郭 亮，秦麗鳳，張師銀，鄧戴云

（桂林市林業(yè)科學(xué)研究所，廣西 桂林，541004）

杉木Cunninghamia lanceolata 是我國(guó)獨(dú)有的樹種之一，因其在生長(zhǎng)速度、材料質(zhì)地等方面擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，也被廣泛作為經(jīng)濟(jì)林樹種應(yīng)用。盡管如此，我國(guó)的杉木林發(fā)展仍比較緩慢，各地杉木林區(qū)分布不均，單單依靠實(shí)生苗栽培，已無(wú)法滿足對(duì)杉木幼苗的需要[1]。杉木苗木繁殖主要分為有性繁殖和無(wú)性繁殖兩種，與傳統(tǒng)的有性繁殖相比，無(wú)性繁殖較少發(fā)生基因重組現(xiàn)象，根據(jù)“有性繁殖創(chuàng)造變異，無(wú)性繁殖固定變異”的育種策略[2]，無(wú)性繁殖方式更有利于維持杉木母樹優(yōu)良性狀的穩(wěn)定性。苗木扦插作為杉木主要的無(wú)性繁殖方式之一，利用采穗圃促萌技術(shù)進(jìn)行萌條增產(chǎn)繁殖，可直接影響到杉木扦插苗木的質(zhì)量。扦插苗木質(zhì)量的好壞，同扦插材料的來(lái)源、萌條質(zhì)量等因素有關(guān)[3]，因此探索較為合理的促萌條件組合對(duì)提高杉木采穗圃萌條產(chǎn)量具有重要意義。從已有報(bào)道分析發(fā)現(xiàn)，能夠促使杉木母株提高萌條產(chǎn)量的因素有很多，主要有壓桿程度、定植深度、種植間距、截桿、施肥水平、損傷、火燒、病蟲等因素[4]。張曉珍研究了母株壓條角度、施肥種類和圃地土壤等培育措施對(duì)杉木無(wú)性系采穗圃萌條數(shù)量、質(zhì)量及成活率的影響，結(jié)果表明不同培育措施對(duì)杉木無(wú)性系采穗圃萌條產(chǎn)量及直徑的影響顯著，但對(duì)扦插成活率的影響不顯著[5]。盡管以上各因素都會(huì)對(duì)杉木采穗圃母株的萌條產(chǎn)量產(chǎn)生影響，但當(dāng)多種因素同時(shí)存在時(shí)，是否存在因素間的相互作用的研究較少，通過(guò)研究壓桿程度、定植深度、種植間距三個(gè)因素間的相互作用下的高產(chǎn)組合，可進(jìn)一步提高杉木采穗圃的萌條產(chǎn)量。本文采用極差分析法和方差分析法對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，篩選出壓桿程度、定植深度、種植間距三個(gè)因素中的高產(chǎn)組合，并對(duì)三個(gè)因素各自對(duì)萌條產(chǎn)量影響的顯著程度進(jìn)行分析，以期為杉木采穗圃的營(yíng)建方式提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地的選擇

為保證采穗圃達(dá)到豐產(chǎn)，一般采穗圃應(yīng)選擇地勢(shì)開闊、氣候溫和、陽(yáng)光充足、坡度較?。?0°以下）、土壤肥沃的地方[6]。試驗(yàn)地設(shè)在桂林市林業(yè)科學(xué)研究所杉木育苗基地，110°21′ E，25°18′ N，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量充沛，平均海拔150 m 左右，全年無(wú)霜期300 d 左右，年平均氣溫19℃，年平均降水量1 900 mm。試驗(yàn)地平坦開闊，土壤種類為黃壤土，土層厚度約50 cm，pH 為6.5 左右，表現(xiàn)為弱酸性，排水通暢，符合杉木采穗圃的選址要求。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

