馬鞍山國家馬尾松良種基地高世代種子園建設實踐與探討

(1.貴陽學院生環學院 ， 貴陽 550005； 2.貴州省都勻市林業局， 貴州 都勻 558005)

馬尾松(PinusmanssonianaLamb.)屬裸子植物松科松屬常綠喬木，在我國松屬中分布最廣，是我國荒山綠化的先鋒樹種,經濟效益很高[1-3]。開展馬尾松高世代種子園的建設，能極大地促進我國馬尾松種子園的遺傳改良水平的提高。都勻市馬鞍山林場國家馬尾松良種基地高世代種子園建設項目區位于貴州省都勻市城區東南方十余公里處，東經107°31′，北緯26°16′，項目區面積20 hm2。該地區近年≥10 ℃積溫平均值4 979，年平均降水量1 423 mm，年平均相對溫度79%，日照時數1 100 h以上，生長期達300 d以上，屬中亞熱帶濕潤區[1-2]。建設區海拔800～880 m，地貌為低山丘陵，土壤為山地黃壤坡積型，土壤pH值5.03～5.20，有機質含量0.26%。通過總結多年來都勻市馬鞍山林場國家馬尾松良種基地高世代種子園的建設，探討馬尾松高世代種子園的建設與管理，從而促進我國馬尾松種子園遺傳改良水平的提高。

1 高世代種子園營建技術

1.1 營建區整地

種子園營建是一個生產和管理水平都要求較高的林業建設工程，園區內衛生狀況的好壞，競爭植物滋生程度，對種子園營建初期苗木的健康生長影響極大。雜灌叢生，對種子園的中后期生產管理，也將造成更大的困難。因此，整地前首先要對建設區內雜灌進行掘根式清理，以盡可能地根除雜草和灌叢的滋生條件，抑制其生長競爭勢頭。

為使園區整地盡量避免因強降雨而可能出現的水土流失，最大限度減少整地工作量，整地方式采取局部整地的明穴翻挖，整地時間為秋末冬初。整地坑穴大小，依定植苗木二年生根系生長狀況而定。根據基地對本地馬尾松苗木根系生長狀況調查，二年生苗根幅為30～35 cm，由此確定，種子園砧木定植穴為60 cm×60 cm×40 cm的方形坑穴。

1.2 砧木的培育與營造

1.2.1砧木苗培育

為確保定砧成活率和砧木質量，砧木苗采用營養袋育苗。育苗用種在本地無病蟲危害的馬尾松優勢單株上采集。育苗容器選擇用厚度為0.02～0.06 mm的無毒塑料薄膜制作規格為8 cm×13 cm的有底6孔營養袋。育苗基質是采用草皮堆燒的火燒土和取自林下的腐殖土經混勻后，與N、P、K三元素總含量為25%的復混肥粉末，按0.5%的比例混勻而成的營養土。

營養土在裝袋之前，噴灑0.2%的多菌靈或托布津進行土壤消毒。裝袋完畢，運至靠近水源平地，按寬為1.2 m，任意長，袋袋相互緊靠排放成苗床，苗床之間，間隔0.6 m作步道。用種選用經水選，籽粒飽滿的本地馬尾松種子。播前，用不高于30 ℃的溫水浸泡24 h進行催芽處理。播種時，用筷條在營養袋內育苗基質上，纖插2～3 cm小洞點播。每袋點播3粒種子，播后蓋洞灑水，并及時為每一廂苗床，用透光率為50%的遮陽網，搭建半圓落地蔭棚。

容器育苗管理的重點是保持營養袋的水分。因此，播種后,凡遇陰晴天，每天用噴壺，灑水1次，以保持土壤濕潤。種子發芽，出土后至幼苗木質化前，在灑水保持土壤濕潤的同時，噴灑1至2次石硫合劑或波爾多液,以防苗木發生瘁倒病。待幼苗基部充分木質化以后，逐步撤除苗床上的遮陽網。

1.2.2定植密度

確定定植密度的原則是：有利于植株正常生長發育；有利于異花授粉；有利于增加和提高小區單位面積的種子產量。初植密度過小，雄花花量不足，在種子園單位面積內，不利于盡早形成最佳的結實狀態。初植密度過大，種子園營建成本增加，林分郁閉提前，母樹結實層將隨之迅速抬升并不可逆轉，一旦去劣疏伐延遲，種子園種子產量也將迅速下降。為此，定植株行距為4 m×6 m。初值密度確定為417 hm2，在第10～12年，根據子代測定資料和母樹營養生長及生殖生長狀況，進行去劣疏伐，最后保留密度為208株·hm-2。

