《華北落葉松速生豐產(chǎn)林培育技術(shù)》六
三、 種子園的種類
種子園可以按不同方式分類。如:依繁殖方式,可分為無性系種子園和實(shí)生種子園;依樹種親緣關(guān)系,可分為雜交種子園和產(chǎn)地種子園;依繁殖材料的改良程度,可分為初級(jí)種子園和改良種子園。
(一)、無性系種子園
凡是通過優(yōu)樹或正號(hào)樹的接穗做繁殖材料,通過嫁接或扦插等無性繁殖方式建立,由無性系組成的種子園統(tǒng)稱無性系種子園。龍頭山種苗場(chǎng)的華北落葉松種子園屬于無性系種子園。其優(yōu)點(diǎn)是無性系能保持優(yōu)樹良好的遺傳特性和原有的品質(zhì),提早開花結(jié)實(shí),在后代測(cè)定之前就能生產(chǎn)大量經(jīng)過改良的優(yōu)良種子。
(二)、實(shí)生種子園
實(shí)生種子園(或有性種子園)是以優(yōu)樹自由授粉種子或控制授粉種子育出苗木建成的種子園。優(yōu)點(diǎn)是操作方便,技術(shù)簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是結(jié)實(shí)晚,初期種子產(chǎn)量低。
(三)、初級(jí)種子園和改良種子園
初級(jí)種子園是指經(jīng)過表形選擇,而未經(jīng)子代測(cè)定的繁殖材料建立起來的種子園。我國各地已建立的種子園,多屬于這一類型。根據(jù)子代測(cè)定資料,對(duì)初級(jí)種子園的無性系和植株進(jìn)行去劣疏伐后,用經(jīng)選擇的遺傳型建立的種子園,稱為改良種子園。
(四)、雜交種子園
雜交種子園是以生產(chǎn)雜交種子為目的,由兩個(gè)不同樹種組成的繁殖材料建立起來的種子園,經(jīng)過雜交試驗(yàn)證明其后代有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)。
四、 無性系種子園的建立
建立無性系種子園的目的在于改良種子的遺傳品質(zhì),確保穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),所生產(chǎn)的種子其遺傳增益大于一般的種子生產(chǎn)基地和母樹林。
為了對(duì)一個(gè)樹種進(jìn)行長(zhǎng)期有效的遺傳改良工作,克服盲目性,在建立種子園的過程中首先應(yīng)注意做好下列工作:
(一)種子園的分級(jí)
1、初級(jí)無性系種子園:初級(jí)無性系種子園是經(jīng)過人工選擇的無性系按合理配置構(gòu)成的優(yōu)良林分。雖然其中無性系遺傳性狀的優(yōu)劣尚未經(jīng)過子代測(cè)定證實(shí),但因其由表型優(yōu)良的無性系構(gòu)成,且是集約經(jīng)營,故生產(chǎn)的種子遺傳增益一般會(huì)大于母樹林或普通采種林分。樹木是多年生植物,其遺傳品質(zhì)的改良不可能在短期內(nèi)就達(dá)到最終效果,在長(zhǎng)遠(yuǎn)計(jì)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行幾個(gè)世代的循環(huán)選擇,使種子園的遺傳品質(zhì)一代比一代有所提高。
孟灤林管局龍頭山種苗場(chǎng)華北落葉松良種基地,于1983年被確定為部省(林業(yè)部、河北省)聯(lián)營良種示范基地,地處北緯42°27′,海拔1300~1400m,年平均氣溫4.7℃,年平均降水量460mm,以山地棕壤及黑土為主,土層厚0.6m以上,屬冀北山地,是華北落葉松分布區(qū)及適生區(qū)。現(xiàn)有種子園63.5公頃,其中有已經(jīng)過改良的初級(jí)園47公頃,該場(chǎng)于1996年分別采集種子園與母樹林種子,1997年播種育苗,1998年利用二年生苗木進(jìn)行生長(zhǎng)量對(duì)比分。在立地條件及管理措施相同的情況下,種子園苗木的基徑、苗高比母樹林分別高出4%和12.7%(表2-8)。
表2-8 種子園與母樹林種子2年生苗木對(duì)比調(diào)查表 單位:cm
種子園苗木 |
母樹林苗木 |
比 率 | |||||
調(diào)查株數(shù) |
平均基徑 |
