杉木第3 代种子园不同家系种子质量评价

郑新华

(福建省尤溪国有林场，福建 尤溪365100)

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方最重要的速生用材树种之一，栽培遍及南方16 省(区)。由于杉木生长快，树干通直，出材率较高，轮伐期较短，木材价格较高，长期以来受到林农的喜爱，栽培面积逐年扩大［1-3］。随着生物技术的发展，组培快繁技术取得了一定的进展，杉木优良无性系组培苗推广面积逐年扩大，但由于杉木组培难度相对较大，至今无法满足良种的需求［4-6］。目前杉木人工林采伐迹地人工更新所需的种苗主要依靠种子园。近年来，杉木高世代种子园建设取得了一定的进展，为杉木速生丰产林建设提供了优质种苗保障［7-9］。福建省洋口国有林场、尤溪国有林场、官庄国有林场、光泽国有林场等地均已营建第3 代杉木种子园，但由于气候及土壤因子的差异，不同地区杉木第3 代种子园种子质量差异较大，影响了杉木良种推广的进程。鉴于此，本文以尤溪县国有林场第3 代种子园生产的种子为研究对象，评价种子质量，以期为杉木良种的推广提供技术支撑。

1 种子园概况

本研究杉木第3 代种子园位于尤溪国有林场华口溪工区031 -01 -030 小班，东经117.80° -118.6°，北纬25.8° -26.4°，属中亚热带季风气候区，年平均气温17 -19 ℃，最高气温39.5 ℃，最低气温-4 ℃，年均降雨量1 598.2 mm，年蒸发量134.2 mm，相对湿度82%，无霜期298 -332 d。土壤为山地红壤，低山丘陵地貌，坡度18° -25°，海拔200 m。杉木第3 代种子园2006年定砧，挖大穴(60 cm ×40 cm×40 cm)种植，每穴施底肥500 g 复合肥。2008年嫁接，种子园建园亲本为70 个，穗条取自福建省洋口国有林场。70个无性系分成两组进行配置，每个小区安排一组无性系。无性系按照随机排列同时兼顾亲缘关系等配置原则，初植密度为630 株·hm-2，现保存株数555 株·hm-2。嫁接头3年每年5月、9月各扶干抹芽1 次，此后5月份扶干抹芽1 次。每年5 -6月、8 -9月各锄草1 次。每年第1 次抚育后，5月底到6月初施复合肥，在带面树冠外围开环状沟施肥，每株施0.2 -0.5 kg。在雌雄花开放时，选择良好天气，自下坡处向上用风力灭火机进行人工辅助授粉2 -3 次，提高座果率。每年采种后结合清园剪除病虫枝并适度截顶矮化，促进侧枝生长。2011年11月调查显示，杉木种子园平均树高为3.48 m，胸径为6.00 cm。

2 研究方法

2.1 球果特性调查

2013年11月底，待种子成熟后采用单家系和单株方法采鲜果。每个家系采6 株，计算不同家系鲜果产量。采收后，分家系随机选择30 个球果，用游标卡尺测定球果长度和宽度，并称重。不同家系分别称球果6 kg，重复7 次，晒干后称其种子重量，计算其出籽率。

2.2 千粒重测定

每一家系种子用四分法取样。将每一家系种子分成4 份，从每份中随机抽取25 粒组成100 粒称重，共取8 个100 粒，即8 次重复。变异系数不超过6.0，换算成种子的千粒重。

2.3 发芽率测定

从测定千粒重的8 个重复中随机取4 个重复样品种子，作为发芽测定的4 次重复。种子用始温45 ℃的水浸泡24 h 后置床。将每个家系4 个重复种子分别均匀放置于2 个发芽盒中，每个发芽盒放置2 个重复。发芽盒放在变温发芽箱中，夜间模式设置16 h 保持25 ℃，白天模式设置8 h 保持30 ℃。每天检查并向发芽床加适量清水，棉床保持湿润状态。于置床后的第10 -15 天(有种子的子叶露出时)开始计数，每2 天计数1 次，第21 天为末次计数。末次计数时对未萌发粒切开统计其发芽粒数、空粒数及涩粒数，计算其绝对发芽率。绝对发芽率/% =发芽粒数/(100 -空粒数-涩粒数)×100。