1.2.3定植穴回填與定砧

定砧苗選用本地馬尾松種源的一年生營養袋、地徑0.3 cm以上的健康壯苗。定砧前，首先用整地掘坑挖出，已堆放數月的表土回填至定植穴的三分之二，其上再施放足量農家肥或100 g N、P、K三元素總含量在25%以上的復合肥。該項工作不宜過早或過遲，力爭在立春前后10 d完成，完成后，選擇在空氣濕度較大的陰天定植造林，一穴定2株以充分考慮砧木的成苗率和下一工作環節中，嫁接成活保存率。

1.3 入園無性系來源、數量及小區無性系配置與嫁接

1.3.1入園家系選擇與無性系來源、數量

高世代種子園建設有由種子生產群體組成的生產性種子園和育種群體組成的育種區。由種子生產群體組成的生產性種子園入園無性系主要來自本基地經選擇的優良子代單株，以及少數基地野外嚴格選擇的優樹單株。

入園家系的選擇是經子代測定，采用聚類統計分析，性狀指標評分，材質等級為上，材積生長、結實產種能力等營養生長與生殖生長指標評分為中上，且該3項綜合指標的遺傳增益超過子代測定林平均水平15%的全同胞家系和半同胞家系。由育種群體組成的育種區入園家系主要選擇、引進四川、湖南和廣西桂北等與貴州同一生態區、并在貴州進行了地理種源試驗，材質、材積和結實量指標均達入選要求的優良家系及部分本地種源家系。

1.3.2無性系配置方式

在進行無性系配置時，一是同一無性系分株應保持最大間隔距離，以盡可能避免自交；二是使種子園各無性系間充分隨機授粉以擴大所產種子的遺傳多樣性，避免無性系間的固定搭配；三是便于種子園施工及今后的經營管理；四是對無性系間各類生物學特性的遺傳性狀便于觀測、調查及對無性系的生長和產種量便于做統計分析。根據目前種子園的建園實踐，我們的設計采用無性系完全隨機組合分組，用編號順序錯位排列加人工輔助調整進行無性系配置。

這種設計具有排列方式簡單，施工方便，調整容易，便于疏伐，又可最大限度避免自交。但由于是順序排列，必將導致固定鄰居。為此，將入園無性系進行完全隨機抽取分組，編號，組數不少于4組，不同小區不同組，不同組的家系組合也不同，以保證在全園的范圍內，最大限度減少固定鄰居幾率。同時，在隨機組合、配置時，要特別注意入園全同胞家系組合親本，避免具有相同的單親親本相鄰，控制相鄰家系共祖率。

1.3.3嫁 接

接穗的選取與處理：4月下旬，在備采無性系已開始抽穗，但針葉尚未完全抽出前，在目標株樹冠的中上部，用枝剪剪取20～30 cm長、未受病蟲危害、頂端生長芽點未受損害、健康的側枝主梢,分系水養備用。穗條從采取到嫁接，水養置放時間一般不得超過3 d。嫁接前穗條的準備與處理：嫁接前，將本年度所有應入園的無性系分成4組，每組無性系13個，每組各自分別編號，作好記錄后，置于墊有衛生草紙，口徑為30 cm的塑料小桶中水養，并覆蓋濕毛巾備用。每次配置4個小區。下次配置時必須將上次分組剩下無性系，隨機地重新分組組合，操作程序與前次相同。

嫁接的技術與方法：高世代種子園嫁接，仍采用嫩枝穗條髓心形成層對接法。具體技術方法是：在接穗頂芽下2 cm處傾斜下刀，切至髓部并平直削到穗基，基端截面呈半園形，半園形穗基僅削一刀呈單楔形，當沿髓心削至近穗基1～2 cm時，逐漸傾斜加深，切至皮層，使削面呈馬耳形。砧木切削，于嫁接主干部位，自上接口處下刀，切至皮層即可，切削長度與接穩削面相當。削下砧木皮層，于距基部1～2 cm處切斷，留作嫁接時回包穗基。穗、砧接面削好后，嫁接時將兩接面緊貼，使穗、砧一側的形成層部位相吻合，然后用寬2 cm，長40～50 cm的塑料膜條帶綁扎。