平均苗高 |
調(diào)查株數(shù) |
平均基徑 |
平均苗高 |
平均基徑 |
平均苗高 |
2600 |
0.54 |
46.7 |
1850 |
0.52 |
40.6 |
104 |
112.7 |
2.第一代無性系種子園:
所謂第一代無性系種子園是經(jīng)子代測(cè)定遺傳性狀較好的初級(jí)園無性系組成的林分。第一代無性系種子園生產(chǎn)出的種子優(yōu)于初級(jí)園。
具體營建方式,可以依據(jù)子代測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)初級(jí)園去劣疏伐,即剔除遺傳性狀低劣的無性系,保留優(yōu)良無性系而構(gòu)成,其遺傳增益會(huì)相應(yīng)得到提高。也可用經(jīng)過測(cè)定的優(yōu)良無性系通過無性繁殖重新組建種子園。
3、第二代無性系種子園:所謂二代種子園是用經(jīng)子代測(cè)定的優(yōu)良家系中最優(yōu)單株作親本組建的種子園。這類種子園的整體遺傳品質(zhì)高于第一代種子園,是進(jìn)一步改良的具體體現(xiàn)。
4. 高世代種子園 遺傳改良進(jìn)程高于二代園的無性系種子園泛稱為高世代種子園。高世代種子園的建立必須有長(zhǎng)遠(yuǎn)的良種繁育計(jì)劃作指導(dǎo),既要追求高的遺傳增益又要杜絕不利的自交效應(yīng)和因此產(chǎn)生遺傳基礎(chǔ)變窄的避病。在進(jìn)一步的改良中必須高標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定親本組合,使之能夠產(chǎn)生最大的遺傳增益的家系。為逐步改良構(gòu)造堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。建立高世代種子園因其經(jīng)過多次選擇或雜交,產(chǎn)生家系組成是優(yōu)良高產(chǎn)材料,只要特殊配合力明顯配置合理,所投無性系不要求太多,兩個(gè)以上即可建園。但產(chǎn)量不會(huì)降低。
(二)優(yōu)樹的選擇
所謂優(yōu)樹亦稱精選樹,是建立種子園的重要物質(zhì)材料,優(yōu)樹質(zhì)量的好否,關(guān)系到種子園的整個(gè)生長(zhǎng)周期的選擇速度及增益效果。
1、 優(yōu)樹選擇的方法:
(1) 根據(jù)建園面積和所投無性系總量,確定本地區(qū)所選株數(shù)及外地所選株數(shù)。
⑵ 在適宜的種源范圍內(nèi)進(jìn)行全面踏查,在選擇優(yōu)良林分的基礎(chǔ)上,初步確定侯選樹,華北落葉松優(yōu)樹侯選樹條件是:生長(zhǎng)旺盛,形質(zhì)好,結(jié)實(shí)狀況良好,天然林林齡30~50年,人工林林齡10~20年為宜。
﹙3﹚對(duì)候選樹及對(duì)比樹進(jìn)行每木測(cè)量,對(duì)胸徑、中央直徑、樹高、新梢、枝下高、冠幅、分枝角等進(jìn)行實(shí)測(cè),并對(duì)形數(shù)、形率、干形、樹皮厚度、材質(zhì)等進(jìn)行登記,根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)照選優(yōu)條件進(jìn)行取舍,中選的進(jìn)行編號(hào)登記。
﹙4﹚優(yōu)樹的條件是類型好,為本樹種中最優(yōu)良的類型。生長(zhǎng)好,長(zhǎng)勢(shì)旺盛,是林分中最高、粗的林木。樹形好,樹干通直,圓滿,冠幅均勻?qū)ΨQ,枝下高較低,結(jié)實(shí)能力強(qiáng)。健康無病蟲害,無機(jī)械損傷。
