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浅谈我国林木良种繁育现状及发展趋势

2018-02-22黎丽

南方农业·下旬 2018年11期

黎丽

摘 要 我国的林木良种繁育工作从20世纪80年代开始广受重视,在国内大规模地建设良种繁育基地。在此基础上,对一些主要造林树种进行遗传改良,为绿化和造林提供更优良的树种。林木良种繁育需要因地制宜,在良种繁育的过程中应充分结合当地的地理环境、种源、林分等特点建立优良树种生产基地。基于此,对我国林木树种优良繁育的现状进行简要概述,并在此基础上提出未来的发展趋势。

关键词 林木良种繁育;遗传改良;良种基地

中图分类号:S722.8 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.33.094

目前,我国建立的种子园多是用嫁接苗建成的无性系种子园,其优点是保持了优树原有的优良品质,无性系来源清楚,开花结实早,树形相对矮化,便于集约经营管理;缺点是产生自交现象机率较实生种子园大,无性系本身没有基因的分离和重组,遗传基础相对狭窄,不适用于无性繁殖困难的树种,且技术要求较多。

1 我国林木良种繁育特点与现状

1.1 我国林木良种繁育的特点

现阶段,我国的林木良种繁育工作是建立在前期繁育成果的基础上,有了前期的科研和生产经验,在后续繁育工作中加强管理,不断改进繁育方式来提高树种优良性和产量。林木良种繁育现阶段主要是利用种源、林分和个体选择结果的特点,根据具体情况建立不同类型、不同层次的繁育基地。充分开发优良种源区,并对这些区域的种子进行一定的推广,同时根据不同树种的繁育特点在不同地区培育母树林,然后经过个体选择而形成种子园、繁殖圃和采穗圃,从而生产出优良的种子。

1.2 林木良种繁育现状

现阶段,我国的林木种子生产基地主要选择在种源好、产量高并且地域比较连贯的区域,这样的区域作为林木良种繁育基地可以为稳定产种提供先决条件。优良种源是繁育基地首先要考虑的重要因素,是后期繁育良种和改良品种的必备因素。也有些地方是将天然林区作为林种培育基地,天然林区不仅地域较宽广,而且环境比较适合林木生长,可以因地制宜地在天然林区培育适合生长的林种,将天然林区改建作为母树林来繁育种子,其优点是营建技术简单、良种生产速度快、成本低、种子产量和质量比一般林分高。母树林生产的种子遗传品质在一定程度上得到提高,造林后,一般增益3%~7%。但用母树林生产的种子还不是真正意义上的优质良种,生产出来的种子遗传品质还无法保证。入选率高选择强度小,遗传品质提高程度不大。没有经过子代测定,部分母树的遗传品质较差。

2 我国林木良种繁育发展趋势

2.1 园址选择

良种繁育基地需要针对树种特性选择园址,必须考虑交通方便、劳动力充足,地势平缓、开阔,土壤肥沃深厚、结构良好、肥力中等以上,此外还需选择无严重病虫害感染区,最好有天然隔离地段或便于人为设置隔离带,隔离带的宽度按花粉的一般传播距离计算,在尚未充分掌握树种特性时,多数树种可设500 m隔离带。但我国现阶段在园址选择上存在一定问题,这可能受到以下因素的影响。1)在选址前期对树种特性没有做充分的了解,以至于在良种培育过程中无法避免气候、雨水、温度等对树种培育造成不利影响。2)在树种培育过程中,周围环境发生不可控制的变化,例如环境污染、建筑物突然增多等可能会影响树种繁育过程对光照和二氧化碳的需求等。例如,位于我国浙江省的杉木种子园,在建设初期大约有1/3的位置处于阴坡和半阴坡,这样严重影响了植物生长对光照的需求,导致结实不良和产量下降的现象[1]。这些问题事实上可以有效避免,这就需要相关育种工作者充分了解树种特性,原址周围环境、气候等自然条件,因地制宜选择合适的树种进行良种繁育。通过对树种特性的了解及自然环境的掌握,准确定位培育树种的类型。可以结合互联网科学技术实现信息的共享,通过网络技术,调动当地有关部门实现在全国范围内进行园址的合理布局和规划,这在我国良种繁育方面将会是提高效率的繁育方法。

