黑木相思在我国的引种现状及研究进展

苏思红

(福建省泉州罗溪国有林场，福建 泉州 362000)

相思类树种为豆科(Leguminosae)含羞草亚科(Mimosoideae)金合欢属(Acacia)的阳性常绿乔木，广泛分布于世界各地[1]。黑木相思(Acaciamelanoxylon)原产于澳大利亚、巴布亚新几内亚和印度尼西亚等南纬16°～43°地区，垂直分布于0～1 500 m，现已被广泛引种到亚洲、非洲、欧洲、北美洲、南美洲等地。黑木相思20世纪90年代初引入我国，在广东、海南、福建、广西等地广泛引种且长势良好。黑木相思属亚热带速生树种，适应性强，具有耐寒、耐旱、耐贫瘠和耐修剪等特点；具有根瘤菌，生长快、生物量高。有提高改良地力的生态作用；心材呈棕色至黑棕色、间有红色条纹且整齐美观、材质密实、声学性能优异，在家具、贴面板材和造船上具有很高的应用价值[2-3]，还是优良的制浆、造纸、栲胶用材。黑木相思树冠浓郁舒展，树形雄伟端庄，绿荫覆地，抗性极强，是荒山、园林、公园、庭园等优良的绿化树种。

1 黑木相思生物学特性

黑木相思树体高大，最高可达35 m左右，胸径1～1.5 m[4]。与灰木相思外观酷似，主要区别在于叶状。黑木相思叶柄直且小，叶披针形，叶长8～13 cm，叶宽0.7～2 cm。黑木相思顶端优势较弱，但苗期顶端优势较强，顶芽生长缓慢，定期修剪侧枝可促进主干生长。

黑木相思属浅根型喜光性树种，侧根发达，具有根瘤菌，施氮量小于桉树，改土性能好。广东、海南、福建、广西、云南等地均属热带或亚热带季风气候区，具有大面积发展黑木相思丰产林的条件。黑木相思对土壤的要求不严，但在肥沃湿润、土层深厚的酸性土壤生长良好。在通风条件良好的区域，选择Ⅲ级以上立地质量的林地，采用相对集约的经营管理条件，一般8 a左右便可主伐。

2 黑木相思在我国的引种及育种现状

黑木相思具有抗逆性强、主干通直、花色艳丽、木纹美观、轮伐周期短等特点，且引种地与种源地气候相似，因此成为我国亚热带季风区引种树种中的主要研究对象。黑木相思在我国已有近30年的引种历程。据早期研究报道显示[5]，黑木相思在幼苗阶段枝叶比较嫩弱，耐寒能力差，寒害会限制苗期的生长。通过福建省泉州、莆田、漳州等地的试验林对比发现，该树种具有良好的适应性且长势可观。2003年起，福建省科研人员系统性引进黑木相思全分布区种源31个，建立了家系试验林，开展黑木相思家系适应性评价、优良家系适应性选择、材性分析、无性系繁育技术及菌肥微生物优良株菌筛选，突破了黑木相思组织培养技术，其中2个无性系的组培技术达产业化水平，为黑木相思的无性繁育提供了技术保障。此外，制定了黑木相思优树选择标准，开展黑木相思遗传测定，估算主要性状遗传参数，审定通过了闽S-SF-AM-007-2014、闽S-SF-AM-008-2014、闽S-SF-AM-009-2014、闽S-SF-AM-010-2014、闽S-SF-AM-011-2014等5个黑木相思良种家系，筛选收集了124个种源家系及40个无性系。泉州国有林场率先建立黑木相思家系测定林及种质资源库3.33 hm2，一代无性系种子园4.6 hm2，其规模逐年扩大，并开展了嫁接技术、种子园矮化及树种管理技术研究。

3 黑木相思在我国造林繁殖技术研究进展

3.1 黑木相思的有性繁殖技术研究进展

有性繁殖的后代遗传变异具有多样性，适应性强，是当前育苗造林和培育新品种采用的主要方法。目前，国内大多数相思树种仍采用有性繁殖。黑木相思种子的外壳坚硬，含有蜡质保护层。种子寿命较长，在温室条件下密封2～3 a，仍有70%以上的发芽率，但直接播种通常难以发芽，需经过特定的萌发处理。温水浸泡可以软化种皮，打破休眠促使种子萌发。播种前将黑木相思种子倒入100 ℃的水中煮沸1 min，趁热揉搓种子，并用清水冲洗除去蜡质物，再将洗净后的种子用温水浸泡12～24 h，中间换凉水2～3次，最后晾干待播。经处理后的种子播下5～7 d即可发芽[6]。浓硫酸处理也有较高的发芽率。采用1.84 g/mL浓硫酸处理10 min，种子发芽率可达86.7%，然后采用常规消毒0.1%升汞处理15 min，可以使污染率控制在6%[7]。戴智明[8]通过建立黑木相思种子无菌体系来提高种子发芽率，种子在0.1%升汞中煮沸5 min进行消毒，对打破休眠效果较好，在MS+10%椰汁培养基上萌芽效果好，萌芽率达85%以上。

