桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系的初步選育研究

張磊，李麗芳，王建忠，黎懷玲，熊濤，蘭俊

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桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系的初步選育研究

張磊，李麗芳，王建忠，黎懷玲，熊濤，蘭俊＊

(廣西國(guó)有東門(mén)林場(chǎng)，廣西 扶綏 532108)

為選育出速生性強(qiáng)、材性好且適宜在華南地區(qū)生長(zhǎng)的桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系，以廣西東門(mén)林場(chǎng)9 a生的桉樹(shù)無(wú)性系測(cè)定林為研究對(duì)象，對(duì)其保存率、干形指標(biāo)、胸徑、樹(shù)高、單株材積和木材基本密度進(jìn)行方差和相關(guān)性分析，初步篩選出DH179-1、DH291-1、DH13-4、DH32-43、DH171-2和DH211-1五個(gè)優(yōu)良無(wú)性系，其平均胸徑、樹(shù)高、單株材積、基本密度分別為18.34 cm、23.15 m、0.34 m3·株-1、0.486 7 g·m-3，這為培育桉樹(shù)大徑材選擇優(yōu)良品系提供理論依據(jù)。

桉樹(shù)；無(wú)性系選育；大徑材

桉樹(shù)()由于生長(zhǎng)快、干形直、材質(zhì)好、自然整枝能力強(qiáng)等特點(diǎn)，用途廣泛，是我國(guó)南方發(fā)展速生豐產(chǎn)林的戰(zhàn)略樹(shù)種，廣泛應(yīng)用于造紙、人造纖維、木片和人造板等行業(yè)。國(guó)內(nèi)桉樹(shù)種植目前主要以培育短周期工業(yè)用材林為主，輪伐期一般為4 ~ 6 a。隨著短輪伐期桉樹(shù)種植出現(xiàn)的一系列問(wèn)題[1]，延長(zhǎng)桉樹(shù)輪伐期、培育中大徑材是未來(lái)桉樹(shù)發(fā)展的重要方向[2]；同時(shí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和天然林保護(hù)工程的實(shí)施, 木材供需矛盾日益突出，大徑材資源尤其緊缺，培育桉樹(shù)大徑材是解決這一問(wèn)題新的途徑[3]。國(guó)內(nèi)桉樹(shù)大徑材的研究主要集中在大徑材的栽培模式及適合樹(shù)種的選擇[4-6]，桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系的選育報(bào)道較少[7-8]且主要集中在中期的選擇，對(duì)于達(dá)到采伐年齡的成熟林進(jìn)行選育則鮮有報(bào)道。本研究旨在通過(guò)分析廣西國(guó)有東門(mén)林場(chǎng)9 a生的桉樹(shù)無(wú)性系試驗(yàn)林，以生長(zhǎng)、干形和材性兼優(yōu)為目標(biāo)，初步篩選出適宜在華南地區(qū)培育的桉樹(shù)大徑材無(wú)性系，以期豐富桉樹(shù)大徑材培育的優(yōu)良品系資源。

1　 材料與方法

1.1　 試驗(yàn)材料

以東門(mén)林場(chǎng)桉樹(shù)雜交子代試驗(yàn)林所選優(yōu)良家系的優(yōu)良單株、經(jīng)無(wú)性開(kāi)發(fā)后的26個(gè)優(yōu)良無(wú)性系作為研究對(duì)象。以生產(chǎn)上普遍使用的桉樹(shù)良種DH32-26和GL9作為對(duì)照，于2008年建立無(wú)性系對(duì)比試驗(yàn)林，參試無(wú)性系父母本情況見(jiàn)表1。