營(yíng)建采穗圃的杉木母株苗木共有兩個(gè)品系，分別為‘柳229’和‘西山9122’。母株苗木為桂林市林業(yè)科學(xué)研究所自行育苗，為1年生扦插苗，大小均勻，苗高40～50 cm，基徑1 cm 左右。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 采穗圃整地及母株定植 在母株定植前一個(gè)月，進(jìn)行全面除雜，翻地，并淋0.5%高錳酸鉀溶液進(jìn)行消毒，一周后按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行劃分，挑揀出較大石塊，并將泥土敲細(xì)，畦面按要求平整。于2016年3 月進(jìn)行母株苗木定植，將定植的母株統(tǒng)一截頂，截頂長(zhǎng)度統(tǒng)一為2～3 cm，按正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行分區(qū)定植，保持苗木根頸部與地表持平，為提高成活率須培10 cm 厚的土，定植后澆透水，并做好后期的撫育管理工作。

2.2.2 正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)方法，探究壓桿程度（A）、定植深度（B）、種植間距（C）三種因素對(duì)萌條產(chǎn)量的影響，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，具體如表1，因此可運(yùn)用L9（34）正交試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

將‘柳229’和‘西山9122’兩個(gè)品系分別按L9（34）正交試驗(yàn)方法對(duì)各因素水平進(jìn)行排列設(shè)計(jì)，具體如表2，以上試驗(yàn)重復(fù)3 次，每個(gè)重復(fù)定植50 株，定植地點(diǎn)隨機(jī)分布。定植同時(shí)，須按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選定不同的種植間距，并在定植后3個(gè)月內(nèi)，將已發(fā)新芽成活的母株根頸部的培土刨開至試驗(yàn)設(shè)計(jì)B 的3個(gè)水平，同時(shí)對(duì)需要壓桿處理的母株進(jìn)行壓桿，對(duì)未成活的母株苗木進(jìn)行補(bǔ)種。

表1 正交試驗(yàn)各因素與水平Table 1 Factor and level table of orthogonal test

2.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 2017年3 月和5 月對(duì)全部母株苗木各取一次萌條，要求扒開泥土，只取根頸部位帶有黃化部分的萌條，每次取萌條后要用泥土對(duì)母株根頸部位重新覆蓋[7]。統(tǒng)計(jì)萌條數(shù)量時(shí)，只統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)度在6 cm 以上并且無(wú)明顯偏冠的萌條數(shù)量，依據(jù)三個(gè)重復(fù)一年所剪根頸部萌條總平均數(shù)除以每個(gè)處理種植母株株數(shù)即可得出試驗(yàn)?zāi)钢陠沃昴昶骄a(chǎn)萌條量。

表2 L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Orthogonal test design table

2.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 采用IBM SPSS Statistics 24 軟件對(duì)‘柳229’和‘西山9122’兩個(gè)品系正交試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)分別進(jìn)行極差分析和方差分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同試驗(yàn)組合間的母株萌條產(chǎn)量

兩個(gè)不同品系杉木采穗圃對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，不同壓桿程度、定植深度和種植間距組合，對(duì)杉木采穗圃有效萌條產(chǎn)量具有不同的影響，采穗圃母株產(chǎn)萌條平均數(shù)及每公頃產(chǎn)萌條總數(shù)如表3。

由表3 可看出，在‘柳229’和‘西山9122’兩個(gè)品系中，同樣是試驗(yàn)組合7 產(chǎn)量最高，其中‘柳229’萌條產(chǎn)量（均值為47.6±0.71 條·株-1，產(chǎn)萌條總數(shù)為396.66 萬(wàn)條·hm-2）在這一組合下略高于‘西山9122’萌條產(chǎn)量（均值為43.2±3.08 條·株-1，產(chǎn)萌條總數(shù)為360 萬(wàn)條·hm-2）。主要原因是，盡管‘西山9122’三個(gè)重復(fù)共150 株萌條總產(chǎn)量在9 000 條以上高于產(chǎn)萌條8 000 左右的‘柳229’，但‘西山9122’萌條較短，且偏冠的萌條占比例較高，不符合扦插用萌條的基本要求，因此對(duì)不合格萌條并未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這表明作為無(wú)性系扦插母本，‘柳229’比‘西山9122’能產(chǎn)生更多的合格萌條，在采穗圃建設(shè)方面更有優(yōu)勢(shì)。此外，在各組試驗(yàn)中，萌條平均數(shù)高的組合并不一定就有較高的每公頃產(chǎn)萌條數(shù)，如組合3 比組合4 萌條平均數(shù)更高，但每公頃產(chǎn)萌條數(shù)組合3 低于組合4，因此試驗(yàn)中既要考慮提高杉木母株的利用率又要考慮對(duì)土地的利用程度。