3.2 黑木相思无性繁殖技术研究进展

无性繁殖可以保持母本的优良特性。林木无性繁殖方法主要有扦插、嫁接、组织培养、压条、分株等。目前黑木相思的无性繁殖实践研究主要集中在扦插繁殖和组培繁殖方面。采用黑木相思嫩枝进行扦插，以ABT1# 500 mg·L-1+ZBA 400 mg·L-1+100%红心土为扦插基质的组合生根率高，生根数多，根长度长；在不同时段扦插育苗的生根率不同，4～6月份扦插生根率最高，达82.5%[9]。另有研究表明，采用黑木相思发育阶段年幼的根部萌条，在流水中切穗，以蛭石作为基质，用ABT-6号生根粉浸泡3 h，平均生根率达到50.3%以上[10]。马红[1]等通过黑木相思优良无性系扦插繁殖实验，揭示了不同枝条部位、叶片处理及生长调节剂对黑木相思插穗生根的影响规律，确定了扦插基质、插穗部位、穗条处剂配方及菌处理、生根等主要扦插技术参数，其中较好的扦插生根配方为：IBA 400 mg·L-1+NAA 400 mg·L-1+GA320 mg·L-1+B1200 mg·L-1，最大生根率达80%。

目前，黑木相思的组织培养技术已较为成熟，可以大规模进行良种快繁育苗。苏锦强[12]等以根孽促萌和组织培养相结合的方法研究了黑木相思优良无性系快速繁殖技术，结果表明，供参试的4个无性系都获得了根孽萌条，最高可达12条/根；采用10～20 cm的萌条作外植体进行组培快繁，灭菌成功率较高，最高可达80.9%。林来水[13]通过6-BA 0.5 mg·L-1和IBA 0.1 mg·L-1激素配比，分化率最高可达95.3%；在基本培养基pH值5.8～6.4的微酸条件下进行外植体茎芽分化试验，分化率最高可达92%。王盼盼[14]研究表明，无性系FM1和FM6在生长素IBA浓度2 mg·L-1、暗培养5 d条件下，生根率达到最高，生根效果最好，根粗且长，生根率分别为100%和97.5%。同时，总结出黑木相思不同外植体消毒方法。嫩茎段的最佳消毒处理方法是：75%乙醇处理20 s+0.1%升汞处理7 min；茎尖的最佳消毒方法是：75%乙醇处理10 s+0.1%升汞处理3 min；嫩叶的最佳消毒方法是：75%乙醇处理10 s+0.1%升汞处理4 min。刘丽[15]研究发现，NAA、2,4-D对黑木相思优良无性系组培苗生根影响较大；不同生根剂的种类、浓度和处理时间对黑木相思优良无性系组培苗瓶外生根影响差异显著。

3.3 黑木相思抗逆性

植物抗逆性是指植物对逆境或各种胁迫因子的抵抗能力，如高温、低温、盐碱、干旱等[16]。黑木相思较少受台风及寒冷天气的影响，即使气温在0℃时也未曾受到伤害，长势良好[17]。2003年1月上旬，闽南地区出现了连续数天的低温天气，伴随有降雪和冰雹，但黑木相思均未受冻，表现出较强的耐寒性[18]。李纪元等[19]对黑木相思10个种源幼林耐寒性变异进行了评价，表明黑木相思的低温敏感区为-4 ℃左右。阮少宁[20]等采用石蜡切片法对低温胁迫下黑木相思叶状柄的显微结构特征进行研究，结果表明叶状柄在结构上表现出耐寒，低温敏度区约为-3.5 ℃。阮少宁等[21]对黑木相思种源耐寒性的地理变异做了相关分析，认为黑木相思耐寒性变异呈现典型的南北变异趋势，其中南方种源较北方种源耐寒。胡薇[22]把黑木相思细胞中MDA含量累计幅度作为其抗寒性评估的检测指标，表明黑木相思的抗寒性与细胞中MDA含量累积幅度呈负相关，即细胞中MDA含量累积幅度小，抗寒性强。此外，翁剑[23]等运用隶属函数法综合判断了14种不同种源黑木相思的抗旱能力大小。