1.2 　試驗(yàn)地設(shè)置

試驗(yàn)地設(shè)在廣西國(guó)有東門(mén)林場(chǎng)華僑分場(chǎng)24林班，面積3.73 hm2。屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，全年光熱充足，年均氣溫21.2 ~ 22.3℃，極端最高溫41℃，極端最低溫-4℃，年無(wú)霜期346 d，年降雨量1 000 ~ 1 300 mm，相對(duì)濕度74% ~ 83%，海拔高度100 ~ 200 m，相對(duì)高度在10 ~ 100 m。屬丘陵臺(tái)地，坡度小于5℃，土壤為東門(mén)地區(qū)典型的磚紅壤性紅壤，pH值4.5 ~ 6.0，質(zhì)地為壤土至輕粘土。

表1 參試無(wú)性系基本情況統(tǒng)計(jì)表

1.3　 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)重復(fù)26個(gè)小區(qū)(其中2個(gè)為對(duì)照組)，每個(gè)小區(qū)單行10株，株行距2 m × 4 m。2008年5月21日造林，造林前每穴施NPK含量25%的桉樹(shù)專用基肥0.5 kg·株-1；當(dāng)年7月除草并追施NPK含量30%的桉樹(shù)專用追肥0.5 kg·株-1；第二、三年每年帶狀撫育，同時(shí)施NPK含量30%桉樹(shù)專用肥0.5 kg·株-1。

1.4　 數(shù)據(jù)收集和分析

每年年底對(duì)試驗(yàn)林進(jìn)行每木測(cè)定，包括胸徑、樹(shù)高和干形指標(biāo)。本研究采用9 a生的測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件和SPSS分析軟件進(jìn)行分析。

材積的計(jì)算依照廣西林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院編制的桉樹(shù)立木蓄積計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算[9]：

式中：表示材積，表示胸徑，表示樹(shù)高，模型參數(shù)值：

0=1.091 541 45 × 10-4

1=1.878 923 70

2=5.691 855 03 × 10-3

3=0.652 598 05

4=7.847 535 07 × 10-3

干形指標(biāo)根據(jù)干形通直度、圓滿度和樹(shù)干2 m處與水平垂線的夾角α情況分為3個(gè)等級(jí)[10]，Ⅰ級(jí)：完全通直無(wú)彎曲，樹(shù)干圓滿，評(píng)分3分；Ⅱ級(jí)：圓滿度較差，分枝多，彎曲度0≤α＜15°，評(píng)分2分；Ⅲ級(jí)：圓滿度差，樹(shù)頂以下折斷的長(zhǎng)度占全樹(shù)高的1/3以上或倒伏，α＞15°，評(píng)分1分。

每個(gè)無(wú)性系選擇3株平均樣木，用孔徑0.5 cm的生長(zhǎng)錐沿南北向于樣木胸徑處鉆取樹(shù)皮-髓心-樹(shù)皮的無(wú)疵木芯，做好標(biāo)記，密封并帶回實(shí)驗(yàn)室，利用排水法[11]測(cè)定其木材基本密度。

2　 結(jié)果與分析

2.1 　不同無(wú)性系保存率和干形指標(biāo)分析

從表2可知，26個(gè)無(wú)性系間保存率差異不顯著，保存率在65.0% ~ 97.5%，平均保存率80.1%，超過(guò)平均值的有9個(gè)無(wú)性系，保存率最高的無(wú)性系是GL9，最差的無(wú)性系是DH305-2；無(wú)性系間干形指標(biāo)存在極顯著差異，干形指標(biāo)為1.17 ~ 2.45分，超過(guò)平均值的無(wú)性系有14個(gè)，超過(guò)對(duì)照DH32-26和GL9的無(wú)性系有3個(gè)，其中干形指標(biāo)值最高的無(wú)性系是DH32-43，最差的無(wú)性系是DH33-27-3。

表2　 26個(gè)無(wú)性系的保存率和干形指標(biāo)