3 结果与分析

3.1 不同家系球果特性分析

从表1 可知，杉木第3 代种子园不同家系球果表现出不同的特性。(1)从球果类型上看，不同家系球果主要为紧苞、反翘、松张等3 种类型。其中，1 号、2 号、4 号、5 号及9 号等25 个家系球果为紧苞类型;3号、7 号、8 号及10 号等29 个家系球果为反翘类型;6 号、14 号、15 号及23 号等16 个家系球果为松张类型。(2)从球果大小来看，不同家系杉木球果长度在2.4 -3.9 cm 之间，其中9 号家系球果长度最大，其次为8 号和30 号家系，而19 号家系最小;不同家系杉木球果宽度在2.1 -3.2 cm 之间，其中9 号家系球果宽度最大，其次为3 号、8 号、45 号、58 号及67 号家系，而19 号家系最小。(3)就单个球果鲜重差异而言，不同家系差异较大，变化范围为6.3 -18.4 g，其中9 号家系单个球果鲜重最大，而19 号家系最小，9 号家系与19 号家系相比提高了192.06%。方差分析表明，不同家系间球果长度、球果宽度及单个球果鲜重的差异达极显著水平(表2)。

3.2 不同家系种子产量分析

杉木第3 代种子园不同家系间球果总鲜重、出籽率及种子产量等指标差异较大(表3)。(1)就家系间球果总鲜重差异而言，不同家系球果总鲜重变化范围为0.6 -10.1 kg，48 号家系单株产果量最大(10.1 kg)，其次为17 号(8.7 kg)、49 号(8.7 kg)及58 号(8.3 kg)家系，单株产果量较小的是52 号(0.6 kg)、30号(0.9 kg)家系。(2)就出籽率而言，不同家系差异较大，其变化幅度为1.33% -6.02%，其中出籽率排名前5 名的是24 号(6.02%)、22 号(5.62%)、37 号(5.45%)、62 号(4.95%)及12 号(4.87%)家系，排名倒数5 名的是64 号(1.33%)、44 号(1.72%)、60 号(1.73%)、7 号(1.75%)及43 号(1.78%)家系。(3)从家系单株种子产量上看，不同家系间差异也较大，变化范围为0.02 -0.44 kg，单株种子产量排名前5 名的是24 号(0.44 kg)、37 号(0.42 kg)、48 号(0.40 kg)、17 号(0.40 kg)及58 号(0.33 kg)家系，排名倒数5 名的是30 号(0.02 kg)、10 号、29 号、60 号及69 号(0.03 kg)家系。方差分析表明，不同家系间球果总鲜重差异未达显著水平，不同家系间种子产量等指标差异达显著水平(表4)。

表1 杉木第3 代种子园不同家系球果特性Table 1 Different families＇ cones characteristics of the Chinese fir third-generation seed orchard

表2 杉木第3 代种子园不同家系球果特性方差分析Table 2 Variance analysis of different families＇ cone characteristics of the Chinese fir third-generation seed orchard

表3 杉木第3 代种子园不同家系种子产量Table 3 Different families＇ seed production of the Chinese fir third-generation seed orchard

表4 杉木第3 代种子园不同家系种子产量方差分析Table 4 Variance analysis of different families＇ seed yield of the Chinese fir third-generation seed orchard