1.4 種子園經營管理

1.4.1嫁接株的苗期管理

嫁接后幼苗生命力極為脆弱，豬、牛、馬、羊等大型動物絕對不能進入。嫁接2個月后，剪除砧木生長主稍，同時進行擴穴松土和施肥。第3個月視穗條成活生長情況，給穗條松綁并逐步剪除砧木所有撫養枝。

1.4.2土壤管理

合理施肥以增加土壤養分是土壤改良、土壤管理的重要一環。但施肥，特別是長期施用化學肥料將破壞土壤的物理結構，因而施化學類肥料只能是在中耕鋤草時應急性追肥，追肥時間選擇在林木(苗)當年營養生長和生殖生長快速增加時，根據林木(苗)營養生長或生殖生長在該時期，對營養元素成分種類的需求，配方施肥。施肥方法是沿母樹樹冠外側滴水線挖溝埋施，用量依樹體大小而定。土壤長期的肥力管理則以生物養護為主，即在種子園母樹株行距間套種豆科農作物或豆科綠肥，如苜宿、三葉草等。同時，結合園內中耕，將枯枝落葉和草皮翻埋，增加土壤有機質和腐植質，以從根本上改善種子園的土壤結構和肥力狀況。

1.4.3樹體管理

馬尾松雌雄花基本上都是著生在其樹冠外側側枝的生長頂梢，內膛側枝或2年以上老枝干基本上已失去新側枝的萌發能力。同時，隨著母樹林郁閉度的加大，結實層將迅速上移，結實面積縮小而導致種子園產量降低。根據研究，截除馬尾松頂端生長枝(梢)，能有效地控制樹體高生長；以截除各級側枝主梢的縮枝整形技術，能有效地控制樹冠的增大，最大限度地縮小內膛空間，提高單位面積上的種子產量。因此，樹體管理是種子園經營管理中極為重要的一環。該項工作不宜過早或過遲，母樹高生長達3 m時，在秋末冬初即可進行。

1.4.4花粉管理

種子園花粉管理有兩方面的內容，一是為防止花粉污染而在花粉的有效傳播距離內，開辟(營建)的花粉隔離帶；二是由于在建園初期，樹體較小，園內花粉不足，而進行必要的輔助授粉。

花粉隔離帶的目的是避免或減少種子園的花粉污染?；ǚ鄹綦x帶的建設主要是配合地方林業行政主管部門，將種子園周邊主風方向1 000 m、非主風方向500～800 m范圍以內的馬尾松予以伐除，改種其他異種植物或林木以減少花粉飄落種子園而造成的污染。

輔助授粉是在基地馬尾松1.5代種子園內，收集已經發育成熟即將揚撒的雄花，待種子園母樹雌球果鱗片初張時，用滑石粉或死花粉，按1∶4～5的比例稀釋，在靜風或微風的晴、陰天用機動噴霧器直接噴灑到母樹雌球果上，以提高雌球花的受精座果率。

1.4.5病蟲害防治

病蟲害是導致種子園減產的重要因素之一，因此，除了對嫁接穗條嚴格撿疫外，還要密切觀察嫁接成活后穗條乃至今后母樹受病蟲感染情況，要對在基地松稍螟、油松小卷蛾和松小卷蛾要作為重點觀察和撿測對像，一旦撿出，立即展開全園全面調查、防治。 當樹體較小且感染較輕時，采取摘除病枝病果，以消除病蟲源的人工物理防治；樹體較大或感染率達5%以上時，要適時采用噴灑低毒農藥滅殺幼蟲和黑光燈捕殺成蟲的化學、物理相結合的綜合防治。

1.4.6小區標志帶的營建

在秋末冬初，對小區標志帶進行深翻整地。整地帶寬80 cm，總長6 680 m，撿盡帶上草根石塊，拍碎土壤。開春播撒大綠豆等綠肥作物，10月份復墾整地，按33 cm的行距挖出深、寬均為25～30 cm明溝后，將綠肥埋于溝內，再按33 cm×33 cm的株行距點播茶種，每穴播種3～5粒，細土覆蓋，蓋土厚度1～2 cm，蓋土后割山草蓋于整個帶面。

