許建偉

（福建省三明市國有林場工作站，福建三明365000）

0 引言

松脂是松屬植物光合作用產(chǎn)物的次生代謝物[1]。針葉作為松屬植物光合作用的主要器官，已有研究表明樹木冠層光合作用對松脂產(chǎn)量有著重要影響[1-3]。同一品種植物光合作用的強弱與植株葉面積大小相關[4]，葉長是計算單片葉子葉面積的重要指標，尤其對于針形葉的葉片來說，葉長直接影響葉面積的大小[5-6]。此外，葉片干鮮重比能夠反映生物代謝的強弱，進而可能會影響到松脂的合成。

馬尾松(Pinus massoniana)是中國主要的采脂樹種，大約90%的松脂采自馬尾松[7-8]。影響馬尾松產(chǎn)脂能力的因子很多[9-13]，但主要觀點認為與針葉的光合作用有關[14-15]。針葉作為馬尾松的主要器官，關系到松脂的合成，是選育高產(chǎn)脂單株的主要研究對象，但在國內(nèi)并未出現(xiàn)關于高產(chǎn)脂馬尾松植株針葉特征的報道?？梢姡私夂驼莆崭弋a(chǎn)脂馬尾松針葉特征對于當前開展馬尾松高產(chǎn)脂優(yōu)良單株選育和培育工作十分必要。本研究通過研究馬尾松葉長和針葉干鮮重比與松脂產(chǎn)量的關系，尋找高產(chǎn)脂馬尾松單株針葉特征，為開展馬尾松采脂林育種選優(yōu)工作提供理論依據(jù)和技術支持。

1 研究地概況與研究方法

1.1 研究地概況

研究地位于福建省寧化縣(116°22′—117°02′E，25°58′—26°40′N)。該區(qū)域氣候為中亞熱帶山地季風氣候，年均氣溫為18.2℃，年均日照1760 h，≥10℃積溫5400℃；年降水量為1700～1850 mm，全年無霜期215天。低山、丘陵、盆地占全縣總面積的96%，土壤以紅壤和侵蝕性紫色土壤為主，肥力較差。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗方法 在位于福建省寧化國有林場的松脂基地上選擇立地質(zhì)量等級、坡向、坡位與冠型相似的12株高產(chǎn)脂型馬尾松作為研究對象，每株標號、定位并測其胸徑、樹高等因子（表1）。2015年5月上旬進行開采準備，5月19日進行開采。采割方法為下降式采脂法，左右各一刀，割面負荷率為50%。5月19日開采72 h后取走松脂進行稱重，連續(xù)4次，取平均值作為單刀出脂量；6月1日開始每天左右各采一刀，直到10月31日，割面年消耗控制在30 cm，定期收取松脂稱重，累加后作為年產(chǎn)脂量。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理 年產(chǎn)脂量的計算見公式(1)。

式中i為第i株樹，j為第j次稱重的松脂重量(g)，Wi為第i株樹的年產(chǎn)脂量，wij為第i株樹的第j次稱重的松脂重量。

年產(chǎn)脂率的計算見公式(2)。

式中i為第i株樹、Wi為第i株樹的年產(chǎn)脂量、Di為第i株樹的胸徑、Mi為第i株樹的年產(chǎn)脂率。

本研究的相關分析及方差分析采用SPSS 17.0計算，結果以平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1 葉長和干鮮重比與馬尾松產(chǎn)脂能力的相關性分析

相關分析表明，葉長與單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率、年產(chǎn)脂量均存在相關關系（表2）。葉長與年產(chǎn)脂率之間的相關性最強，相關系數(shù)為0.889；其次是葉長與單刀產(chǎn)脂量間的相關性，相關系數(shù)為0.881。葉長與兩者之間的相關性在p=0.01水平均達到顯著性。葉長與年產(chǎn)脂量間的相關性最低，但相關系數(shù)達到0.618，且在P=0.05水平具有顯著性。針葉干鮮重比與單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率、年產(chǎn)脂量也存在相關關系，但相關性是負相關（表2）。三者間，單刀產(chǎn)脂量與針葉干鮮重比相關性最強(R=-0.907)，其次是年產(chǎn)脂率(R=-0.877)，最低是年產(chǎn)脂量(R=-0.618)。

表1 研究對象的基本情況

表2 葉長和干鮮重比與馬尾松產(chǎn)脂量的相關分析

2.2 葉長和干鮮重比的方差分析

從圖1可以看出，不同樣號的馬尾松個體間葉長存在顯著差異(P＜0.05)。葉長由小到大排序為76#＜38#＜49#＜24#＜55#＜26#＜67#＜8#＜60#＜5#＜14#＜13#。最小葉長76#[(9.92±0.14)cm]顯著低于其他個體葉長(P＜0.05)；次小葉長38#[(12.36±0.14)cm]也和其他個體葉長形成顯著差異(P＜0.05)；最大葉長13#[(17.25±0.17)cm]和次大葉長14#[(17.10±0.14)cm]顯著高于其他個體(P＜0.05)，但兩者本身差異不顯著(P＞0.05)；另外，5#葉長[(16.16±0.26)cm]在統(tǒng)計學上除低于13#和14#外，也顯著高于其他個體(P＜0.05)。

