張建忠,沈鳳強,徐永勤,徐盧雨,趙鑫珠,欒啟福
(1. 浙江物產(chǎn)長樂實業(yè)有限公司,浙江 余杭 311123;2. 中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 富陽 311400)
27個引進火炬松家系在余杭生長特性的比較分析
張建忠1,沈鳳強1,徐永勤1,徐盧雨1,趙鑫珠1,欒啟福2
(1. 浙江物產(chǎn)長樂實業(yè)有限公司,浙江 余杭 311123;2. 中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所,浙江 富陽 311400)
將1997年引進5個種源27個火炬松(Pinus taeda)家系,在杭州市余杭區(qū)長樂林場育苗并種植。2015年在其19年生時對生長性狀和形體性狀進行測定并進行比較分析。結(jié)果表明,19年生火炬松生長性狀的差異主要體現(xiàn)在不同種源之間,種源內(nèi)家系間差異不顯著;各生長性狀、形體性狀間均無負相關(guān),家系之間各形體性狀的值差異不顯著;各生長性狀以本地馴化選育的火炬松混合種(PTA)及引種種源TX(源自德克薩斯)表現(xiàn)最好,其中以TX種源中的TX2和TX3A二個家系生長表現(xiàn)最佳,單株材積分別超過PTA的4.7%和11.6%,可以作為優(yōu)良遺傳資源引種本地,其它種源表現(xiàn)一般,各生長性狀顯著低于PTA。
火炬松;種源;家系;生長性狀;形體性狀
火炬松(Pinus taeda)原產(chǎn)北美東南部,為當?shù)厮偕樔~用材樹種[1~2]。因其生長快,用途廣,適應性強,在我國已廣為引種栽培[3~4]。
國內(nèi)20世紀80年代以來已經(jīng)開展了較為全面的火炬松種源引種馴化研究,初步確立了各地適生種源,其中浙江省北部、杭金衢地帶是火炬松最佳適生區(qū)之一。沈振明等[4]于2005年對27個6年生火炬松家系在臨安的生長特性進行了初步報道,表明以中部墨西哥灣(MG)和西部德克薩斯(TX)種源較優(yōu),尤其是MG種源中MG8、MG5家系和TX種源的TX3家系表現(xiàn)甚佳。本文比較分析了這些種源和家系在浙北長樂林場19年生時的生長性狀,以期為當?shù)剡m生種源家系的后期選擇提供科學依據(jù)。
1.1 試驗地概況
試驗地點設在杭州市余杭區(qū)國營長樂林場西山林區(qū),地處30°20′ N,119°50′ E,海拔50~150 m,坡度5~10°,坡位中,坡向西南,土壤類型為紅壤,pH值為6.5左右,年平均氣溫15.6~16.2℃,極端最高溫41.2℃,極端最低溫 -13.1℃,年均降水量1 390 mm,≥10℃年積溫5 002℃,無霜期234 d。土層厚度50 cm以上,表土層30 cm以上。土壤比重為1.55 g/cm3,有機質(zhì)2.163 g/kg,水解氮103.41 mg/kg,有效磷0.16 mg/kg ,速效鉀50.34 mg/kg。
1.2 試驗材料和試驗設計
試驗用材料為美國國際紙業(yè)公司提供的5個種源火炬松種子,即CT、PM、MG、AL、TX,共27個家系,其中CT6個家系,PM2個家系,MG8個家系,AL8個家系,TX3個家系,以該林場火炬松混合種(PTA)為對照。1997年春,在淳安縣汾口進行容器育苗,容器為口徑5 cm直筒塑料袋,以黃心土作基質(zhì),同年6月造林,苗高25 cm以上,地徑0.5 cm以上。共設置 5個小區(qū)(重復),各小區(qū)內(nèi)每家系種植一行,每行種植 10株,株行距2.5 m×2.5 m。
1.3 試驗統(tǒng)計和分析
于2015年樹木停止生長期調(diào)查各小區(qū)每株樹高(H)、胸徑(DBH)、枝下高、冠幅、通直度、蟲害和枝葉濃密情況。通直度用2表示通直,1表示通直度較差;蟲害2為無蟲害,1為有蟲害;枝葉濃為3,中為2,稀疏為1。單株材積V = 0.375HD2,式中H代表樹高,D代表胸徑。
方差分析采用混合線性模型,模型簡單描述為:
家系平均值 = 期望均值+種源效應+種源內(nèi)家系效應+區(qū)組效應+種源內(nèi)家系效應×區(qū)組效應+機誤
其中,區(qū)組效應為固定效應。
種源均值的多重比較采用Duncan’s新復極差方法;所有統(tǒng)計分析用SAS 9.0軟件進行處理。
2.1 生長性狀和形體性狀的方差分析
表1 不同種源和家系19年生火炬松生長性狀的方差分析Table 1 ANOVA on growth traits of 19-year trees
由表1可知,除了蟲害性狀以外,樹高、胸徑、材積,冠幅、通直度和枝葉濃密度的種源效應均達到顯著、極顯著水平,而種源內(nèi)家系效應不顯著。這說明在引種馴化過程中,種源的重要性是第一位的,選擇正確的種源是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的第一步。另外,樹高、胸徑、材積、冠幅的區(qū)組效應極顯著,說明生長性狀受環(huán)境影響較大,而通直度和枝葉濃密度受環(huán)境影響小。各種源火炬松19年生時都表現(xiàn)為無明顯蟲害,因此該效應可忽略。
2.2 遺傳力估算
根據(jù)方差成分估算各性狀遺傳力,結(jié)果見表2。由表2可知,種源間以通直度遺傳力最高,達到0.865,顯示該性狀較易進行遺傳改良;枝葉濃密度遺傳力最低,為0.223;生長性狀樹高、胸徑和材積遺傳力均在0.5左右的中等遺傳水平,冠幅與之類似;蟲害性狀由于調(diào)查時保留的大樹均為健康單株,所以沒有遺傳差異。由于種源內(nèi)家系間效應不顯著,其遺傳力亦表現(xiàn)為極小或直接為0。因此引種火炬松的遺傳選擇應該以種源選擇為主。
表2 不同種源和家系19年生火炬松生長性狀和形體性狀的遺傳力Table 2 Heritability of growth and shape traits
2.3 各生長性狀與形體性狀的相關(guān)分析
表3 不同種源和家系19年生火炬松生長性狀和形體性狀的相關(guān)分析Table 3 Correlation analysis on growth and shape traits
