濕地松種子園家系生長表現(xiàn)

吳振明，陳明皋，吳際友，程 勇，吳 哲，陳家法，廖德志，魏志恒，黃水清，翁艷榮，熊 旺

（1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004； 2.湖南富林生物科技有限公司，湖南 長沙 410004；3.湖南省汨羅市桃林國有林場，湖南 汨羅 414401）

濕地松Pinus elliottii原產(chǎn)于美國東南部、古巴、中美洲等地，為速生常綠針葉喬木，是世界公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)工業(yè)原材料樹種，其木材和松脂具有很高的經(jīng)濟(jì)收益；濕地松因其生長快、干型直、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛引種栽培；我國濕地松引種已有半個多世紀(jì)，已成為我國南方以及沿海地區(qū)的重要造林樹種之一[1-3]，到2016年栽培種植面積達(dá)2.00×106hm2，為我國造紙業(yè)、建筑以及板材業(yè)提供大量優(yōu)質(zhì)原材料及優(yōu)質(zhì)生態(tài)產(chǎn)品。

濕地松研究受到了國內(nèi)外林業(yè)專家的廣泛關(guān)注，先后已對濕地松的栽培、快繁、材性、產(chǎn)脂等多個方面進(jìn)行了相關(guān)的研究[4-9]，本研究把從美國引進(jìn)的三代濕地松種子園半同胞家系和全同胞家系和本項(xiàng)目組自主培育的濕地松家系放在一起開展子代測定試驗(yàn)，綜合比較分析，選擇出生長表現(xiàn)優(yōu)良的濕地松家系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地選在湖南省汨羅市桃林林場，距京廣線桃林站 2 km，距 107 國道 15 km，交通十分方便，其經(jīng)緯度為 113°04′E、28°50′N，地貌屬于低丘崗地，地勢平緩，海拔 60～80 m，坡度一般為 5°～10°；土壤為第四紀(jì)紅壤，土層深度大于 80 cm，pH 值 5.6～6.8，質(zhì)地較粘，土壤肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量多在 0.6%～2.0% 之間，全氮含量 0.1%～1%。氣候?qū)儆诖箨懶詽駶櫦撅L(fēng)氣候，四季分明，具有“春溫多變、寒流頻繁、熱量豐富、無霜期長、夏秋多旱”等特點(diǎn)；年平均氣溫 16.9 ℃，絕對最高氣溫 39.7 ℃，絕對最低氣溫 -13.4 ℃；年平均降水量 1 393.6 mm，年平均相對濕度 81%；日照時數(shù) 1714.8 h，全年無霜期 265 d。適應(yīng)多種植物生長。

1.2 試驗(yàn)材料

總共22個濕地松家系參試，均為1年生實(shí)生裸根苗造林，其中來自美國的全同胞家系7個（S14、S15、S17、S18、S19、S20、S21），來自美國的半同胞家系13個（S1、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S16、S22），以及本項(xiàng)目組自主培育的全同胞家系（S23）和半同胞家系（S25）作為試驗(yàn)對照。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用5株單行小區(qū)垂直等高線排列，5次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)；造林密度為2 m×3 m；挖穴規(guī)格為：長×寬×深=40 cm×30 cm×30 cm。

采用1年生濕地松裸根苗造林，苗木地徑大于0.3 cm，苗高大于25 cm，常規(guī)撫育管理。

造林后3 a（2017年12月）進(jìn)行濕地松生長調(diào)查，分別調(diào)查22個濕地松家系的胸徑和樹高，比較各個家系的生長差異。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，用SPSS12.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[10-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 濕地松家系胸徑生長差異性分析

通過對14個半同胞家系和8個全同胞家系進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。結(jié)果顯示半同胞家系和全同胞家系，家系間的胸徑差異達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），表明不同家系間濕地松胸徑生長具有明顯的遺傳差異性。

表1 不同家系主效應(yīng)方差分析Table1 Variance analysis of different families for Pinus elliottii

同時分別對14個半同胞家系和8個全同胞家系的胸徑進(jìn)行生長差異比較，結(jié)果見表2；由圖1可知，半同胞家系中S25號家系也即本項(xiàng)目組自主培育的半同胞家系生長最快，平均胸徑最大為5.60 cm；而表現(xiàn)最差的為S7號家系，平均胸徑僅僅為3.54 cm；由圖2可知，8個全同胞家系中S17號家系胸徑生長最快，平均胸徑為5.10 cm，S15號家系生長最慢，平均胸徑僅為3.41 cm。

