紅花香椿不同家系測定及優(yōu)良家系選擇

李勇

（福建省洋口國有林場，福建順昌 353211）

紅花香椿（Toona rubrifloraTseng），被子植物，楝科香椿屬，常綠大喬木，高約18 m，胸徑約60 cm，是具有福建鄉(xiāng)土特色的珍貴樹種，模式場地區(qū)域為福建永定、南靖，大多散布在山谷和溪流的潮濕的森林中，屬于優(yōu)良速生樹種，適應(yīng)能力強，具有良好的耐病蟲害能力和土壤自肥能力[1]。為提高當(dāng)?shù)匾约案＝ㄊ「鞯丶t花香椿種植的經(jīng)營水平和效益，該文以營建于福建省南平市順昌縣洋口國有林場的紅花香椿試驗林2 個年度的樹高和胸徑數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對其生長狀況進(jìn)行統(tǒng)計分析，評選增益顯著的優(yōu)良家系，為進(jìn)一步建立育種群體和選擇無性繁殖材料提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況。試驗地研究地位于福建省南平市順昌縣洋口國有林場板橋管護(hù)站，處在 26°48′ N，117°51′ E，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫18℃，2019 年1 月平均氣溫為10℃，極端最低氣溫為0℃，7 月平均氣溫為28℃，極端最高氣溫為37℃，年平均降雨量205 1 mm。地貌類型為丘陵，海拔240~345 m，水化紅壤，立地等級III級。

1.1.2 材料。試驗栽植采用由福建省洋口國有林場培育的符合福建地方標(biāo)準(zhǔn)《主要造林樹種苗木質(zhì)量》的紅花香椿。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計。試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計[2]，參試家系有11 個家系和 1 個對照組（CK，混合苗），共 12 個處理；每個處理8 次重復(fù)，計96 個小區(qū)。各小區(qū)沿山坡水平方向（橫坡）由左往右排列（面向山場），重復(fù)內(nèi)的立地條件要求基本一致，各小區(qū)連在一起構(gòu)成一個重復(fù)，具體連接形式視山場變化情況而定[3]。每個小區(qū)邊界用1 年生裸根杉木苗單排隔開（圖1）。

圖1 紅花香椿子代測定林排列

1.2.2 林地準(zhǔn)備。試驗地面積3.33 hm2。林地準(zhǔn)備于2017年冬季進(jìn)行，全墾整地或水平階整地，株行距2.5 m×2.5 m，穴的規(guī)格為50 cm×40 cm×30 cm，挖明穴回表土，打碎土塊，剔除雜根，每穴施基肥鈣鎂磷肥500 g，每穴施肥量均等，施肥后回表土和攪拌均勻。晚冬或開春雨季造林。

1.2.3 造林實施。依據(jù)山場可利用的橫坡寬和順坡長為依據(jù)，劃分重復(fù)，然后在重復(fù)內(nèi)劃分小區(qū)。造林密度2.5 m×2.5 m，每個小區(qū)40 株紅花香椿（根據(jù)試驗地面積劃分小區(qū)，各小區(qū)面積和種植的紅花香椿株數(shù)一樣）。造林前苗木掛好家系號的標(biāo)簽，每個家系號按小區(qū)所需的株數(shù)綁一小把，然后按同一重復(fù)內(nèi)的家系又集中捆一把，標(biāo)簽上寫明重復(fù)號。具體造林時間為2017 年2 月17 日，天氣陰，補植時間 2017 年5 月15 日。

1.2.4 觀測記載。栽植后2 個月檢查成活率，有缺株立即補植，年底結(jié)合年終調(diào)查，發(fā)現(xiàn)缺株再次補植，補植株在種植圖上做記號。試驗林調(diào)查記載：第2~3 年測胸徑、樹高、冠幅、分枝、病蟲害；并在第3 年對試驗林進(jìn)行階段評價[4]。如果遇到寒害等自然災(zāi)害，對林木某些性狀有明顯影響的及時調(diào)查記載。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理與分析方法。以小區(qū)為統(tǒng)計單元，計算各小區(qū)植株的平均樹高、平均胸徑。

在試驗中發(fā)現(xiàn)1、2、3 小區(qū)中紅花香椿植株成活率過低，得到的數(shù)據(jù)不具有統(tǒng)計學(xué)意義，故只采用4~10 號小區(qū)數(shù)據(jù)計算得到2018 年、2019 年各小區(qū)植株的平均樹高、平均胸徑和平均材積后，2 年數(shù)據(jù)相減得到3 個指標(biāo)的生長量，并進(jìn)行方差分析，以F檢驗方法分析不同組別樹高、胸徑、單株材積生長量的差異顯著性[7]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計、方差分析和相關(guān)分析均在 Microsoft Excel 軟件和SPSS 軟件上完成[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹高生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均樹高生長量記入表1，并按平均值大小降序排列。

表1 紅花香椿家系樹高生長量 cm

11 個待選家系中，樹高生長量平均值、中位數(shù)、最大值和最小值4 項指標(biāo)均超過CK 的家系為家系11、家系4；其中家系11 平均值為266.82 cm，中位數(shù)309.10 cm，最大值342.70 cm，最小值171.00 cm，對比CK 的相對生長量為40.72%；家系4 平均值為212.62 cm，中位數(shù)202.80 cm，最大值289.11 cm，最小值132.26 cm，對比CK 的相對生長量為12.24%。根據(jù)篩選優(yōu)良家系的形質(zhì)指標(biāo)，優(yōu)良家系平均樹高相比CK 的相對生長量應(yīng)大于30%，故就平均樹高生長量因素而言，家系11 符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 胸徑生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均胸徑生長量記入表2，并按平均值大小降序排列。