3.4 黑木相思造林抚育管理

黑木相思具有喜光、喜肥沃、不耐涝等生物学特性，造林地宜选择土层深厚、排水良好的阳性坡面。造林适宜时间为2～3月多雨季节的阴天。种植穴面40 cm×40 cm、穴深35 cm、穴底30 cm×30 cm；株行距2.5 m×2.5 m。开穴的表土和心土曝晒7 d左右。回土时先把有机质表土填入穴中，回土量占穴深1/4～1/3。种植前10 d施基肥，采用专用肥。肥料经与表土混合均匀后，施于树穴中下部，每株施基肥200 g。此后，每半年根据生长状况进行松土和合理追施。定植时要求主干直立，根系舒展，不曲根，不伤根。将表土和曝晒的心土填入树穴，做到“三埋二踩一扶苗”。苗木脱袋时尽量减少营养土散失。黑木相思病虫害较少，至今未见造成经济损失的报道。苗期主要有蚱蜢、蛾、尺蠖等蚕食嫩叶，可以0.8～1.0 g/L的乐斯苯进行喷洒预防。以培育大径材和经济效益为目标的林分，在林分郁闭后要进行疏伐修枝，留优去劣，伐除弯曲、分叉的劣株，保留密度1 000株/hm2。在林分生长过程中，根据林木生长状况开展疏伐，剪除部分侧枝，控制其生长优势，以培育出通直、少节疤的干材。

3.5 黑木相思的生长性状分析

李柳[24]对无性系测定林中11个黑木相思无性系的生长指标进行了分析，结果表明黑木相思无性系生长性状受较强的遗传控制，无性系间树高、地径、冠幅生长差异达极显著水平。无性系生长性状广义遗传力变化变化范围为75.32%～81.23%。王镠琦[25]对不同种源及家系间的黑木相思人工林分析表明：不同种源黑木相思的树高、冠幅以及单株材积生长性状具有显著差异；不同家系对黑木相思的胸径、高径比、单株材积均有显著的影响。其中，单株材积指标在种源间的变异程度最大，冠幅在家系间的变异程度最大，说明单株材积在种源间和冠幅在家系间的选择潜力最大。不同种源及家系均对黑木相思木材材性指标产生显著性影响，种源间的最大遗传力为纤维长度，家系间的最大遗传力为纤维宽度；长宽比在种源间变异程度最大，纤维长度在家系间变异程度最大，说明这两个指标的选择潜力最大。

3.6 黑木相思的生态与经济效益

黑木相思能改良地力，对氟化氢、二氧化硫、氯气有较强的抗性，还是良好的蜜源植物和绿肥资源。

黑木相思属于速生树种，硬度偏适中，纤维质量和制浆性能高，具有采伐周期短的特点。据中国林科院热带林业研究所测算，经过选优的黑木相思优良无性系，造林密度1 245株·hm-2，株行距4 m×2 m，施基肥250 g/株，其后每年追肥2次，每次250 g·株-1，13 a林龄时平均胸径24 cm，平均树高16 m，平均单株材积4.6 m3/hm2，平均出材率68%。集约管理条件下，黑木相思种植10 a，胸径可达25～30 cm，产材量为150 m3·hm-2[26]。黑木相思具有较高的经济价值，无性系苗木约6.0元/株，杉木约1.5元/株，售价是杉木的4倍。与采用相同种植方式、抚育措施以及立地条件的杉木相比，黑木相思5年生平均材积为75.45 m3/hm2，桉树材积约93.75 m3/ hm2。从经济效益上看，黑木相思市场价3 000元/m3，利润约23.25万元/hm2，而杉木市场价900元/m3，利润约6.3万元/hm2。通过分析可知，经营黑木相思所获得的利润约为杉木的3.69倍。同时，黑木相思从栽培至采伐过程中，需要大量劳动力，有利于解决周边民众就业问题，带动农民脱贫致富，增加当地财政收入，促进当地社会经济的发展。

表1 不同引种区黑木相思生长性状

4 讨论

从我国不同引种区的黑木相思生长情况看，该树种引种较为成功。现已有多个研究团队从苗木质量、造林密度、抚育管理、扦插繁殖、植物生长调节剂应用、组织培养等方面进行了大量的试验研究，取得颇为喜人的研究成果，并总结出较成熟的栽培管理技术，为今后规模化造林提供了成功经验和技术保障。目前黑木相思已在我国南部地区大面积种植，有望成为重要的造林树种，以增强森林防护功能，改善树种结构，提高林分质量，增加林农收入。

黑木相思成熟期较长，通过认定的优良品种较少，建园材料仍显不足，现有种子园树体高大，种子采收困难。目前黑木相思仍存在种子园营建进程缓慢、果穗败育率高、种子结实率低、种子品质低、优良品种匮乏等难题，从而制约了黑木相思有性定向杂交育种进程。因此，今后有必要系统性开展黑木相思生殖生物学特性、人工辅助授粉技术和种子园矮化方面的研究，并加快新品种、新技术的推广。