表2 不同濕地松家系胸徑生長表現(xiàn)Table2 DBH Growth performance of Pinus elliottii in different families

圖1 濕地松半同胞家系胸徑生長Fig.1 DBH growth of Pinus elliottii in half-sib families

圖2 濕地松全同胞家系胸徑生長Fig.2 DBH growth of Pinus elliottii in full-sib families

2.2 濕地松家系樹高生長差異分析

對14個半同胞家系和8個全同胞家系的樹高生長進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1，結(jié)果顯示半同胞家系和全同胞家系，家系間樹高差異達(dá)到了顯著水平（P＜0.05）。表明不同家系間，濕地松樹高生長同樣具有明顯的遺傳差異性。

同時分別對14個半同胞家系和8個全同胞家系的樹高進(jìn)行生長差異比較，結(jié)果見表3；由圖3和圖4可知，14個半同胞家系中S25號家系樹高生長最快，平均樹高為2.75 m，而S10號家系樹高生長最慢，平均樹高為2.17 m；8個全同胞家系中S17號家系生長最快，平均樹高達(dá)為2.67 m，而S20號家系平均樹高僅為2.18 m。

2.3 3年生濕地松家系生長評價

上述方差分析結(jié)果顯示， 14個半同胞家系和8個全同胞家系的胸徑生長、樹高生長均存在顯著差異，為了進(jìn)一步對美國引進(jìn)對濕地松家系進(jìn)行評價，使用Duncan法（鄧肯法）分別對3年生濕地松14個半同胞家系和8個全同胞家系進(jìn)行多重比較，根據(jù)Duncan法分組，濕地松半同胞家系中S4、S11、S13、S16、S25 五個家系胸徑和樹高生長表現(xiàn)最好，全同胞家系中S14、S23、S17 三個家系胸徑和樹高生長表現(xiàn)最好。其中S25為本項(xiàng)目組培育的半同胞家系，S23為本項(xiàng)目組培育的全同胞家系；說明本項(xiàng)目培育的S25、S23號家系生長優(yōu)勢明顯（表4、表5）。

表3 不同家系濕地松樹高生長表現(xiàn)Table3 Growth performance of tree height of Pinus elliottii indifferent families

圖3 濕地松半同胞家系樹高生長Fig.3 Tree height of Pinus elliottii in half-sib families

圖4 濕地松全同胞家系樹高生長Fig.4 Tree height of Pinus elliottii in full-sib families

表4 濕地松半同胞家系胸徑樹高多重比較Table4 Multiple comparison of growth traits of Pinus elliottii half-sib families

表5 濕地松全同胞家系胸徑樹高多重比較Table5 Multiple comparison of growth traits of Pinus elliottii full-sib families

3 結(jié)論與討論

1）從美國引進(jìn)的濕地松半同胞家系和全同胞家系，在樹高和胸徑生長方面均存在顯著差異。

2）用Duncan法（鄧肯法）以濕地松家系的胸徑和樹高為指標(biāo)進(jìn)行分析，綜合胸徑和樹高生長表現(xiàn)選出最佳的半同胞家系S4、S11、S13、S16、S25，以及全同胞家系S14、S23、S17。其中S25、S23分別為本項(xiàng)目組自主培育的濕地松半同胞家系和全同胞家系，其生長優(yōu)勢明顯。

3）濕地松的苗期表現(xiàn)和幼林生長表現(xiàn)不一致，根據(jù)之前對22個家系的苗期生長表現(xiàn)研究[12]篩選出苗期生長表現(xiàn)最佳的半同胞家系為S8、S5、S25、S7、S16、S22，但是只有S16與 S25號家系在幼林生長階段表現(xiàn)出持續(xù)的生長優(yōu)勢；對于苗期表現(xiàn)最佳的S17、S21號全同胞家系，也只有S17號家系表現(xiàn)出持續(xù)的生長優(yōu)勢。這說明不同濕地松家系苗期生長與幼林階段生長相關(guān)性具有差異性，這可以作為一個遺傳改良性狀進(jìn)行篩選，以苗期和幼林生長相關(guān)性大且生長量優(yōu)勢大的家系為篩選目標(biāo)，有待進(jìn)一步研究。

4）本研究目的在于篩選徑向生長和高生長速度快的濕地松家系，并未對濕地松的其他一些重要指標(biāo)如產(chǎn)脂量，松脂含量等進(jìn)行測定篩選， 期待進(jìn)一步對濕地松不同家系的產(chǎn)脂量，松脂含量等指標(biāo)進(jìn)行研究分析，篩選出高產(chǎn)脂量和優(yōu)質(zhì)松脂家系。