光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库营建技术的研究

光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库营建技术的研究 光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库营建 技术的研究 第32卷第1期 2005年3月 福建林业科技 JourofFuj~anForestrySciandTech V01.32No.1 Mar.,2005 光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库 营建技术的研究 鲍晓红 (福建省林业科学研究院,福建福州350012) 摘要:介绍了光皮桦的优树选择过程.并对光皮桦嫁接种子园和种质基因资源库的区划,砧木定植,无性系配置,嫁接技术 以及各项管理措施进行系统总结与探讨. 关键词:光皮桦;嫁接种子园;优树选择;种质基因库;营建技术 中图分类号:$792.150.4文献标识码:A文章编号:1002—7351(2005)01—0026—04 BetulaluniniferaGraftingSeedOrchardandGermplasmGeneResourcePoolConstructionT echnology BAOXiao-hong (FujmnAcademyofForestry,Fuzhou350012.China) Abstract:ThispaperintroducedtheBetulaluniniferaplustreeselectionc()urse,thedivision,r ootstockfieldphnting,donaldisposi. tion,graftingtechnologyandvarious~ementaXmeKsur~ofB.1uniniferag】ftingseedorchardandgermpLasmgeneresource pool?r骶summarizedanddiscussedinsystem. Keywords:B"luninifera;graftingseedorchard;plustreeselection;germplasmgenepool;co nstructiontechnology 光皮桦(BetulaluniniferaH.Wink1.)属桦木科桦木属的落叶阔叶大乔木,是我国南方重要的速生用 材树种.具有适应性强,繁殖容易,生长迅速,落叶量大,材质优良等特点.是一种用途较广的珍贵树种, 其木材淡黄色至黄褐色,纹理美观,结构细致,切面光滑,不翘不裂,树干通直圆满,节疤小而少,加工出材 率高,是建筑,家具和室内装璜的优质用材.近年来,随着国民经济的发展,人民生活水平的提高,装修装 饰市场对光皮桦木材的需求量急剧增加,使天然林遭到过度采伐,造成光皮桦天然林资源锐减.目前光皮 桦造林用种还是采自天然林的母树,由于光皮桦树体高(可达26ITI以上)..胸径大(可达80cm以上),枝下 高高(可达22ITI以上),树皮光滑,要在生长好的母树上采种是极其困难的.为了解决用种与造林的矛盾, 福建省林业科学研究院在省科技厅,省林木种苗总站的支持下,于1999年在闽西北光皮桦天然林中选择 101株优树(后因被盗伐,实际只有92株),在邵武卫闽国有林场营建光皮桦嫁接种子园4hm2,光皮桦种 质基因资源库2hm2,以期保护和利用光皮桦种质基因资源.本文主要报道光皮桦嫁接种子园及种质基 因资源库的营建技术.' 1光皮桦优树选择 在对福建省光皮桦资源全面调查的基础上,摸清了光皮桦资源的现状.光皮桦现有的天然林资源很 少,而且只是零星分布于福建闽北,闽西各县市和偏远山区,有的林分仅1,3株,有的可达5O株以上,只 少数地方有些以光皮桦为优势的天然林分.人工林面积很小,且为幼龄林.1999年在福建省开展光皮桦 优树选择,选择天然林分内光皮桦个体超过1O株,林分健康无病虫害,且生长突出的作为光皮桦优树选择 的林分.根据林分中光皮桦植株的多少,确定入选优树的数量.作为优树,其生长量应在选择范围内最好 或接近最好的单株,冠幅较小,干型通直圆满,分枝较细,自然整枝好,树皮较薄,生长势强,无病虫害,有结 实.