翌年開春，扒開播種處蓋草以利出苗。由于茶樹是喜濕耐陰作物，夏天強烈陽光照射和高溫干旱，會使茶樹葉子灼傷，嚴重的會使整株茶苗曬死。因此，在夏季兩年以前的茶苗，可以利用帶上的雜草遮蔭，秋末冬初再割除雜草，并將割除的雜草覆蓋在苗床上。

春秋兩季，對苗齡在2年以內的幼苗，要適時進行補苗和間苗。每穴根據留優汰劣的原則，保留2～3株。苗齡2足齡、苗高達30 cm以上、離地5 cm處的主徑粗達0.3 cm，并有1～2個分枝時，開始進行定型修剪，隨后的茶苗綠籬帶管理，按茶園的生產管理技術與方法進行，綠籬帶的寬、高保持在籬高80 cm以內即可。

1.4.7園區保護與防火管理

園區四周除開辟防火線500 m和營建生物防火隔離帶500 m以阻擋山火侵入外，還要在園區大小路口，設立警示標牌，嚴禁牛馬和與生產無關的閑雜人員進入。同時，秋末冬初，進行一次雜草雜灌的徹底清理，保證園區林地衛生，杜絕火災隱患。

2 輔助工程建設

2.1 種子處理房

根據馬寨馬尾松良種基地缺少足夠寬的種子處理場地，但林場場部又有足夠大的曬壩這一實際情況，項目建設中150 m2的種子處理房與林場場部辦公樓合建。種子處理房包括球果處理間51.84 m2，種子庫房25.92 m2，標本室19.44 m2，種子品質分析室19.44 m2，辦公室19.44 m2。

房屋建筑工程從審核、招標、建設、監測、評估驗收等工作，都要嚴格遵守《建筑法》等有關法規，嚴格按基建程序和規范辦事，確保施工質量。同時委托質撿部門對工程質量進行監督撿查。施工企業和質撿部門要做到從基礎開挖到屋面封頂的各分項工程，都要嚴格按國家驗收規范驗收，保證不合格的材料不進場，工程未驗收不進行下步施工，項目質量標準達到優良。

2.2 道路工程

為滿足生產管理和交通運輸的需求，根據基地和高世代種子園各自所處位置和現有的道路狀況，項目設計修建一條種子園與基地連接并橫穿種子園、可通行汽車的主干道。園區步道用小區隔離帶代替。

修建的主干道全長1 000 m，設計路基寬4 m，路基層上鋪20 cm碎石墊層，碎石墊層上鋪5cm粗沙路面。由于主干道所經之處均為山坡中下部，一般降水均可順土壤下滲，對道路不會造成多大危害，但降雨較大時，會形成較大的地表徑流，尤其是在山槽，地表徑流匯集而成的山水，勢必會對主干道造成威脅。因此，在山槽處設計跨路排水溝，在主道順坡上方，設計修建與路同向排水溝，排水溝總長800 m。

步道是種子園區內，為便于工作人員進行生產經營與管理的行走通道，也是各大區內，小區與小區之間的分界帶。由于小區與小區之間，不必通行機動車，因此，步道路面不專門鋪墊，路肩種植寬50 cm的耐陰植物——茶樹，以作道路和小區的隔離區分標志帶，茶樹帶的營建和管理與防火隔離帶中茶樹營建管理技術相同。

2.3 生產給水工程

生產給水工程建設的目的是為種子園抗旱和病蟲害防治提供足夠的水資源。根據種子園建設地自然水資源狀況，在種子園開工整地之前，首先在種子園上端，開挖攔山引水渠以攔截地表徑流，并將攔截的山水引入修建的水窖中。如此即能減少種子園內因降雨而形成的地表徑流、大大降低山水對種子園表土沖刷的程度、避免水土流失，又能蓄積雨水，解決種子園的生產用水。

修建的水渠深、寬各40 cm，水渠溝槽內壁不粉糊。開挖的水渠共6段計600 m，以6%的傾斜率，沿坡面環山人工開挖。水渠不直接與水窖相通，而是與水窖上方的沉沙池相連，水渠攔截的地表水經沉沙池沉淀后再進入水窖(蓄水池)。

每個水窖容量30 m3。水窖底部鋪20 cm厚的毛石墊層，層面澆灌15 cm厚的150#混泥土；墻體用片石砌成40 cm厚的窖壁，在水池下部距池底15 cm處，安裝φ 50 mm的鍍鋅管引出池外，三通變徑為φ 25 mm×4.2 PP-R塑料水管，雙向各埋設50 m后，在管端安裝水閥以備臨時引水。

