26个苦槠优树子代苗高生长量差异分析
2022-04-11崔子佳李远章
崔子佳 欧 斌,2* 韩 璐 李远章
(1.江西环境工程职业学院,江西 赣州 341000;2.江西环境工程职业学院种苗研究所,江西 赣州 341000;3.赣州市森源科技种苗场,江西 安远 342100)
苦槠(Castanopsissclerophylla(Lindl.)Schott.)作为壳斗科栲属的一种常绿乔木,高达15~20 m,胸径达50 cm,是国家二级保护植物,为亚热带地区常绿阔叶林的重要建群树种,对群落的组成、外貌和功能等都有一定控制作用,有学者将苦槠作为长江南北的“分界树”,自然分布于长江以南各省区,具有不菲的价值[1-3]。苦槠防火性能佳,常与南方主要用材树种杉木、马尾松等混交营造针阔混交林,既能起到一定的阻燃效果,同时又提高了林地质量[4];苦槠生长较快,冠幅广,树姿美,且滞尘降噪能力强,亦可作为行道树栽植[5];此外,苦槠材性优良,木材呈黄色或黄白色,结构致密、纹理直,富有弹性,轻软至中, 强度弱至中, 韧度低至中, 干缩小至大, 干缩差异中至大,耐湿抗腐,可做上等建筑、桥梁、家具和运动器材等优良用材[6];苦槠树皮含一定量鞣质纯度较高可提栲胶,苦槠鲜叶含有大量粗蛋白, 可提取做家畜饲料[7],其果实可食用也可作药用,是制作苦槠豆腐的原材料,享有“森林蔬菜”之美誉,提取出的黄酮类对治疗心血管病、糖尿病和降血脂等效果显著,具有很高的经济价值[8]。近年来,由于人们的持续砍伐和破坏,导致苦槠的天然野生资源日趋减少。为了保护和选育优良的苦槠种质资源,促进苦槠人工林的发展,本研究采集了来自3个不同种源的26个苦槠优树种子,对其进行千粒重测定及子代苗期的生长表现研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验材料来源于江西崇义、江西上犹和湖南汝城3个种源地的26株优树,2018年11月由赣州市森源科技种苗场在种源地优树上采种,采种后用偏干润沙拌种贮藏,直接铺放在地面上沙藏,沙藏积层高度约25~30 cm,沙粒大小以新鲜河沙或消毒后中沙为好。2019年3月,在赣州市森源科技种苗场安远牛犬山育苗点育苗。
1.2 种子千粒重测定
采用百粒重法测定。从采集的每株优树种子中随机抽取100粒种子,测定其风干重量,设置3个重复,将种子百粒重换算成千粒种子重,并进行统计分析。
1.3 育苗试验
1.3.1 试验地概况
试验设置在赣州市森源科技种苗场苗圃地,该试验地位于江西省赣州市安远县版石镇牛犬山长坑林班境内,地处115°15′~114°30′E,25°21′~25°30′N,属中亚热带季风型湿润气候区,气候温和,雨量充沛,无霜期长,年平均气温为18.7 ℃,年积温5 923.2 ℃,年平均降雨量1 650 mm,相对湿度76.4%,无霜期282 d。
1.3.2 播种育苗
苗圃地前茬作物是水稻田,土壤为红壤土,疏松透气,不积水,肥力适中。2019年1月,清理杂草后开沟,人工碎土作床,苗床宽1.2 m,深沟宽50 cm。1月28日播种,播种前先在床面上垫2 cm厚的黄心土,育苗试验采用随机区组试验设计,重复3次,采用点播方式分优树家系进行播种育苗,并记录优树家系编号区域,播种后覆盖一层薄薄的黄心土,厚度以不见种子为度,并加盖厚10~15 cm的芒箕以减小温度变化、梯度和保持湿润。
1.3.3 苗田管理
苗木田间管理主要是灌溉、除草、施肥和病虫害防治等。本试验中,播种后在3月27日初出苗,待出苗较整齐后,于4月10日揭去芒萁,5月20日终出苗。分别于5月28日、7月9日进行追施复合肥,每50 kg水兑0.3 kg肥浇施,施肥量为每亩(1亩≈666.7 m2)1.5 kg。
1.4 苗木生长量调查
在每个优树家系苗木样方中随机抽取10株苗木,共260株观测株,分别编号标记,从2019年5月20日开始,每月的20号用卷尺进行苗高测定并记录数据,取其平均值。
1.5 数据分析
使用Excel2007对各优树种子千粒重苗高生长量进行统计分析,并用统计软件SPSS19.0进行方差分析、多重比较和指标相关性分析。
2 结果与分析
2.1 苦槠优树子代苗高差异分析
3个不同种源的26个不同苦槠优树种子千粒重及其子代苗高的差异分析见表1、表2。由表1、表2可得,26个不同苦槠优树种子千粒重(质量,下同)及其子代苗高的总平均值分别为1 359.2 g、29.53 cm。湖南汝城种源25号优树种子千粒重最大,为1 492.4 g,大于总平均值9.8%;江西崇义种源14号优树子代苗高最大,为51.10 cm,大于总平均值73.0%,其次为江西上犹种源10号优树和江西崇义种源8号优树,分别为46.20、42.00 cm,分别大于总平均值56.5%、42.2%,苗高表型变异系数达到52.46%; 3个不同种源的优树子代苗高平均值由大到小排序为:江西崇义(30.51 cm)、江西上犹(29.61 cm)、湖南汝城(22.25 cm)。多重比较结果表明,26个不同苦槠优树子代苗高间表现出极显著差异,各优树子代苗高由大到小的顺序依次为:14号、10号、8号、4号、21号、7号、18号、5号、17号、11号、6号、24号、23号、16号、22号、1号、2号、26号、12号、9号、3号、25号、19号、20号、15号、13号,其中江西崇义种源的14号优树子代苗高极显著大于其他各优树子代苗。
