福建省洋口国有林场杉木品种选育现状及发展对策

2022-06-30杨国厂

安徽农学通报 2022年10期

杨国厂

摘要：该文从福建省洋口国有林场杉木的良种优苗现状、杉木品种选育、种子园母树林管理等方面，指出了杉木优质种源较少、部分杉木种子园老化、政府资金投入不足等问题，提出种子园建设要在种质资源基础上明确育种目标，科学登记和综合评价，加快杉木无性系繁殖技术的应用，并加强杉木日常栽种及养护管理，以期为杉木品种选育和生产培育提供参考。

关键词：杉木;品种选育;发展对策

中图分类号 S791.27 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）10-0072-04

杉木（Cunninghamia lanceolata）是华南地区最为重要的森林物种和商品之一，其本身有着很强的环境抗逆性。福建省洋口国有林场在杉木遗传育种方面进行了大量工作，培育的杉木良种优苗生长速度快、材质好、产量高，经济价值显著[1-2]，但也面临人才短板和实际困难，需要在不断科学发展中逐步完善和分项解决。

1 杉木品种选育现状

通过多年对杉木选育技术研究，中国杉木育种技术、种源、家系、无性系生产均有了长足的发展。从20世纪80年代初到20世纪90年代初，中国登记杉木品种220个，其中保存种源的有42株;对于杉树母树林及采种林的划分占地较大，主要分布在长江流域。时至今日，杉木品种已经增至2500种，并且从中筛选出约850个优良家系、920多套无性系培育规程。在中国，杉木代测研究主要集中在福建及广西。欧阳磊等[5]在杉木优良无性系组培方面进行深入研究，建立了一套系统的快繁技术;施季森等[6]在杉木生物遗传方面进行改良。福建省洋口国有林场从20世纪60年代，开展杉木遗传育种改良等综合学科研究，逐步建成了第一代基因库2.67hm2、无性系嫁接种子园3.33hm2、种子园子代测定林0.5hm2、第一代生产性嫁接种子园66.67hm2、杂交种子园9.8hm2、二代种子园11.8hm2、第三代基因库3.33hm2、第三代种子园3.33hm2，组建了组培苗研发及生产快繁中心，在对已有的无性系测定林进行生长、材性、适应性状的调查分析基础上，从中选择出一批优良无性系，以这些优良无性系为材料开展组培技术研发，成功研发10个优良品系的组培技术和培养基配方，其中7个品系为短周期型的速生品系，3个品系为短周期型的制浆造纸兼速生品系。60多年来累计完成杂交制种5000千多个组合，选育出优良品种1300多个，收集了全国各地优良基因型6000多个，建成了全国种质资源数量最多、规模最大、良种档次最高、内容最丰富的杉木种质资源库，从二代单亲子代测定林、双亲子代测定林中选择的速生优良家系的优良个体159个，于2009年通过福建省林木品种审定委员审定;从第三代育种群体中选出的最优良杉木组培材料“洋020”、“洋061”等6个优良无性系，于2008年通过福建省林木品种审定委员会认定。福建省洋口国有林场杉木良种优苗主要品种有洋061、洋020、洋林3代实生苗。

1.1 洋061（良种编号：国R-SC-CL-003-2018）

1.1.1 品种特性生长快，材质好，速生，抗病虫，干形通直圆满，径生长明显，冠幅较大，侧枝较浓密且粗（相比较于洋020而言），是培养杉木大径材的最佳品种。苗木耐寒性一般，冬季苗木要防寒防冻。13年生树高15.5m，胸径22.5cm（母株调查数据）。与普通杉木相比，材积遗传增益超过60%。适合营造集约杉木大（中）径材（26～35年）。对土壤条件要求较一般品种高，一般栽植于Ⅰ～Ⅱ类和坡度较为平缓的林地，适宜栽植在山场的中下部和凹部。宜種植范围包括福建省及南方杉木产区Ⅰ～Ⅱ类地，海拔100～1000m。

