張 娜
(1.山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012; 2.中國林業(yè)科學(xué)研究院華北林業(yè)研究所,山西 太原 030012)
梓樹(CatalpaovataG. Don.)隸屬紫葳科梓屬,落葉喬木,在我國東北、華北、西北、華中、西南等地均有分布。梓樹樹姿優(yōu)美、花繁果茂,有較強的消聲、滯塵、抗污染能力。其果實可入藥,有利尿、治療浮腫的功效,是集園林觀賞、生態(tài)防護(hù)、藥用等多功能于一體的珍貴鄉(xiāng)土樹種。目前,全國梓樹良種選育研究工作較少,制約了梓樹的大規(guī)模發(fā)展。因此,開展梓樹良種選育研究,可為生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)品種,對發(fā)揮梓樹的多功能價值意義重大。
本研究以用材林兼生態(tài)防護(hù)林為梓樹選育目標(biāo),2009年春季在全省開展梓樹優(yōu)樹調(diào)查,通過初選和復(fù)選,共收集50株優(yōu)樹。2011年與2015年春季,采用帶木質(zhì)部芽接法進(jìn)行嫁接擴繁。于2012年和2016年春季,分別在襄汾、沁水、陽城、陽曲開展區(qū)域性試驗。
共測試梓樹優(yōu)樹無性系50個系號,每個無性系測試36株,隨機區(qū)組,3次重復(fù),12株小區(qū),株行距2 m×3 m.穴狀60 cm×60 cm×60 cm規(guī)格整地,共計3.887 hm2,詳見第10頁表1.
表1 區(qū)域試驗點概況
2018年秋季,分別對長勢良好的42個系號的梓樹優(yōu)樹無性系生長情況進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查指標(biāo)共11項,包括樹高、胸徑、冠幅、新梢生長量、枝下高、分枝角度、蒴果數(shù)量、蒴果長度、樹干通直度、樹冠濃密度、健康狀況。其中,樹高、胸徑、冠幅、新梢生長
量、枝下高、分枝角度、蒴果數(shù)量、蒴果長度為實測,樹干通直度、樹冠濃密度、健康狀況進(jìn)行比較評價賦分,賦分值見表2.每個無性系調(diào)查20株,計算其平均值。采用主成分分析法對區(qū)域試驗結(jié)果進(jìn)行綜合評價,其它無性系作為對照。
表2 形質(zhì)指標(biāo)賦分
采用主成分分析法對不同梓樹無性系的調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評價,以提高選擇優(yōu)良無性系的科學(xué)性。梓樹主成分的方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率見表3.
表3 梓樹主成分的方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率
根據(jù)表3中的因子累積方差貢獻(xiàn)率,前6個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為87.284%,已能反應(yīng)梓樹無性系11個測定指標(biāo)的絕大多數(shù)信息,故選取前6個主成分為梓樹的重要主成分。
根據(jù)樣本成分相關(guān)矩陣的因子得分矩陣,得出6個主成分的函數(shù)式為:
Y1=0.280X1+0.268X2+0.535X3-0.045X4-0.095X5+0.020X6-0.088X7-0.121X8-0.234X9+0.227X10+0.065X11,
Y2=-0.240X1+0.210X2-0.201X3-0.063X4+0.002X5-0.082X6+0.265X7-0.080X8+0.576X9+0.267X10-0.029X11,
Y3=0.304X1-0.081X2-0.059X3-0.031X4+0.016X5+0.108X6+0.426X7+0.576X8-0.086X9-0.142X10-0.067X11,
Y4=0.072X1+0.047X2-0.065X3-0.070X4+0.678X5+0.047X6+0.049X7-0.081X8-0.020X9-0.085X10+0.501X11,
Y5=-0.162X1-0.011X2-0.012X3-0.103X4-0.016X5+0.835X6+0.304X7+0.005X8-0.232X9+0.145X10+0.089X11,
Y6=-0.026X1-0.053X2-0.049X3+0.851X4-0.218X5-0.086X6-0.219X7+0.064X8-0.041X9+0.154X10+0.261X11.
式中:X1——樹高,m;
X2——胸徑,cm;
X3——冠幅,m;
X4——新梢生長量,cm;
X5——枝下高,m;
X6——分枝角度,°;
X7——蒴果數(shù)量,個;
X8——蒴果長度,cm;
X9——樹干通直度;
X10——樹冠濃密度;
X11——健康狀況。
以每個主成分所對應(yīng)的特征值占總特征值之和的比例作為權(quán)重計算主成分模型:
通過計算得出每個系號的綜合評價值,如圖1.
圖1 梓樹優(yōu)樹無性系系號
由圖1可知,梓樹優(yōu)樹無性系前十名的大小順序為:2號>17號>35號>泗交5號>9號>4號>40號>泗交2號>13號>泗交4號。本研究中選育的‘晉梓2號’為綜合排序第1的2號。
‘晉梓2號’在各區(qū)試點的生長情況見表4.
表4 ‘晉梓2號’在區(qū)域試驗點生長情況調(diào)查
區(qū)域試驗結(jié)果表明,‘晉梓2號’樹干通直,枝繁葉茂,生長速度快。4年生平均樹高3.26 m,平均胸徑4.57 cm.與對照相比,樹高生長量提高了23.95%,胸徑生長量提高了22.52%.8年生平均樹高10.43 m,平均胸徑11.08 cm.與對照相比,樹高生長量提高了24.19%,胸徑生長量提高了23.98%.
‘晉梓2號’樹干通直,分枝點高,冠幅開展,枝繁葉茂;樹皮較粗糙,灰白色或灰褐色,淺縱裂,葉片3淺裂;生長速度快,年生長量大。8年生平均樹高10.43 m,平均胸徑11.08 cm.與對照相比,樹高生長量提高了24.19%,胸徑生長量提高了23.98%.采用無性繁殖方法多次對‘晉梓2號’進(jìn)行繁殖,植株性狀保持穩(wěn)定,沒有發(fā)生改變。經(jīng)全省多點多年區(qū)域試驗,性狀表現(xiàn)一致。
該無性系抗性、適應(yīng)性強,樹勢強,生長健壯,無病蟲害,適宜在太原以南地區(qū)種植。2019年12月,通過山西省林業(yè)和草原局林木品種審定委員會審定,定名為‘晉梓2號’。
目前,山西省城鄉(xiāng)造林綠化及林業(yè)生態(tài)建設(shè)中,可供生產(chǎn)直接推廣利用的梓樹優(yōu)良材料較少。本成果選育出的梓樹良種‘晉梓2號’,生長特性優(yōu)良、抗逆性強,具有重要的開發(fā)利用價值,尤其在城鄉(xiāng)綠化、農(nóng)田林網(wǎng)、退耕還林、闊葉樹造林等工程建設(shè)中推廣應(yīng)用前景廣闊。