表3 不同組合的正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of different combinations

3.2 不同因素間的極差分析

利用極差分析法對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析結(jié)果見(jiàn)表4。在表4 中，兩個(gè)品系間，因素A 中K 值最大為K2，因素B 中K 值最大為K1，因素C 中K 值‘柳229’最大為K2（79.8），‘西山9122’最大為K3（70.7），因此通過(guò)極差分析發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)組合為：‘柳229’為A2B1C2，‘西山9122’為A2B1C3。利用各因素間的R 值進(jìn)行對(duì)比可知，兩個(gè)杉木品系萌條平均數(shù)中各因素間影響大小的主次順序?yàn)椋篈﹥B﹥C。

在表5 中因素A 和因素B 的最佳選項(xiàng)同樣分別為A2，B1，但因素C 中盡管C1的單株平均產(chǎn)量并沒(méi)有C2高，但C1在每公頃產(chǎn)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C2，因此每公頃產(chǎn)萌條數(shù)的最優(yōu)組合為：A2B1C1，利用各因素間的R 值進(jìn)行對(duì)比可知，兩個(gè)杉木品系每公頃產(chǎn)萌條數(shù)中各因素影響大小主次順序?yàn)椋篈﹥C﹥B。

表4 影響萌條平均數(shù)不同因素間的極差分析Table 4 Orthogonal polar difference analysis between different factors affecting the average number of coppice shoot

表5 影響每公頃產(chǎn)萌條數(shù)不同因素間的極差分析Table 5 Orthogonal polar difference analysis between different factors affecting the number of coppice shoot

3.3 不同因素間的方差分析

為了對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析，并對(duì)極差分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，采用SPSS 分析軟件對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析。由表6、表7 可知，‘柳229’和‘西山9122’兩個(gè)品系萌條平均數(shù)的P 值同樣是C﹥B﹥A，依據(jù)方差分析原理，P 值越小說(shuō)明該因素對(duì)萌條產(chǎn)量的影響越顯著，因此兩個(gè)品系間影響因素主次順序?yàn)锳﹥B﹥C，這與萌條平均數(shù)極差分析結(jié)果相同。在‘柳229’中因素A 的F=293.319，P=0.003＜0.01；因素B 的F=36.033，P=0.027＜0.05；因素C 的F=2.865，P=0.259﹥0.05，這表明在‘柳229’的正交試驗(yàn)中，因素A 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響極顯著，因素B 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響顯著，因素C 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響不顯著；在‘西山9122’中因素A 的F=185.613，P=0.005＜0.01；因素B 的F=28.622，P=0.034＜0.05；因素C 的F=0.719，P=0.582﹥0.05，這同樣表明在‘西山9122’品系的正交試驗(yàn)中，因素A 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響極顯著，因素B 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響顯著，因素C 對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響不顯著。

表6 影響‘柳229’萌條單株平均數(shù)不同因素間的方差分析Table 6 Variance Analysis of Different Factors Affecting the Average Number of coppice shoot of‘Liu 229’

表7 影響‘西山9122’萌條單株平均數(shù)不同因素間的方差分析Table 7 Variance Analysis of Different Factors Affecting the Average Number of coppice shoot of‘Xishan 9122’

