黎麗
摘 要 我國的林木良種繁育工作從20世紀80年代開始廣受重視,在國內大規模地建設良種繁育基地。在此基礎上,對一些主要造林樹種進行遺傳改良,為綠化和造林提供更優良的樹種。林木良種繁育需要因地制宜,在良種繁育的過程中應充分結合當地的地理環境、種源、林分等特點建立優良樹種生產基地。基于此,對我國林木樹種優良繁育的現狀進行簡要概述,并在此基礎上提出未來的發展趨勢。
關鍵詞 林木良種繁育;遺傳改良;良種基地
中圖分類號:S722.8 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.094
目前,我國建立的種子園多是用嫁接苗建成的無性系種子園,其優點是保持了優樹原有的優良品質,無性系來源清楚,開花結實早,樹形相對矮化,便于集約經營管理;缺點是產生自交現象機率較實生種子園大,無性系本身沒有基因的分離和重組,遺傳基礎相對狹窄,不適用于無性繁殖困難的樹種,且技術要求較多。
1 我國林木良種繁育特點與現狀
1.1 我國林木良種繁育的特點
現階段,我國的林木良種繁育工作是建立在前期繁育成果的基礎上,有了前期的科研和生產經驗,在后續繁育工作中加強管理,不斷改進繁育方式來提高樹種優良性和產量。林木良種繁育現階段主要是利用種源、林分和個體選擇結果的特點,根據具體情況建立不同類型、不同層次的繁育基地。充分開發優良種源區,并對這些區域的種子進行一定的推廣,同時根據不同樹種的繁育特點在不同地區培育母樹林,然后經過個體選擇而形成種子園、繁殖圃和采穗圃,從而生產出優良的種子。
1.2 林木良種繁育現狀
現階段,我國的林木種子生產基地主要選擇在種源好、產量高并且地域比較連貫的區域,這樣的區域作為林木良種繁育基地可以為穩定產種提供先決條件。優良種源是繁育基地首先要考慮的重要因素,是后期繁育良種和改良品種的必備因素。也有些地方是將天然林區作為林種培育基地,天然林區不僅地域較寬廣,而且環境比較適合林木生長,可以因地制宜地在天然林區培育適合生長的林種,將天然林區改建作為母樹林來繁育種子,其優點是營建技術簡單、良種生產速度快、成本低、種子產量和質量比一般林分高。母樹林生產的種子遺傳品質在一定程度上得到提高,造林后,一般增益3%~7%。但用母樹林生產的種子還不是真正意義上的優質良種,生產出來的種子遺傳品質還無法保證。入選率高選擇強度小,遺傳品質提高程度不大。沒有經過子代測定,部分母樹的遺傳品質較差。
2 我國林木良種繁育發展趨勢
2.1 園址選擇
良種繁育基地需要針對樹種特性選擇園址,必須考慮交通方便、勞動力充足,地勢平緩、開闊,土壤肥沃深厚、結構良好、肥力中等以上,此外還需選擇無嚴重病蟲害感染區,最好有天然隔離地段或便于人為設置隔離帶,隔離帶的寬度按花粉的一般傳播距離計算,在尚未充分掌握樹種特性時,多數樹種可設500 m隔離帶。但我國現階段在園址選擇上存在一定問題,這可能受到以下因素的影響。1)在選址前期對樹種特性沒有做充分的了解,以至于在良種培育過程中無法避免氣候、雨水、溫度等對樹種培育造成不利影響。2)在樹種培育過程中,周圍環境發生不可控制的變化,例如環境污染、建筑物突然增多等可能會影響樹種繁育過程對光照和二氧化碳的需求等。例如,位于我國浙江省的杉木種子園,在建設初期大約有1/3的位置處于陰坡和半陰坡,這樣嚴重影響了植物生長對光照的需求,導致結實不良和產量下降的現象[1]。這些問題事實上可以有效避免,這就需要相關育種工作者充分了解樹種特性,原址周圍環境、氣候等自然條件,因地制宜選擇合適的樹種進行良種繁育。通過對樹種特性的了解及自然環境的掌握,準確定位培育樹種的類型。可以結合互聯網科學技術實現信息的共享,通過網絡技術,調動當地有關部門實現在全國范圍內進行園址的合理布局和規劃,這在我國良種繁育方面將會是提高效率的繁育方法。
2.2 繁殖材料選擇