注：**表示<0.01的顯著水平，ns 為不顯著

2.2　 不同無(wú)性系生長(zhǎng)性狀分析

由表3可知，各無(wú)性系樹(shù)高、胸徑、單株材積均存在極顯著差異，說(shuō)明生長(zhǎng)性狀在無(wú)性系水平上具有很大的選擇潛力，各無(wú)性系的胸徑均值為13.92 ~ 18.98 cm，平均值為16.90 cm，超過(guò)平均值的無(wú)性系有14個(gè)，超過(guò)對(duì)照DH32-26和GL9的無(wú)性系有14個(gè)；樹(shù)高均值為17.98 ~ 23.90 m，平均值為21.13 m，超過(guò)均值的無(wú)性系有13個(gè)，超過(guò)對(duì)照DH32-26和GL9的無(wú)性系有7個(gè)；與胸徑和樹(shù)高生長(zhǎng)比較，無(wú)性系間的單株材積變幅較大，單株材積均值為0.15 ~ 0.37 m3·株-1，平均值為0.27 m3·株-1，超過(guò)平均水平的有13個(gè)，表現(xiàn)最好的無(wú)性系是DH13-4，其次是DH179-1，表現(xiàn)最差的是DH351-1和GL9。

表3 26個(gè)無(wú)性系胸徑、樹(shù)高、單株材積的均值及其多重比較表

續(xù)表3

注：同列數(shù)字后不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平上顯著，下同

2.3　 不同無(wú)性系木材基本密度分析

表4的數(shù)據(jù)表明，各無(wú)性系木材基本密度存在極顯著差異(<0.01)，均值為0.382 2 ~ 0.532 0 g·m-3，平均值為0.472 1 g·m-3，超過(guò)對(duì)照DH32-26和GL9的有7個(gè)，分別為無(wú)性系DH370-1、DH108-1、DH211-9、DH179-1、DH241-2、DH171-2、DH291-1，基本密度最大的為無(wú)性系是DH370-1，最小的是DH33-27-1。

表4 26個(gè)無(wú)性系木材基本密度

2.4　 不同無(wú)性系性狀相關(guān)性分析

單株材積與樹(shù)高、胸徑之間的正相關(guān)性達(dá)極顯著水平(表5)，通過(guò)對(duì)胸徑、樹(shù)高的改良可以顯著提高單株材積，保存率與樹(shù)高間存在顯著的正相關(guān)；木材基本密度與樹(shù)高、胸徑、單株材積之間呈輕度正相關(guān)關(guān)系。

表5　 參試無(wú)性系性狀間相關(guān)系數(shù)

注：*<0.05，**<0.01

2.5 　綜合評(píng)價(jià)與優(yōu)良無(wú)性系的選擇

選擇指數(shù)法[9]對(duì)無(wú)性系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以20%入選率從高到底對(duì)26個(gè)無(wú)性系進(jìn)行選擇(表6)，共選出5個(gè)優(yōu)良無(wú)性系，分別是DH179-1、DH13-4、DH32-43、DH171-2和DH211-1，得分分別為0.819、0.806、0.795、0.795、0.773，這5個(gè)無(wú)性系的平均胸徑、樹(shù)高、單株材積、基本密度分別為18.34 cm、23.15 m、0.34 m3·株-1、0.486 7 g·m-3。

表6 26個(gè)無(wú)性系綜合排名　

3　 結(jié)論及討論

(1) 桉樹(shù)干形的優(yōu)劣直接影響木材的品質(zhì)。干形圓滿通直分枝少，不僅木材品質(zhì)好，而且出材率高，更有利于木材的加工利用。試驗(yàn)表明：參試的26個(gè)無(wú)性系間干形指標(biāo)差異極顯著，而干形指標(biāo)與其他指標(biāo)相關(guān)性不顯著，所以可根據(jù)無(wú)性系水平篩選出干形好的優(yōu)良品系。26個(gè)無(wú)性系中干形表現(xiàn)最好的為DH32-43，干形圓滿通直、自然整枝能力強(qiáng)，DH32-43也是東門(mén)林場(chǎng)最新選育的桉樹(shù)品種。