1.1.2 选育驯化过程从洋口林场杉木二代单亲子代测定林中，选择优良家系的优良个体建立无性系釆穗圃，对采穗圃分系采穗条扦插育苗，营造无性系测定林，并对其生长、形质等性状经过13年测定，再经综合分析后选育出来。经过全国多点多年度区域测定，获得用苗单位和林农的一致肯定，已认定为国家级林木良种。

1.1.3 栽培技术选择排水良好的微酸性土壤，造林密度2700～3300株/hm2，穴规格50cm×35cm×30cm，有条件的可考虑施底肥0.25kg/穴（有机肥）。造林当年的3月份左右可安排扩穴一次，栽植前3年每年抚育2次，8～10年左右可安排首次间伐，再隔5年可安排第2次间伐。有条件的可施复合肥追肥0.25kg/穴，以促进林分快速良好生长。该品种比较喜湿润肥沃，在土壤条件好的林地生长势非常明显，因此要根据山场具体情况来确定造林密度。栽植时务必栽深栽紧，不露萌芽。

1.2 洋020（良种编号：国R-SC-CL-002-2018）

1.2.1 品种特性生长快，材质好，抗病虫，耐瘠薄，干形通直圆满，高生长特征明显，冠幅窄，侧枝细。培育13年树高17.2m，胸径19.6cm（母株调查数据）。与普通杉木对比，材积遗传增益超过80%，适于培育集约杉木中（小）径材（16～20年），立地条件比较差的（Ⅱ～Ⅲ类）地类可以考虑栽植该品种，并且初植密度要大，建议造林密度3750株/hm2左右。种植范围包括福建省及南方各杉木产区Ⅱ～Ⅲ类地，海拔100～1200m。

1.2.2 选育驯化过程从洋口林场杉木二代单亲子代测定林中选择优良家系的优良个体，建立无性系采穗圃，对采穗圃分系采穗条扦插育苗，营造无性系测定林，并对其生长、形质等性状经过13年测定，再经综合分析后选育出来。经过全国多点多年度区域测定，获得用苗单位和林农的一致肯定，已认定为国家级林木良种。

1.2.3 栽培技术选择排水良好的微酸性土壤，造林密度3300～3900株/hm2，穴规格50cm×35cm×30cm，有条件的可施底肥0.25kg/穴（有机肥），务必栽深栽紧，栽植后前3年每年抚育2～3次。也可在造林当年安排扩穴。10年左右可安排首次间伐，再隔5年可安排第2次间伐。因生长快、抽梢长，易受风折，忌在风大地段种植，栽植造林时务必栽深不露萌芽且加大初植密度。

1.3 洋林3代实生苗（良种编号：闽S-CSO（3）-CL-012-2013）

1.3.1 品种特征从生长量和适应性等方面进行多世代育种选择，历经3代遗传改良，洋口林场杉木第3代良种实生苗具有速生优质、高产稳产、抗逆性强、遗传品质优良等品种特性。材积平均遗传增益与第二代种子园相比约高15%，与普杉木对比材积遗传增益达到45%以上。营造的林分具有生长量大、适应性强、蓄积量多等特点。宜种植范围包括福建省及南方各杉木产区Ⅰ～Ⅲ类地，海拔100～1200m。

1.3.2 选育驯化过程从洋口林场杉木2代单亲子代测定林、速生双列子代测定林、抗性双列子代测定林、种源试验林等测定林中选择优良家系中的优良个体，作为第3代育种群体，建立第3代种质资源库，经过人工控制授粉，开展多年度多点子代测定，经过遗传测定后，选择“双高”的优良无性系建立杉木第3代种子园，之后采收种子进行繁育。已认定为省级林木良种。

1.3.3 栽培技术选择排水良好的微酸性土壤，造林密度2700～3300株/hm2，穴规格50cm×35cm×30cm，有条件的可以施底肥0.25kg/穴（有机肥），栽植后前3年每年抚育2～3次，10年左右可安排首次间伐，再过5年可安排第2次间伐。

大部分杉木种子园只改善第1、2代，新建的第3代种子园占地面积过小，被遗传的基因得到传承。园内杉木优质种源较少，其中第1代种子的遗传增益高达35%，第2代种子的遗传增益高达31%，与第1代相近，第3代种子园种子产量较低，还需要时间发展。