由表8、表9 表明，品系‘柳299’中因素A 的F=84.595，P=0.012＜0.05，因素C 的F=21.238，P=0.045＜0.05，因此因素A 和因素C 在每公頃萌條數(shù)上表現(xiàn)為影響顯著；品系‘西山9122’中僅有因素A 的F=39.400，P=0.025＜0.05，表現(xiàn)為影響顯著。

表8 影響‘柳229’每公頃萌條數(shù)不同因素間的方差分析Table 8 Variance analysis of different factors affecting the number of sprouts per hectare of‘Liu 229’

表9 影響‘西山9122’每公頃萌條數(shù)不同因素間的方差分析Table 9 Variance analysis of different factors affecting the number of sprouts per hectare of‘Xishan 9122’

4 討論

杉木本身具有很強(qiáng)的生產(chǎn)萌條的能力，在人為創(chuàng)造的某些條件下，可以促使這一特性的發(fā)揮，杉木采穗圃就是利用這一方面的特性達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的[8]。采穗圃的營(yíng)建和管理方法可以直接影響到杉木扦插萌條的產(chǎn)量高低和質(zhì)量水平。本次試驗(yàn)選取了壓桿程度、定植深度、種植密度三個(gè)因素，探究在三個(gè)因素相互作用時(shí)對(duì)杉木采穗圃萌條產(chǎn)量的影響程度。在此次探究的基礎(chǔ)上，下一步應(yīng)針對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入探究：（1）對(duì)母株進(jìn)行壓桿處理時(shí)，應(yīng)將壓桿的程度控制在合理的范圍內(nèi)，在本次試驗(yàn)中“將苗壓至地面”和“莖稈與地面呈20°～30°”兩個(gè)水平條件下，當(dāng)其他因素一致時(shí)，萌條總產(chǎn)量并沒(méi)有顯著的差異，主要差異體現(xiàn)在當(dāng)苗壓至地面時(shí)，萌條不符合篩選要求的比例會(huì)大大增加，主要表現(xiàn)在萌條生長(zhǎng)不良，較短較細(xì)，因此統(tǒng)計(jì)后符合要求萌條數(shù)量會(huì)減少。建議進(jìn)一步開展促萌改良試驗(yàn)，尋找更有優(yōu)勢(shì)的促萌方法。（2）在種植密度因素水平選擇上，由于在本次探究中對(duì)結(jié)果的影響并不顯著，應(yīng)在今后的試驗(yàn)中進(jìn)行范圍更廣的水平選擇，探究在30 cm×30 cm 以下更低種植密度的情況，積極提高單位面積萌條的總產(chǎn)量。

5 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，杉木采穗圃母株定植的壓桿程度和定植深度對(duì)單株萌條平均數(shù)都有顯著的影響，其中母株壓桿程度為莖稈與地面呈20°～30°，定植深度為根頸部以上1～2 cm 最能促進(jìn)萌條的生成；母株種植間距對(duì)單株萌條平均數(shù)沒(méi)有顯著影響，但對(duì)每公頃產(chǎn)萌條總數(shù)是有影響的，在建立杉木采穗圃時(shí)既要考慮提高單株母株的利用率，減少用工成本，又要考慮合理提高土地的利用率，因此本次試驗(yàn)中最佳的種植間距為30 cm×30 cm?！?29’和‘西山9122’兩個(gè)品系最適的組合為A2B1C1，即壓桿程度為莖稈與地面呈20°～30°，定植深度為根頸部以上1～2 cm，定植間距30 cm×30 cm，在此組合下不僅能提高單株母株的利用率，還能合理提高土地的利用率。此外 由‘柳229’和‘西山9122’兩個(gè)品系間比較發(fā)現(xiàn)，在同一條件下，‘柳229’所產(chǎn)萌條數(shù)量更多，有效萌條（長(zhǎng)度6 cm 以上，無(wú)明顯偏冠現(xiàn)象）產(chǎn)量可達(dá)到45 條·株-1以上，有效萌條產(chǎn)量可達(dá)390萬(wàn)條·hm-2，更適合作為構(gòu)建杉木采穗圃的母株。