系1年生苗生長表現(xiàn)及家系選擇

本試驗有30個無患子家系參試，發(fā)現(xiàn)家系1年生苗苗高生長、地徑生長差異極顯著。為進一步選擇優(yōu)良家系，對無患子半同胞家系苗高和地徑的生長數(shù)據(jù)進行了多重比較，結(jié)果見表3和表4。根據(jù)多重比較的分組可知：苗高生長表現(xiàn)好的家系有SM27、SM16、SM05、SM22、SM12、SM32家系，家系SM02、SM31、SM10苗高生長較差。地徑生長表現(xiàn)較好的家系有SM05、SM27、SM22、SM16、SM12、SM14家系；家系SM31、SM02、SM28、SM24地徑生長較差。以苗高和地徑生長數(shù)據(jù)為選擇依據(jù)，綜合選擇出了SM27、SM16、SM05、SM22、SM12家系為表現(xiàn)優(yōu)良家系。

如果以20%的入選率進行選擇，則選取了6個無患子優(yōu)良家系(見表5)。由表5可知：入選的6個無患子優(yōu)良家系苗高和地徑生長均表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，6個無患子優(yōu)良家系平均苗高為47.89 cm，比本次參試的30個家系平均苗高(35.11 cm)高出36.4%；6個無患子優(yōu)良家系平均地徑為5.49 mm，比本次參試的30個家系平均地徑(4.69 mm)高出17.06%。

表3 無患子家系1年生苗苗高多重比較Tab.3 Multiple comparison of seedling height of different families for 1 a Sapindus mukorossicm家系號子集1234567家系號子集1234567SM0216.18SM3115.50SM1022.9022.90SM0726.40SM2327.9027.90SM3529.2429.24SM0129.9029.90SM2430.0430.04SM0930.4830.48SM0331.7431.74SM3631.9431.94SM2531.9831.98SM2833.1633.16SM1534.8234.82SM1135.0435.04SM0436.1036.10SM1436.1636.16SM1837.0437.04SM2137.1637.16SM2637.6037.60SM0637.8037.80SM3337.9837.98SM1338.1438.14SM0838.7838.78SM3242.5642.56SM1243.9243.92SM2244.8244.82SM0545.4645.46SM1650.0650.06SM2760.52

表4 無患子家系1年生苗地徑多重比較Tab.4 Multiple comparison of basal diameter of different families for 1 a Sapindus mukorossimm家系號子集123456家系號子集123456SM313.60SM023.643.64SM283.753.75SM243.933.93SM074.00SM104.134.13SM234.214.21SM094.234.23SM034.364.36SM254.434.43SM014.484.48SM264.594.59SM354.614.61SM044.624.62SM364.744.74SM214.794.79SM084.804.80SM324.804.80SM184.854.85SM134.884.88SM064.894.89SM114.974.97SM155.015.01SM335.075.07SM145.135.13SM125.195.19SM165.295.29SM225.365.365.36SM275.745.74SM056.70

表5 6個入選無患子家系1年生苗苗高生長和地徑生長情況Tab.5 Seedling height and ground diameter of 6 picked 1 a Sapindus mukorossi families家系號苗高地徑測量值/cm大于總平均/%測量值/mm大于總平均/%SM2760.5272.005.74 22.40SM1650.0642.605.29 12.80SM0545.4629.006.70 42.90SM2244.8227.705.36 14.30SM1243.9225.105.19 10.10SM3242.5621.204.80 2.30平均47.8936.405.49 17.06

4 結(jié)論與討論

(1)無患子家系1年生苗苗高和地徑生長差異均達到極顯著水平，可通過選擇育種等方法篩選出生長表現(xiàn)優(yōu)良的無患子家系。其結(jié)果與前人在紅椿[14]、柏木[15]等植物上進行的試驗研究結(jié)果一致。

(2)按20%的入選率，選擇出了苗期生長表現(xiàn)優(yōu)良的無患子家系6個，即SM27、SM16、SM05、SM22、SM12、SM32，其生長優(yōu)勢明顯。

(3)經(jīng)多重比較綜合選擇出了SM27、SM16、SM05、SM22、SM12等5個家系為表現(xiàn)優(yōu)良家系。