從圖2可以看出，不同樣號的馬尾松個體間針葉干鮮重比存在顯著差異(P＜0.05)。干鮮重比由大到小排序為76#＞24#＞55#＞38#＞49#＞8#＞26#＞60#＞5#＞67#＞13#＞14#。76#干鮮重比值[(42.17±0.32)%]最大，但和24#、55#、38#、49#、8#沒有顯著差異(P＞0.05)；14#干鮮重比值[(36.17±0.92)%]最小，和干鮮重比次小的13#[(37.21±0.62)%]無顯著差異(P＞0.05)，但顯著低于其他樣品(P＜0.05)；干鮮重比第三小的67#[(39.63±0.46)%]和5#、60#、26#、8#、49#間未形成顯著差異(P＞0.05)。

2.3 不同樣號的馬尾松產(chǎn)脂能力情況

單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率和年產(chǎn)脂量是從不同角度反映馬尾松個體間產(chǎn)脂能力。從圖3可以得出，單刀產(chǎn)脂量所反映的馬尾松單株產(chǎn)脂能力由弱到強為：76#＜38#＜55#＜24#＜49#＜5#＜26#＜8#＜60#＜67#＜13#＜14#；年產(chǎn)脂率所反映的馬尾松單株產(chǎn)脂能力由弱到強為：76#＜38#＜24#＜55#＜49#＜60#＜8#＜26#＜5#＜67#＜14#＜13#；年產(chǎn)脂量所反映的馬尾松單株產(chǎn)脂能力由弱到強為：76#＜38#＜24#＜55#＜5#＜8#＜60#＜49#＜13#＜14#＜26#＜67#?？梢钥闯?，無論哪種產(chǎn)脂能力測算方式，76#產(chǎn)脂能力最差，38#隨后；13#、14#產(chǎn)脂能力在通過單刀產(chǎn)脂量和年產(chǎn)脂率計算時表現(xiàn)最強，67#產(chǎn)脂能力在通過年產(chǎn)脂量計算時表現(xiàn)最強。整體來看，單刀產(chǎn)脂量和年產(chǎn)脂率反映的個體間產(chǎn)脂能力相似度更高。

圖1 不同樣號間馬尾松葉長的方差分析

圖2 不同樣號間馬尾松針葉干鮮重比的方差分析

圖3 不同樣號間馬尾松針產(chǎn)脂量差異

3 討論與結論

光合作用作為決定產(chǎn)脂能力高低的重要生理過程[15]，馬尾松針葉特征必然對松脂產(chǎn)量有影響。本文以單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率和年產(chǎn)脂量3種產(chǎn)脂量計算方式研究馬尾松的產(chǎn)脂能力，研究結果證實馬尾松葉長和針葉干鮮重比確實對馬尾松產(chǎn)脂能力有影響。

葉長方差分析結果表明馬尾松個體間葉長存在顯著差異(P＜0.05)，特別是葉長最小的76#單株，其對應的3種產(chǎn)脂量也最??；統(tǒng)計學上葉長最大的13#和14#單株(P＞0.05)，14#對應的單刀產(chǎn)脂量最大、13#對應的年產(chǎn)脂率最大。再通過相關分析發(fā)現(xiàn)馬尾松葉長與單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率和年產(chǎn)脂量分別呈正相關關系。以上說明馬尾松葉長對產(chǎn)脂能力有影響。

一般來說，葉片中自由水含量越高植株生理代謝越旺盛，但是自由水含量越高，葉片干鮮重比越小[16-17]。從松脂合成角度來說，本研究中馬尾松產(chǎn)脂能力與針葉干鮮重比負相關映證了以上觀點。12個單株針葉干鮮重比的方差分析存在顯著差異(P＜0.05)，統(tǒng)計學上干鮮重比最小的13#、14#恰好為葉長統(tǒng)計學上最大的13#和14#；干鮮重比最大的76#也正好是葉長最小的76#，并對應3種產(chǎn)脂量的最小植株。因此，干鮮重比對馬尾松產(chǎn)脂能力也有影響。

計算產(chǎn)脂能力的3種產(chǎn)脂量中，單刀產(chǎn)脂量側重反映植株自身的松脂合成能力，年產(chǎn)脂量側重反映植株適應不同外界環(huán)境后的產(chǎn)脂能力，年產(chǎn)脂率則中和前兩者所反映的產(chǎn)脂能力。表2相關分析充分證實了這一點，年產(chǎn)脂量與葉長或針葉干鮮重比的相關性均弱于單刀產(chǎn)脂量和年產(chǎn)脂率與這2個參數(shù)的相關性。圖3中，葉長差異顯著低，且干鮮重比也較高的76#、38#個體在3種產(chǎn)脂量中均占據(jù)較低排序，說明76#、38#個體產(chǎn)脂能力確實較差。13#、14#個體在葉長和干鮮重比的方差分析中均具有統(tǒng)計學上的意義，并在單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率中突顯出優(yōu)勢，說明13#、14#個體產(chǎn)脂能力比較強，具有作為高產(chǎn)脂馬尾松單株選育的條件。67#個體在年產(chǎn)脂量中優(yōu)勢最明顯，在單刀產(chǎn)脂量、年產(chǎn)脂率中也有較強的優(yōu)勢，但在葉長和干鮮重比的方差分析中優(yōu)勢并不明顯，可能受到立地條件、氣象因子或其他因素的影響[14,18-20]，有待進行后期深入研究。