2 杉木品种选育存在的问题

针对现有的部分选育技术而言，由于地理环境的差别，导致杉木栽种功能区分区不明确;目前针对中国地理的垂直空间分布不够清晰，杉木品种统计出现遗漏现象;政府支持力度不够，科研资金有限导致专业人员慵懒，不能及时进行管理和养护;极端气候变化导致雨季授粉困难或者季节性干旱致使杉木球果发育不良，种子质量降低或全面减产;杉木种子园建设管理生产过程中因为各方面条件艰苦常出现原有人才流失和人才引进不及时以及建设材料补足欠缺等情况;因为制度不完善而存在更没有科学的监督小组进行监督，从资金投入到专业人才的使用，均处于较为分散的状态;杉木均处于老化期，甚至部分母树林出现衰败，使得优良基因流失，不好的世代遗传因素增多;部分疑似老化的树木被随意砍伐;杉木过于高大，开花较少，采种的意义不大;大部分杉木种子园只改善第1、2代，新建的第3代种子园占地面积过小，被遗传的基因不能得到更广泛传承;园内杉木优质种源较少，其中第1代种子的遗传增益高达35%，第2代种子的遗传增益高达31%，与第1代相近，第3代种子园种子产量较低，还需要时间发展。第4代种子园于2022年刚刚完成定砧嫁接。

3 杉木品种选育的发展对策

3.1 杉木育种

3.1.1 明确育种目标根据现有的杉木情况，设立短期目标，以5年为时间限制，开发建设4代种子园及无性系种子园，尽可能培育出优质的种子品种，其遗传增益比原有技术提升的5.21%上升至15.36%，杉木整体产量提升30.03%以上。从长远来看，设定10～15年的长期目标，使得各指标增益再次上升15%[7]。

3.1.2 重新登记和综合评价杉木母树园及采种林根据近15年来的杉木培育基地上报的数据及日常调查发现，由于缺乏高级人才对杉木母树园及采种林的档案管理不够现代化，因此需要派专业的护林人员对种子园2片林子重新进行检查及登记，从母树的品种、种植面积、樹龄及无性系总数等方面入手，整理好数据后进行分析，上报给相关机构[8]。与此同时，发现到期、坏死、育种基因不稳定的母树林和采种林要及时清理。

3.1.3 完善杉木无性系快繁殖技术和高世代种子园无性系选育是一种无性系选择育种程序，主要利用加性效应及非加性效应。现阶段这种技术在中国桉树上取得了重大成果，有部分试验基地对杉木无性系选育进行初步试验，也取得了成功的经验。在对无性系选育利用开发的同时，也要引进先进技术，探索高世代种子的培育管理新模式，尽可能建设多种生产使用方式。

3.1.4 加强与国际学术组织的交流及时关注杉木品种选育发展动态，注意专业人员的技能结构，尽可能发挥专业人员自身才能，聘请有一定扎实专业背景及与国际学术组织机构沟通能力的人才，避免出现职位与能力不对称的情况。

3.2 杉木管理

3.2.1 推广人工杂交林技术人工杂交林是较为常见的技术，种子园杂交林的成果取决于栽种的土壤是否适合种植选用的林木品种。适合的土壤可以给树木提供充足的营养物质，土壤对树木的适宜性可以保护树木，减少病虫害发生几率，提升树木的免疫系统[9]。除此之外，树种的品质也是人工杂交林过程中要考虑的因素之一。栽种的树种是否健康、品质是否优良，是栽种过程中必须重视的问题。，只有品质及树种健康才能保证后续移栽、栽种树木的成活率。树种的生存环境极为重要，在选种、选址结束后，要科学地对种子进行育苗、保存。综上所述，对种子的科学培育很大程度上保证了幼苗的成活量。