表2 紅花香椿家系胸徑生長量 cm

11 個待選家系中，胸徑生長量平均值、中位數(shù)、最大值和最小值4 項指標(biāo)均超過CK 的家系為家系11、家系4，其中家系11 平均值為2.99 cm，中位數(shù)3.18 cm，最大值3.55 cm，最小值1.88 cm，對比CK 平均胸徑的相對生長量為57.37%；家系4 平均值為 2.21 cm，中位數(shù)2.12 cm，最大值4.43 cm，最小值1.22 cm，對比CK 平均胸徑的相對生長量為16.32%。根據(jù)篩選優(yōu)良家系的形質(zhì)指標(biāo)，優(yōu)良家系平均胸徑相比CK 的相對生長量應(yīng)大于20%，故就平均胸徑生長量因素而言，家系11 符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 材積生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均材積生長量記入表3，并按平均值大小降序排列。

表3 紅花香椿家系材積生長量 m3

11 個待選家系中，材積生長量平均值、中位數(shù)、最大值和最小值4 項指標(biāo)均超過CK 的家系為家系11、家系4；其中家系11 平均值為0.004 78 m3，中位數(shù)0.005 29 m3，最大值 0.008 23 m3，最小值 0.001 50 m3，對比 CK 的相對生長量為184.43%；家系4 平均值為0.002 14 m3，中位數(shù)0.001 45 m3，最大值 0.004 78 m3，最小值 0.000 69 m3，對比CK 的相對生長量為28.14%。根據(jù)篩選優(yōu)良家系的形質(zhì)指標(biāo)，優(yōu)良家系平均材積對比CK 的相對生長量應(yīng)大于10%，故就平均材積生長量因素而言，家系11、家系4 符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 方差分析和多重比較結(jié)果

將最有可能是待選優(yōu)良家系的家系11 分別從胸徑生長因素、樹高生長量因素、材積生長量因素等方面和CK 進(jìn)行單因素ANOVA 分析[9]（表4）。

表4 紅花香椿家系11 與對照組各因素ANOVA 分析

可見各因素顯著水平均小于0.05，家系11 和CK 的生長性狀平均值之間的差距顯著，說明家系11 與CK 間具有較顯著的遺傳差異，將其選為優(yōu)良家系是可行的。符合標(biāo)準(zhǔn)的待選優(yōu)良家系有家系11、家系4，為進(jìn)一步篩選出合適家系，對家系11、家系4 和CK 進(jìn)行LSD 多重比較（表 5）。

表5 紅花香椿不同家系多重比較LSD

由表5 可知，家系11 與家系4 之間平均立木材積生長量的差距達(dá)到了顯著水平（<0.05），與CK 之間的差距達(dá)到了極顯著水平（<0.01）；但家系4 與CK 之間的平均立木材積生長量差距并未達(dá)到顯著水平。可以說明家系11 能夠與CK 間具有較顯著的遺傳差異，是具有代表性的優(yōu)良家系，而家系4 遺傳差異不顯著，代表性較弱。

3 結(jié)論

（1）通過對11 個不同家系紅花香椿系的樹高、胸徑和材積指標(biāo)進(jìn)行方差分析[10]，結(jié)果表明，存在部分家系的樹高、胸徑、材積生長量和CK 之間的差異達(dá)到了顯著或極顯著水平，說明紅花香椿的生長性狀在家系間存在著很大的遺傳差異，從中進(jìn)行優(yōu)良家系選擇具有可行性[11]。

（2）以三年生紅花香椿的生長量為依據(jù)進(jìn)行綜合評價，篩選出了生長量較大的家系11，其平均樹高對比CK的相對生長量為40.72%，平均胸徑相對生長量為57.37%，平均材積相對生長量為184.43%，各性狀平均值、中位數(shù)、最大值、最小值均優(yōu)于對照組混合苗，且達(dá)到了平均樹高相對生長量超過30%，平均胸徑相對生長量超過20%，平均材積相對生長量超過10%的優(yōu)良家系選擇標(biāo)準(zhǔn)，說明該家系具有寶貴的種質(zhì)基因資源，可作為紅花香椿優(yōu)良種質(zhì)材料進(jìn)一步推廣使用[12]。此外，家系4 各生物性狀也表現(xiàn)了一定優(yōu)勢，可作為備選優(yōu)良家系[13]。

（3）該文采用三年生紅花香椿未成年個體的生長數(shù)據(jù)作為分析和結(jié)論是主要依據(jù)，因為試驗樣本處于未成年期，植物生長迅速，各性狀個體間差異較大，導(dǎo)致材積相對生長量數(shù)據(jù)較預(yù)期偏大，但據(jù)以往的林業(yè)實踐，紅花香椿未成年個體生長速度和個體成熟后各項生物性狀數(shù)值具有顯著的正相關(guān)性，因此相關(guān)試驗和優(yōu)良家系的選取具有可靠性[14]。由于該次試驗屬單點試驗，選取年限相對較短，因此更準(zhǔn)確的結(jié)論仍需結(jié)合不同區(qū)域、不同樹齡的子代試驗結(jié)果，作進(jìn)一步綜合分析[15]。