选优时,记载优树所在的地理位置,海拔,土壤,植被,立地类型,林分状况;调查测定优树的树高,胸 径,地径,冠幅,枝下高,通直度,圆满度,树皮厚度,结实状况,生长势,健康状况等性状,其中树高,胸径,地 收稿日期:2004—12—11;修回日期:2005一O1—04 作者简介:鲍晓红(1971一),男,福建永泰人,福建省林业科学研究院工程师,从事森林培育与经营管理研究. 第1期鲍晓红:光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库营建技术的研究?27? 枝下高,树皮厚度为实测值,圆满度为胸径与地径的比值百分数,通直度,结径,冠幅, 实状况和健康状况均 分为1,4级(分级见1).对入选的优树,在树上做好标记和编号,以便于随后的采种和采穗. 2种子园和基因库所在地的自然概况 种质基因资源是遗传改良的物质基础,营建种子园是良种繁殖的基础.试验地选择在邵武卫闽国有 林场外石工区,东经117.37,北纬27.01,海拔250,300m,属于闽北低山丘陵.年均气温17.7?.年降 水量1767.7rain,年相对湿度83.096,年有效积温5619.9"C,无霜期264d.试验地位于闽江最大支流富 屯溪西岸,316国道边,离卫闽火车站2km,交通十分方便,有利种子园管理,采收和调运.试验地的前茬 为杉木,马尾松的采伐迹地,主要植被为杉木,马尾松,芒草,芒萁骨,苦竹等.土壤为 薄腐殖质山地红壤. 土层较厚,土壤肥力中等.坡向东南,地势平缓,地形开阔,阳光充足,隔离条件较好,四周为杉木,马尾松 林地,以利于减少外来劣等林木花粉的污染,保证嫁接母树种子的遗传品质. 表1光皮桦通直度,结实状况和健康状况的分级标准 3光皮桦嫁接种子园及种质基因资源库营建技术 3.1定植砧木 砧木苗的优劣对嫁接植株的直生率和嫁接成活率有极大的影响,因此应选择粗壮,健康,无机械损伤 的规格苗,定砧后应做好抚育管理. 3.2种子园规划 3.2.1种子园区划区划应考虑种子园的今后管理,采种方便.因此,区划根据地形,地势,立地条件的 变化划分小区,共划分6个小区,每个小区面积约5300~8000m2.种子园应设在缓坡地段,尽量靠近国 道,种子园内应有林道贯通每个小区,林道开水平状,路面宽2m,小区间垂直开步道,步道宽1.5m. 3.2.2规划整地小区划分后,即进行定带定穴工作,带间距5m,穴间距4m.带采用水平台阶式整地, 外缘略高出内缘10cm,带面松土15C'Tn,清除杂草和灌木的根.挖穴的规格50C'Tn×40cm×30cm,穴挖 在阶面中央略靠内缘,挖明穴,穴壁及穴底撒施钙镁磷0.5kg,然后再回土填满略高于地面5C'Tn,以备栽 植砧木. 3.2.3母树间距光皮桦通过嫁接后长成的植株相对较低矮,特别头几年生长较慢,树冠也相对较小. 所以,母树株行距必须考虑:保证母树有充足的花粉进行正常授粉;能促使嫁接母树正常生长发育.在单位 面积上具有一定的结实株数;通过当代或后代测定.必须会淘汰一部分遗传品质不 良的植株.实践表明: 种子园株行距可采用5m×4m,每667m2定植33株;种质基因资源库植株间距可采用4m×4m.每667 m2定植42株. 3.3无性系配置 遗传学和育种学的理论和实践证明,异花授粉的植物,当自交或近亲交配时,都有不同的衰退现象,结 实量低,甚至完全不结实,后代的生活力衰退,要保证无性系种子园所产生的后代有高度的生活力,就要求 组成种子园的各无性系有异质配偶,所以种子园内必须把无性系适当配置,以防止同一无性系有授粉的机 会.为了有利于不同无性系互相授粉,防止近亲交配,提高后代遗传品质,必然考虑种子园所用的无性系 数量及无性系配置方式. 光皮桦嫁接种子园的建园亲本材料共92个无性系,分为3个组(2个组31个,1个组30个),每个小 区用1个组的无性系,小区间每个组的无性系用步道隔开.每个组同一林分的无性系只能配1,3个,每 ? 28?福建林业科技第32卷 个小区同一无性系最多出现8次.种子园采用完全随机配置,同一无性系在小区内间距15,2Om左右, 这样有利于无性系间自由交配,避免产生自交或近交的现象. 种质基因资源是林木遗传改良的物质基础,为保护光皮桦这一优良珍稀树种种质基因资源,营建种质 基因资源库2hm2,划分为2个小区,无性系排列从上到下从左到右,按无性系号顺序排列,每个无性系嫁 接5--8株分株. 3.4嫁接及嫁接株管理 3.4.1嫁接时间1999年3月下旬左右,在光皮桦树液开始流动,芽开始饱满但未吐青时开始嫁接. 