3.3 不同家系种子质量分析

从表5 可知，杉木第3 代种子园不同家系种子千粒重及绝对发芽率差异较大。(1)就千粒重指标而言，不同家系种子千粒重变化范围为5.00 -11.96 g，其中59 号家系种子千粒重最大(11.96 g)，其次为54号(10.24 g)、32 号(9.56 g)、58 号(9.52 g)、20 号(9.10g)及34 号(9.07g);千粒重较小的家系为60 号(5.00 g)、19 号(5.19 g)、26 号(5.23 g)、13 号(5.42 g)及10 号(5.59 g)。(2)就绝对发芽率而言，大部分家系绝对发芽率达到80.0%以上，9 号、24 号及49 号家系绝对发芽率达100.0%，而低于80.0%的家系有5 号、7 号、8 号、11 号、31 号、37 号、44 号及70 号;其中绝对发芽率最高的49 号家系与绝对发芽率最低的70 号家系相比提高了62.87%。方差分析表明，不同家系间种子绝对发芽率差异达极显著水平;不同家系间种子千粒重差异未达显著水平(表6)。

表5 杉木第3 代种子园不同家系的种子质量Table 5 Different families＇ seed quality of the Chinese fir third-generation seed orchard

表6 杉木第3 代种子园不同家系种子质量方差分析Table 6 Variance analysis of different families＇ seed quality of the Chinese fir third-generation seed orchard

4 小结

杉木是我国南方丘陵山地最重要的造林树种之一，种子园营建质量的好坏直接关系到杉木产业的发展［10-12］。杉木无性系组培过程中，增殖系数较低，组培苗无法满足造林需求，目前杉木产区绝大多数造林地仍以实生苗造林为主。因此，杉木种子质量的好坏直接关系到杉木人工林生产力的发挥。从本研究可知，杉木第3 代种子园各家系种子千粒重及发芽率等指标与杉木第2 代种子园种子质量相比均不同程度地提高，但不同家系间种子产量及质量存在较大差异，家系间分化现象比较严重，因此有必要继续营建更高世代的杉木种子园，从而提高其遗传增益［10］。综合种子产量、千粒重、绝对发芽率等指标，9 号、17 号、24 号、48 号及49 号家系总体表现较好，可作为高世代种子园优先选择的优良建园材料。本文仅从种子品质角度评价杉木第3 代种子园不同家系间的优劣性。杉木优良品种的推广应结合育苗后的家系造林试验，通过评价杉木不同家系间的生长差异并进行材质分析，从而确定要推广的杉木优良品种。

［1］丘进清.杉木种子园技术综述［J］.南京林业大学学报:自然科学版，2006，30(5):103 -106.

［2］陈苏英，马祥庆，吴鹏飞，等.1.5 代杉木种子园不同无性系生长和结实性状的评价［J］.热带亚热带植物学报，2014，22(3):281 - 291.

［3］余荣卓.杉木种子园子代优良无性系测定及选择［J］.福建林业科技，2008，35(1):17 -20.

［4］张卓文.杉木种子园无性系球果及其种子分布特征［J］.福建林学院学报，2004，24(1):45 -49.

［5］方乐金，施季森.杉木种子园无性系结实稳定性的遗传变异［J］.南京林业大学学报:自然科学版，2004，28(1):17 -20.

［6］段爱国，黄健韬，章允青，等.闽北山地不同世代杉木种子园球花产量调查［J］.福建林学院学报，2010，30(1):39 -44.

［7］刘欲晓.杉木种子园结实规律与种子高产稳产技术［J］.湖南林业科技，2005，32(2):14 -16，19.

［8］付顺华，董汝湘，吴隆高，等.杉木种子园子代性状相关性研究［J］.浙江林学院学报，2007，24(3):272 -278.

［9］郑仁华.杉木种子园自由授粉子代遗传变异及优良遗传型选择［J］.南京林业大学学报:自然科学版，2006，30(1):8-12.

［10］何贵平，徐永勤，齐明，等.杉木2 代种子园子代主要经济性状遗传变异及单株选择［J］.林业科学研究，2011，24(1):123 -126.

［11］陈远芳.杉木第3 代种子园初产期球果产量初步分析［J］.安徽农学通报，2013，19(11):83 -84.

［12］曹汉洋.杉木第2 代种子园半同胞子代测定及早期选择［J］.南京林业大学学报:自然科学版，2011，35(1):19 -23.