3.2.2 提升育苗水平在杉木林种子园经营过程中，育苗是初始环节中十分重要的一部分。为了保证种子园林木的成活率，提升树木的抗逆性，在选址时就要考虑育苗技术，保证树苗在移栽后能够快速适应新环境。同时，育苗地的选址要尽可能选择靠近水源充足、土壤肥沃的区域，保证树苗在生长过程中能够获取充足的水分和养分。与此同时，选址还要考虑到土地的平整，方便进行生物演替。选好地址后，要进行土壤消毒，增加基础肥料。

3.2.3 建设杉木林隔离带杉木林的病虫害是影响林业发展的重大问题。病虫害具有较大的扩散和移居能力，因此在林业经营过程中要对病虫害进行严格控制，采用一定的病虫害防御措施，避免突发性灾害[10]。建设森林隔离带可以减少害虫的迁移和净化部分疾病细菌的侵蚀，为森林带来一定保障。同时，引进鸟类和昆虫，利用生物手段避免药物及病虫害的破坏。

3.2.4 保护益虫益虫多数以害虫为主要食物，可将森林中的害虫全部消灭掉，也可以制约害虫繁殖和生存。利用这样的食物链关系代替化学药剂，维持森林的生态平衡[11]。

3.2.5 改善种子园杉木的生长环境杉木生长环境的优良可以有效保证树木的健康、持续生长，因此要定期施肥，观察树木生长情况，及时检测土壤含水量，尽量使用绿色环保的除虫剂和除草剂，防止杂草抢夺树木营养。管理过程中，尤其在病虫害治理过程中，尽可能使用天然的肥料养护植物，尽量减少化学物质带来的破坏[12]。

3.2.6 创造混合树种林种子园生态方面，人工进行交互树种林的培育，不仅能刺激生物多样性，还能提升树木对环境的适应能力，促进树木更好地发育[13-15]。例如，阔叶林和落叶林的混合种植，在一定程度上可以防止落叶林的部分病虫害发生;有根瘤菌的树木与无根瘤菌的树木一起种植，可以有效调整树木的成长程度，增强树木的抗逆性[16-18]。在创造混合树种林过程中，要挑选互补性树种，从树体的高低、树种自身特性、树种对环境的适应能力方面入手，尽可能保持杉木林环境的平衡，最终达到最佳的配合效果[19]。

3.2.7 定期對种子园树木进行质量评估定期对树木进行质量评估可以有效监控树木的健康情况，避免遇到突发状况时无法及时采取解决措施。可以利用高科技手段，引用电子产品[20]，如监控器、传感器、小型监控飞机等;同时，组织专业人员对区域的树木进行每周实地考察，将记录下的数据进行最终汇总，每个月进行科学质量评估，这样不仅可以对当下的树木健康进行评价，也可以预估今后树木的生长趋势。

4 结论

从福建省洋口国有林场杉木品种选育实际现状看出，杉木品种选育也面临一些问题，从杉木育种和日常栽种及养护管理方面看，在建园亲本编号、采穗、配置、嫁接等技术环节需要严把质量关，对嫁接植株进行解袋、扶秆、抹芽，开展成活率调查、抚育锄草、灌溉施肥、病虫害防治及矮化树体管理等技术工作需要加强管理。

参考文献

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[2]陈代喜.我国林木遗传改良进展综述[J].广西林业科学，2001（3）：13-18.

[3]涂忠虞，沈熙环.中国林木遗传育种进展[M].北京：科学技术出版社，1993.

[4]李新国.面向21世纪的可持续林木遗传改良[J].世界林业研究，1999（1）：12-15.

[5]欧阳磊，郑仁华，翁玉臻，等.杉木优良无性系组培快繁技术体系的建立[J].南京林业大学学报：自然科学版，2007，31（3）：47-51.

[6]施季森，叶志宏，翁玉臻等.杉木生长与材性联合遗传改良研究[J].南京林业大学学报，1993，17（1）：1-8.

[7]陈代喜.杉木遗传测定的研究[J].广西林业科学，1994，23（2）：65-71.

[8]陈代喜，黄开勇.杉木速生丰产林组培配套栽培技术[J].林业科技开发，2002，16（9）：64-66.

[9]王明云.森林经营方案制度的推行对林业可持续发展的意义探究[J].绿色科技，2019（7）：61-62.