3.4.2采集接穗由于物候现象与气温关系密切,所以采接穗应先南部及低海拔,后北部及高海拔地区, 这样在嫁接期间以免芽冒青长叶,如果芽冒青长叶就会影响嫁接成活率.接穗采自优树树冠1/3以上外 围的侧枝,挑选枝粗壮,芽饱满未冒青的侧枝,采下枝条的基部用湿透的纸或毛巾包好,放在塑料袋,以防 脱水. 3.4.3嫁接方法采用髓心形成层对接法. 3.4.4接株解带接株解带的时间与嫁接后的气温有关,气温适宜,愈合就快,反之则慢.接株愈合之 后,芽抽长10em左右即可解带,大约在6月中旬左右. 3.4.5抹芽去萌结合解带时,砧木的接口处的不定芽及基部的萌芽应清除掉. 3.4.6砧木枝修剪经常观察植株的生长情况,砧木上的侧枝长势如果比接穗旺盛,会影响接穗的生长, 当出现这种情况时应拆去砧木的芽梢,或把靠近接穗的砧木枝修剪掉,以保持嫁接株的接穗和砧木均衡生 长,砧木侧枝修剪强度应视侧枝数而定,砧木的侧枝留得太少会影响接穗的生长,如果砧木的侧枝留得太 多也会影响接穗的生长,砧木的侧枝应逐年修剪,3a内全部修剪掉. 3.5种子园及基因库管理 3.5.1抚育锄草种子园的株行距大,林地暴露,杂草灌木容易丛生,每年春秋各全面锄草1次,母树的 树兜要培土.为了遮盖林地,防止水土流失,增加土壤肥力,结合实际抚育锄草,将林地中的芒草,灌木连 根挖掉,保留一些低矮的幼嫩的杂草(如竹叶箬等),让其自然漫延生长.这样,既增加肥力,防止沙土流 失,又遮盖林地,抑制有害杂草和灌木丛生,保持良好的良种基地生态环境. 3.5.2施肥施肥对种子园种子产量高产稳产是极其重要的,嫁接后前3a主要是促进嫁接母树的生 长,主要施N肥,3年后进入初花初果期,应N,P,K搭配,施肥应接近树冠的外围环状开沟,早期沟深约 30锄,以后随着树龄的增大,沟深可达50em,肥料均匀地撒在沟里,然后埋土填平. 3.5.3病虫害防治光皮桦在天然林分与多树种混生,或者是零星分布,所以,几乎没有发现病虫害.但 是现在由于人工连片栽植,由于环境的改变,发生病虫害的可能性很大,目前主要是白蚂蚁危害,严重的个 别植株致死.要密切注意对病虫害的观察和记载,一旦发现病虫害危害,要采取一切营林措施及时处理, 以保证嫁接母树的正常生长. 4结论与讨论 1)天然林分光皮桦的林龄结构很复杂,所选择的优树林龄一般在25,40a左右,优树各性状总体表 现很好,平均树高23.18m,胸径40.1em,材积1.6319m3,冠幅8.09m,枝下高11.35m,树皮厚度O.62 em,通直度3.3级,结实3.O级,圆满度(即胸径与地径比)86.4%.总之,所选的优树生长量大,冠幅较 大,枝下高值较大,树皮较薄,树干通直圆满,结实较多,各优树生长表现差异主要是由于本身遗传特性,起 源,年龄,生长的环境条件等方面的差异造成的. 2)在国内率先比较系统地开展光皮桦良种选育的研究,将优树选择,子代测定,营建种质基因资源库, 嫁接种子园同步进行.从优树后代测定的表现可以看出种质基因资源库及嫁接种子园中无性系的遗传品 质.光皮桦优树后代测定,参试材料55个家系.在邵武卫闽国有林场,大田桃园国有林场,省来舟林业试 验场3个点设测定林.对4年生试验林进行调查表明:不同家系在树高,地径,胸径,材积,冠幅等性 状上的差异都达到显着或极显着的水平,从中选出19个优良家系,占参试材料的36.5%,平均材积遗传 第1期鲍晓红:光皮桴嫁接种子园及种质基因资源库营建技术的研究?29? 增益19.8%.这可以说明所营建的种质基因资源库及嫁接种子园中,约有1/3强遗传品质优良的无性系 组成[引. 3)营建光皮桦种子园前,卫闽国有林场已开展嫁接方法的试验,有芽接,劈接,侧接,髓心形成层对接 等4种方式,结果芽接,劈接,侧接成活率都很低,髓心形成层对接成活率相对而言比较高,但成活率也只 有60%左右.由于嫁接成活率比较低,新营建光皮桦种子园可采取:?用大营养袋育苗,1年生时用髓心 按无性系配置图定植到种子园.?种子园直形成层对接法嫁接,待嫁接株成活后, 接定砧,待1年生时,直 接在种子园嫁接,苗圃也同时培育大营养袋嫁接苗为后备.种子园年底进行嫁接成活率调查,没接活的无 性系连根挖掉,冬末或初春将苗圃中同号的大营养袋嫁接苗移植种子园补栽,以保证种子园生长相对一 致,林相整齐. -:本文紫福建省林业科学研究院傅玉狮高级工程师大力指导.在此表示感谢! 参考文献: [1】王明庥.林木遗传育种学【M】.北京:中国林业出版社,2001. 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