2.2 繁殖材料选择

繁殖材料的选择是在园址选择的基础上选择合适的繁殖材料。一般情况下,种子园建设前期规模较大且起步较快,而对繁殖材料的选择虽然是从各地优选出的树种,但在良种培育过程中是边选择边优化,并且测定过程也是与建园同时进行,因此这种选择繁殖材料的方式会存在各种各样的问题。1)优树选择是从各省、各地区进行选择,这就不可避免地要面临优良树种在更换生长环境之后的适应情况。不同树种在生长环境发生变化时,花期、结实量等都会受到不同程度的影响,而本地优良树种材料不足的情况下,需要其他地区树种进行配置。因此,在前期选择的过程中存在只注重优良树种,而忽视遗传材料的可持续性问题。2)在培育过程中对树种进行优化,会加大林木繁育人员的工作量,降低工作效率。在林木繁育基地建设前期只注重林木的生长量,对结实量、对抗性等性状缺少考虑,会给后期林木良种繁育带来很多问题,往往会造成事倍功半的效果。如重庆市南川区建立的楠竹山马尾松种子园,长势很好,结实量少。

2.3 良种繁育基地经营管理

良种繁育想取得更好的效果,必须要有客观、科学的经营管理模式。在良种繁育基地的经营管理中,补植是必不可少的,应及时发现未成活或缺株,并按无性系号或优树号补植。树体管理方面,应修枝整形、控制树高。同时,病虫害防治不可忽视,病虫害直接影响种子产量和质量,造成种子大量减产,质量下降,为了保证母树林能正常生产,必须要加强病虫害的防治工作。现阶段,我国大部分良种繁育基地对土壤的管理不具有科学的规划和实施,如在秋季母树落叶前3~4周进行耕地,会损伤根系的愈合生根。灌溉时间以早春和幼果形成期为主,种子成熟期不灌溉等都值得重视。管理不适造成土壤的水肥条件往往无法满足植物大量开花结果的需求,因此需要额外补给。就施肥而言,施肥的量、时间和肥料的种类都需要经过对植物的生长状况进行分析,然后作出科学的施肥方案并实施,确保植物可以正常开花结实。如施肥一般每年2次,第一次为5—6月,即母树授粉后进行,主要是提供林木营养生长的充足养分;第二次是9—10月,即采种后花芽分化前进行,主要是提供花芽分化的营养需要等。对花粉的管理,除了依靠大自然的力量完成授粉,还包括人工授粉,加强人工的参与度,避免粗放管理。若为风媒授粉植物,授粉期内应在清晨无风时采用鼓风机进行辅助授粉;若为虫媒花树种的种子园,在授粉期内应注意传粉昆虫的放养以增强授粉效率,尽量避免自花受粉。另外,在无性系花期不一致时,可在优树收集区或种子园内采集优良无性系的花粉,进行人工辅助授粉。

2.4 繁殖途径

生物技术在林木育种中的研究和应用十分重要,将该技术广泛应用到林木良种繁育中也是一种发展趋势。林木组织培养繁殖中培养条件可以人为加以控制,具有繁殖速度快、繁殖系数大,培养周期短、重复性强,管理方便效率高等优势,有利于实现工厂化生产和自动化控制。组织培养的研究材料来源单一,繁殖后代整齐一致,能保持原有品种的优良性状。采用茎尖培养的方法或结合热处理除去绝大多数植物的病毒、真菌和细菌,这样可获得无毒苗,提高苗木的抗逆能力。植物组培繁殖方式多,有短枝扦插、芽增殖、原球茎、器官分化等,特别适用于不能通过扦插繁殖植物的快速繁殖,如兰花、百合、非洲菊等。通过科研人员的不懈努力,就连组培繁殖比较难的木本植物也获得了成功,如杨树、桉树等[2]。总之,在未来的良种繁育技术上应该注重对繁殖途径不同环节的把握,从技术、成本、林木本身等各个方面进行全方位的考虑,经过不断探索最终找到合适的繁殖途徑。

2.5 繁育树种选择

目前,国内各良种基地选育树种以针叶用材树种为主,无法满足社会对常绿、彩叶、阔叶、经济树种的增长需求,各良种基地面临转型发展,尤其是马尾松受松材线虫病疫情影响区域的良种基地。国内部分林木良种基地已开始选育木荷、木姜子、厚朴、油茶、楠木、青冈等。

3 结语

我国林木良种繁育措施及管理方法有不少可取之处,同时也存在各种各样的问题。相信随着现代科技的发展,通过良繁工作者的努力探索,林木良种繁育工作会不断进步和提高,最终会找到适合于不同树种的更加先进的林木良种繁育技术和管理办法。

参考文献:

[1] 刘淑斌.我国林木良种繁育现状及发展趋势[J].农业与技术,2018,38(6):195.

[2] 项美云.榧树容器苗技术总结及培育效果调查[D].杭州:浙江农林大学,2017.