繁殖材料的選擇是在園址選擇的基礎上選擇合適的繁殖材料。一般情況下,種子園建設前期規模較大且起步較快,而對繁殖材料的選擇雖然是從各地優選出的樹種,但在良種培育過程中是邊選擇邊優化,并且測定過程也是與建園同時進行,因此這種選擇繁殖材料的方式會存在各種各樣的問題。1)優樹選擇是從各省、各地區進行選擇,這就不可避免地要面臨優良樹種在更換生長環境之后的適應情況。不同樹種在生長環境發生變化時,花期、結實量等都會受到不同程度的影響,而本地優良樹種材料不足的情況下,需要其他地區樹種進行配置。因此,在前期選擇的過程中存在只注重優良樹種,而忽視遺傳材料的可持續性問題。2)在培育過程中對樹種進行優化,會加大林木繁育人員的工作量,降低工作效率。在林木繁育基地建設前期只注重林木的生長量,對結實量、對抗性等性狀缺少考慮,會給后期林木良種繁育帶來很多問題,往往會造成事倍功半的效果。如重慶市南川區建立的楠竹山馬尾松種子園,長勢很好,結實量少。
2.3 良種繁育基地經營管理
良種繁育想取得更好的效果,必須要有客觀、科學的經營管理模式。在良種繁育基地的經營管理中,補植是必不可少的,應及時發現未成活或缺株,并按無性系號或優樹號補植。樹體管理方面,應修枝整形、控制樹高。同時,病蟲害防治不可忽視,病蟲害直接影響種子產量和質量,造成種子大量減產,質量下降,為了保證母樹林能正常生產,必須要加強病蟲害的防治工作。現階段,我國大部分良種繁育基地對土壤的管理不具有科學的規劃和實施,如在秋季母樹落葉前3~4周進行耕地,會損傷根系的愈合生根。灌溉時間以早春和幼果形成期為主,種子成熟期不灌溉等都值得重視。管理不適造成土壤的水肥條件往往無法滿足植物大量開花結果的需求,因此需要額外補給。就施肥而言,施肥的量、時間和肥料的種類都需要經過對植物的生長狀況進行分析,然后作出科學的施肥方案并實施,確保植物可以正常開花結實。如施肥一般每年2次,第一次為5—6月,即母樹授粉后進行,主要是提供林木營養生長的充足養分;第二次是9—10月,即采種后花芽分化前進行,主要是提供花芽分化的營養需要等。對花粉的管理,除了依靠大自然的力量完成授粉,還包括人工授粉,加強人工的參與度,避免粗放管理。若為風媒授粉植物,授粉期內應在清晨無風時采用鼓風機進行輔助授粉;若為蟲媒花樹種的種子園,在授粉期內應注意傳粉昆蟲的放養以增強授粉效率,盡量避免自花受粉。另外,在無性系花期不一致時,可在優樹收集區或種子園內采集優良無性系的花粉,進行人工輔助授粉。
2.4 繁殖途徑
生物技術在林木育種中的研究和應用十分重要,將該技術廣泛應用到林木良種繁育中也是一種發展趨勢。林木組織培養繁殖中培養條件可以人為加以控制,具有繁殖速度快、繁殖系數大,培養周期短、重復性強,管理方便效率高等優勢,有利于實現工廠化生產和自動化控制。組織培養的研究材料來源單一,繁殖后代整齊一致,能保持原有品種的優良性狀。采用莖尖培養的方法或結合熱處理除去絕大多數植物的病毒、真菌和細菌,這樣可獲得無毒苗,提高苗木的抗逆能力。植物組培繁殖方式多,有短枝扦插、芽增殖、原球莖、器官分化等,特別適用于不能通過扦插繁殖植物的快速繁殖,如蘭花、百合、非洲菊等。通過科研人員的不懈努力,就連組培繁殖比較難的木本植物也獲得了成功,如楊樹、桉樹等[2]。總之,在未來的良種繁育技術上應該注重對繁殖途徑不同環節的把握,從技術、成本、林木本身等各個方面進行全方位的考慮,經過不斷探索最終找到合適的繁殖途徑。
2.5 繁育樹種選擇
目前,國內各良種基地選育樹種以針葉用材樹種為主,無法滿足社會對常綠、彩葉、闊葉、經濟樹種的增長需求,各良種基地面臨轉型發展,尤其是馬尾松受松材線蟲病疫情影響區域的良種基地。國內部分林木良種基地已開始選育木荷、木姜子、厚樸、油茶、楠木、青岡等。
3 結語
我國林木良種繁育措施及管理方法有不少可取之處,同時也存在各種各樣的問題。相信隨著現代科技的發展,通過良繁工作者的努力探索,林木良種繁育工作會不斷進步和提高,最終會找到適合于不同樹種的更加先進的林木良種繁育技術和管理辦法。
參考文獻:
[1] 劉淑斌.我國林木良種繁育現狀及發展趨勢[J].農業與技術,2018,38(6):195.
[2] 項美云.榧樹容器苗技術總結及培育效果調查[D].杭州:浙江農林大學,2017.