2.4 標示牌與小區界樁

在高世代種子園的東北和西南出入口的園區大道旁、子代測定林及良種示范林，各建一塊分項項目建設區標示牌，標示牌規格為基座長3 m、高0.6 m、厚0.38 m；基座上紅磚砌成長2.8 m、高2.4 m、厚0.18 m的標示牌。標示牌四周用瓷磚帖面，正面刻寫該處建設項目名稱、建設時間、項目批建機關及建設單位，背面書寫護林公約。

區界樁用沙石混泥土澆鑄，規格為20 cm×20 cm×40 cm的長方體，制作數量為60個。界樁端面刻標大小區(實驗區組)號及該小區相鄰的大小區(實驗區組)。界樁在基地統一制作，種子園或實驗地定植完畢后進行埋設。埋設位置取正對大區坡面，分別埋設在各自小區(實驗區組)內的左下角。

2.5 防火隔離帶營建設計

由于種子園和良種示范林與周邊村寨相鄰，子代測定林處在獨山縣國有林場打羊營林區里旺工區腹地，在管理上，尤其是種子園和良種示范林的防火管理，難度較大。因此，在新建的種子園、良種示范林和子代測定林，均設置防火線或生物防火隔離帶，與周邊農田農土和村寨集體荒山作火源隔離。

根據項目建設地的立地條件，防火采用翻耕衛生隔離帶和營建生物隔離帶的技術措施，進行項目區的防火保護。衛生隔離帶式防火線主要建在子代測定林四周、以及在種子園和示范林地上部(該處土壤較為瘠薄)與坡度在25度以上林地邊緣。隔離帶寬度一般為20 m，全長2 000 m。生物隔離帶主要營建在種子園和示范林地中下部(該處土壤較為深厚)與坡度在25度以下林地邊緣，隔離帶寬度為20 m，全長1 000 m。

衛生隔離帶的營建方式主要是對防火設置的隔離帶進行全面砍除翻耕、清理防火設置帶上的雜灌雜草等一切易燃物，以達到阻斷火源的目的。 生物防火隔離帶是營建常綠、不易燃的低矮灌木帶以阻擋外來火源蔓延而達到防火目的防護林帶。本項目結合基地的經營與發展，充分利用現有的土地資源和資金，設計采用茶籽直播營造茶樹防火隔離帶。

3 存在的問題及建議

雖然在十幾年的馬尾松1.5代種子園建設中,積累了一定的經驗,為高世代種子園建設準備了基本的建園材料,但高世代種子園的營建,無論是在生產管理,還是在技術方案與實施上,并不完全是1.5代種子園建設的簡單重復。

馬尾松高世代種子園建園材料關系復雜，彼此間產生了親緣關系，因此，建園親本材料的選用時要實施親緣關系的控制、防止近交的發生[4]。高世代種子園的營建,廣泛地涉及了林木的生殖生理、遺傳育種、造林與林木培育、病蟲害防治、數理統計等眾多學科門類的理論知識和實際操作技術，是一項科技含量和生產管理技術要求都比較高的系統建設工程[5]。

為了減少種子園外來花粉的污染，確保遺傳改良的遺傳增益，建園樹種開花期不能在種子園的主風向上方有同樹種的普通林分。為了接株管理方便，植株較為整齊，在建立高世代種子園時，應以容器培養砧木苗，在苗圃地嫁接，再用無性系容器嫁接苗定植。高世代種子園管理措施，一是遺傳管理措施，如去劣疏伐、花期與花量的化學調控、人工輔助授粉等；二是非遺傳管理措施，如除草松土、施肥灌溉、病蟲防治等[6]。

馬尾松高世代種子園建設，應加強育種材料的觀察研究、雜交和遺傳測定。貴州省林業科學研究院將作為項目科技支撐的依托單位，為本項目的建設運行提供有力的技術支持。同時，基地還將聘請林木遺傳改良和遺傳育種領域的知深專家，為項目的建設、生產管理與技術研究，進行具體的技術指導[7]。將與貴州黃平馬尾松良種基地等省內外良種生產與建設的兄弟單位，開展更為廣泛的經營和技術方面的協作與信息交流，充分利用新近的生產技術和科研成果，有針對性地引進優良的種質基因資源，擴大和豐富基地高世代種子園建園遺傳材料的基因類型。