各生長性狀和形體性狀相關(guān)分析顯示(表 3),胸徑、樹高、材積之間均達到極顯著相關(guān),這三個性狀中只有胸徑與冠幅相關(guān)性不顯著,表明冠幅大,材積與樹高的值相對較大;胸徑大,材積與樹高的值也大,但胸徑與冠幅的相關(guān)性卻不大;通直度與材積不相關(guān),與其它性狀均顯著正相關(guān);枝葉濃密度與冠幅相關(guān)不顯著,但與其它性狀均顯著相關(guān),說明相對濃密的枝葉是生長旺盛的表現(xiàn),有助于生長量的積累。
總體來說,各性狀間大多呈顯著相關(guān),且均為正相關(guān),冠幅大、枝葉濃密、通直的火炬松生長量也大,這些表型性狀可以作為生長量選擇指標。
2.4 種源和家系選擇
表4 不同種源火炬松生長性狀多重比較Table 4 Duncan's multiple range test on provenances
利用Duncan’s新復極差法對各性狀進行了對比,結(jié)果見表4。從生長量綜合指標材積來看,長樂林場火炬松種子園混種PTA19年生單株材積達到0.43 m3;5個引種種源中以德克薩斯TX表現(xiàn)最優(yōu),3個家系的平均單株材積為0.42 m3,與本地馴化選育的火炬松混種間無明顯差異,其它4個火炬松種源的單株材積表現(xiàn)中等,但與PTA和TX間的差異達到顯著。其它各生長性狀對比顯示,胸徑生長差異是造成最終材積差異的主要來源,以PTA和TX的胸徑顯著大于其它種源;但在形體性狀中,生長表現(xiàn)最好的本地火炬松PTA葉片最濃密,冠幅最小。
在優(yōu)良種源TX中,以26、27號家系(TX2和TX3A)表現(xiàn)最好,其單株材積分別達到0.45 m3和0.48 m3,分別超過PTA的4.7%和11.6%,但增益并不顯著。
火炬松是世界性速生用材造林樹種,也是我國引種馴化最成功的速生針葉樹種之一。各地根據(jù)氣候地理條件不同,進一步收集資源,開展更精細的種源家系對比試驗,有助于選擇適合本地生長的種源或家系。本研究通過對引進的5個種源27個火炬松家系在長樂林場的生長和形體性狀進行測定分析,結(jié)果顯示:
(1)19年生火炬松的生長差異主要體現(xiàn)在不同種源之間,而同一種源內(nèi)各家系間差異不顯著,生長性狀在種源間遺傳力為0.50左右的中等水平,遺傳選擇有效。
(2)各生長、形體性狀間無負相關(guān),形體性狀差異不顯著,生長量以本地馴化選育的火炬松混種及TX種源表現(xiàn)最好,其中以TX種源中的TX2和TX3A家系生長表現(xiàn)最佳。沈振明[4]在研究中也認為TX種源生長較好。TX種源為美國中西部德克薩斯州生長表現(xiàn)一般的種源,在本地引種表現(xiàn)卻顯著優(yōu)于其它速生、耐寒種源,然而平均生長量依然略低于本地引種馴化成功的對照良種,顯示了種源和本地環(huán)境互作效應明顯,同時表明引種馴化的重要性。
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Comparative Analysis on Growth Characteristics of 27 Introduced Pinus taeda Families in Yuhang
ZHANG Jian-zhong1,SHEN Feng-qiang1,XU Yong-qin1,XU Lu-yu1,ZHAO Xin-zhu1,LUAN Qi-fu2
(1. Zhejiang Changle Industrial Co, Ltd., Yuhang 311123, China;2. Research Institute of Subtropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Fuyang 311400, China)
27 Pinus taeda families of 5 provenances were introduced for seedling cultivation and planting in Yuhang, Zhejiang province in 1997. Determination and analysis was carried out on growth traits in 2015. The result demonstrated that it had difference of growth traits among different provenances, but no difference among families of the same provenance. There was no negative correlations among growth and shape traits,and no differences among shape traits of different families. Duncan's multiple range test on provenances indicated that TX(Texas) and the control (locally improved P. taeda seed/PTA) showed the best in growth traits. Families of TX2 and TX3A from TX provenance had the best performances in volume of individual plant, 4.7% and 11.6% higher than that of the control. The introduction indicated that TX2 and TX3A were good genetic resources for being introduced in Yuhang.
Pinus taeda; provenance; family; growth traits; shape traits
S791.255
:A
1001-3776(2016)03-0008-04
2015-12-27;
:2016-03-01
張建忠(1964-),男,浙江仙居人,高級工程師,從事林木育種研究。