(2) 生長(zhǎng)量是桉樹(shù)優(yōu)于其他人工林樹(shù)種的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，也是選育桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系最主要的評(píng)定指標(biāo)，對(duì)于桉樹(shù)大徑材的選育，生長(zhǎng)指標(biāo)也是首要指標(biāo)。試驗(yàn)表明：參試的26個(gè)無(wú)性系間胸徑、樹(shù)高、單株材積差異極顯著，說(shuō)明生長(zhǎng)性狀在無(wú)性系水平上具有很大的遺傳改良潛力，單株材積與樹(shù)高、胸徑之間達(dá)顯著正相關(guān)，通過(guò)對(duì)胸徑、樹(shù)高的改良可以顯著的提高單株材積。9 a生時(shí)單株材積超過(guò)目前普遍使用的桉樹(shù)品系DH32-26和GL9的無(wú)性系有13個(gè)，表現(xiàn)最好的無(wú)性系是 DH13-4和DH179-1，其單株材積均達(dá)到了0.37 m3。

(3) 木材基本密度是決定木材物理學(xué)性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，研究木材基本密度對(duì)了解木材構(gòu)造、木材性質(zhì)、木材質(zhì)量的影響程度等具有重要作用[12]。試驗(yàn)表明：26個(gè)無(wú)性系木材基本密度差異顯著，木材基本密度與胸徑、樹(shù)高、單株材積均表現(xiàn)出正相關(guān)，這可能與無(wú)性系父母本的樹(shù)種不同有關(guān)系。

(4) 使用選擇指數(shù)法對(duì)無(wú)性系進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以20%入選率初步篩選出DH179-1、DH13-4、DH32-43、DH171-2和DH211-1共5個(gè)優(yōu)良無(wú)性系, 其形質(zhì)、生長(zhǎng)和材質(zhì)性狀兼優(yōu)，這和東門(mén)林場(chǎng)在此試驗(yàn)林篩選短輪伐期優(yōu)良無(wú)性系品系結(jié)果相同，說(shuō)明對(duì)桉樹(shù)大徑材優(yōu)良無(wú)性系的初步選育可以在5 ~ 6 a進(jìn)行，從而縮短選育年限。

桉樹(shù)不同無(wú)性系間的性狀差異顯著，說(shuō)明根據(jù)選育目標(biāo)選擇形質(zhì)、生長(zhǎng)和材質(zhì)兼優(yōu)的無(wú)性系是可以實(shí)現(xiàn)的；還可根據(jù)各性狀之間的相關(guān)性，在今后的選育過(guò)程中實(shí)現(xiàn)多個(gè)性狀的同步改良，達(dá)到最終篩選適合培育桉樹(shù)大徑材的優(yōu)良無(wú)性系。

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Research on Breeding of Large-diameterTimber

ZHANG Lei, LI Lifang, WANG Jianzhong, LI Huailing, XIONG Tao, LAN Jun

(,,,)

In order to select the species ofsuitable for growing large-diameter timber in Guangxi, a 9-year-old trial plantation ofclones in Dongmen forest farm of Guangxi was studied. Using indices including tree height, DBH, volume, stem and wood basic density, the following superior clones were selected: DH179-1, DH291-1, DH13-4, DH32-43, DH171-2 and DH211-5. The average breast height diameter, tree height, single tree volume and basic density of this group of clones was: 18.34 cm, 23.15 m, 0.34 m3·tree-1and 0.486 7 g·m-3respectively. These parameters could provide useful benchmarks and a theoretical basis for further breeding of.

;selection of clone; large-diameter timber

S758.5+2

A

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“桉樹(shù)大徑材定向培育技術(shù)”(2016YFD0600502)中央財(cái)政林業(yè)科技推廣示范項(xiàng)目“桉樹(shù)良種DH32-43產(chǎn)業(yè)化示范與推廣”(〔2018〕T G09號(hào))

張磊(1988—)，男，碩士，工程師，主要從事桉樹(shù)良種選育與栽培技術(shù)研究，E-mail:zhanglei506@163.com

蘭俊(1981― )，男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事桉樹(shù)遺傳改良及無(wú)性系開(kāi)發(fā)研究，E-mail:57714915@qq.com