表1 苦槠优树种子千粒重及子代苗高表型分析
表2 苦槠优树子代苗高性状方差分析
2.2 苦槠不同种源苗高生长规律分析
出苗期通常是指从播种到幼苗地上部分出现真叶、地下生出侧根为止;幼苗期是指从出苗期结束至幼苗高生长量大幅度上升为止;苗木速生期是指从苗木加速高生长开始到高生长大幅度下降为止;苗木生长后期是指从苗木高生长大幅度下降时起,到根系停止生长进入休眠为止[9]。本试验通过对3个种源地26个苦槠优树样本进行调查,对其1 a的苗高生长均值进行计算。苗高生长情况见表3。由表3可以看出,各个种源苗高随着时间变化都呈现不断生长的趋势,除江西崇义种源外(调查误差引起),各种源在1—2月份苗高均达到最大。另外,江西种源的生长差异不大,处在一致的水平上,均高于湖南汝城种源。苦槠幼苗生长曲线均趋于“S”形曲线,整个生长过程中没有明显的停滞期。5—8月为幼苗期;8—10月为苗高快速生长期,这一阶段苗木生长迅速,其中江西崇义种源在此阶段苗高生长量为18.37 cm,日均生长量为0.30 cm,江西上犹种源苗高生长量为16.15 cm,日均生长量为0.26 cm,湖南汝城种源苗高生长量为13.2 cm,日均生长量为0.22 cm;10—12月为苗高生长后期,这一阶段苗高生长放缓既是苗木自身生长发育节律的体现,也与苗木幼小不适应气温的降低有一定关系。此外,不同种源苗木生长情况不一样,湖南汝城的苗高在任何月份都处于最低水平,整个生长期生长速率均保持在一个比较低的水平,而江西崇义则相反,苗高比任何种源的都高。各种源生长性状表现较好,未发生病虫害,未遭受冻害,表现出较强的适应性。
表3 苦槠各种源苗高生长情况 cm
2.3 苦槠优树种子千粒重与子代苗高相关性分析
26个苦槠优树种子千粒重与子代苗高相关性分析见表4。从表4可知,苦槠优树种子千粒重与苗高之间呈负相关,即随着千粒重的增大苗高反而有减小的趋势,但二者之间差异不显著(双侧显著性为0.656>0.05),表明苗木生长的速率与种子的大小及重量之间没有必然联系,这与何文广[11]对江南油杉优树子代家系苗期遗传变异与早期选择的研究结果相一致,两性状间保持一定的独立性。
表4 苦槠优树种子千粒重与子代苗高相关性分析
3 结论与讨论
研究表明,26个不同苦槠优树子代苗高间表现出极显著差异,说明其地理种源、优树之间的遗传分化显著;江西崇义种源14号优树子代苗高最大,为51.10 cm,超出总平均值73.0%,其次为江西上犹种源10号优树和江西崇义种源8号优树,分别为46.20、42.00 cm,分别超出总平均值56.5%、42.2%;不同优树之间苗高表型变异系数较大,达到52.46%,这也为优良家系的早期选择奠定了基础。
不同种源的苦槠苗高生长情况不一样,湖南汝城地区的种源苗高在整个生长期,生长速率均保持在一个比较低的水平,而江西崇义则相反。各种源苦槠幼苗生长节律均符合“S”形曲线,1 年生实生苗生长进程表现出明显地“慢-快-慢”的“S”形曲线,且具有明显的阶段性。根据所调查的各月苗高数据,可将苗木整个生长时期大致分为4个阶段:出苗期(2—5月),幼苗期(5—8月),速生期(8—10月),生长后期(10—12月)。速生期江西崇义种源苗高生长量为18.37 cm,日均生长量为0.30 cm,江西上犹种源苗高生长量为16.15 cm,日均生长量为0.26 cm,湖南汝城种源苗高生长量为13.2 cm,日均生长量为0.22 cm。苗木速生期是决定苗木生长与质量的关键时期,因此,在此期间应加强苗木田间管理,特别是水肥管理,做好抗旱工作,适量追施氮肥,促进苗木高生长,必要时还需在苗床上搭建1.2 m以上的荫棚,用55%透光率的单层遮阳网覆盖苗床。
千粒重与苗高之间不存在显著相关性,其两者间无直接关系,并表现出性状间的独立性,千粒重作为评判种子质量优劣的重要指标之一,其大小往往决定子代苗木成活率的高低,千粒重越大,子代苗木成活率越高,反之则越小[11],而苗高积累量的多少可能仅由优树本身的遗传品质所决定,与千粒重达不到显著性相关。
该研究仅对1 年生苦槠苗木苗高生长进行了调查分析,随着时间推移,苗木的生长或许还会出现差异,因此,为了更加科学的评价及选择优良家系,还需对苗木造林后的表现持续观测分析[12-13]。