﹙5﹚優(yōu)樹生長(zhǎng)性狀指標(biāo)及調(diào)查方法。按省頒林木良種選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)樹生長(zhǎng)性狀與優(yōu)勢(shì)木或小樣地、標(biāo)準(zhǔn)地之比,材積為145%以上,胸徑為120%以上,樹高為100%以上。華北落葉松優(yōu)樹選擇多采用優(yōu)勢(shì)木對(duì)比法。即在候選優(yōu)樹半徑50m范圍內(nèi),選擇長(zhǎng)勢(shì)良好的優(yōu)勢(shì)木3~5株,通過對(duì)候選樹及優(yōu)勢(shì)木的胸徑、樹高、中央直徑、冠幅等因子的調(diào)查對(duì)比,計(jì)算出優(yōu)樹以優(yōu)勢(shì)木的胸徑、樹高、材積之比,大于標(biāo)準(zhǔn)且符合其它條件的初步中選,小于標(biāo)準(zhǔn)的淘汰掉,并對(duì)入選的優(yōu)樹及優(yōu)勢(shì)木登記注冊(cè)。為了觀察優(yōu)樹性狀表現(xiàn)的穩(wěn)定性,對(duì)所選優(yōu)樹進(jìn)行1~ 2次全面復(fù)查,復(fù)查合格后,將做為優(yōu)良材料投入建園中。龍頭山種苗場(chǎng)種子園優(yōu)樹基本情況(表2-9)。
表2-9 落葉松優(yōu)良資源統(tǒng)計(jì)表
名稱 |
資源產(chǎn)地 |
編號(hào) |
說明 |
華北落葉松天然林優(yōu)樹 |
孟灤林管局龍頭山林場(chǎng) |
1~20號(hào) |
|
阜平縣駝梁山林場(chǎng) |
1~37號(hào) | ||
張家口小五臺(tái) |
1~10號(hào) | ||
山西省恒山 |
6~16號(hào) | ||
華北落葉松人工林優(yōu)樹 |
孟灤林管局龍頭山林場(chǎng) |
21~210號(hào) |
用于貯存 |
孟灤林管局龍頭山林場(chǎng) |
321~400號(hào) | ||
豐寧縣平頂山 |
1~20號(hào) | ||
涿鹿縣岔道林場(chǎng) |
1~9號(hào) | ||
壩上機(jī)械林場(chǎng) |
1~23號(hào) | ||
崇禮縣和平林場(chǎng) |
2~10號(hào) | ||
華北落葉松優(yōu)良家系 |
龍頭山種苗場(chǎng) |
1~40號(hào) |
第二代優(yōu)樹 全同胞子代 |
龍頭山種苗場(chǎng) |
1~8號(hào) | ||
龍頭山種苗場(chǎng) |
1~3號(hào) | ||
長(zhǎng)白落葉松優(yōu)樹 |
灤平縣靳家溝林場(chǎng) |
1~14號(hào) |
|
孟灤林管局燕格柏林場(chǎng) |
1~20號(hào) | ||
日本落葉松優(yōu)樹 |
遼寧省大孤家子林場(chǎng) |
1~10號(hào) |
|
(三)嫁接方法
華北落葉松種子園母樹均系優(yōu)樹接穗嫁接形成。所謂嫁接就是把一植株上的枝或芽接到另一植株的莖干上,使兩者相互逾合形成新的植株,接在上部的枝或芽稱接穗,承受接穗的稱砧木,通過嫁接成活的苗木稱為嫁接苗。同種個(gè)體間親合力最好,這樣嫁接組合稱“本砧嫁接”。異種間進(jìn)行嫁接,親和力較差,稱異砧嫁接。
1、接穗的采集與貯運(yùn):嫁接的首要環(huán)節(jié)是接穗的采集與貯運(yùn)。實(shí)踐證明,采集樹冠中上部1~2級(jí)側(cè)枝的頂梢做接穗,因其生長(zhǎng)旺盛頂芽飽滿親合力強(qiáng)易成活。華北落葉松一般在春季嫁接,接穗的采集要在樹液流動(dòng)前兩周以上進(jìn)行,采下的接穗約20~30cm長(zhǎng),分號(hào)捆扎,并掛標(biāo)簽,貯藏在溫度低而穩(wěn)定的地窖內(nèi),窖內(nèi)要保持0度左右的低溫,并保持濕潤(rùn),防止干燥。接穗需要異地運(yùn)輸?shù)目捎眯⌒图埾洌瑑?nèi)填濕潤(rùn)的鋸屑等保水性強(qiáng)的材料,穗條用石臘封好傷口放入紙箱中,運(yùn)輸要快捷,避免受熱。
2、 嫁接方法和時(shí)間:嫁接的方法很多,通常分芽接、枝接兩大類,枝接又分劈接、切接、舌接、腹接、髓心形成層貼接等。具體方法隨季節(jié)和樹種而異。落葉松常用貼接法。
嫁接日期根據(jù)樹種而定。針葉樹一般在春季進(jìn)行。
在4月下旬至5月中旬,根據(jù)物候期,在砧木萌動(dòng)以后采用髓心形成層貼接法,此法形成層接觸面大,樹脂道損壞少,易成活,其接位在砧木一側(cè),不活時(shí)再以補(bǔ)接。
3、 嫁接場(chǎng)所及砧木、接穗規(guī)格 華北落葉松嫁接可在小區(qū)直接嫁接,也可在嫁接區(qū)嫁接。砧木一般用2~3年生壯苗,接穗長(zhǎng)8~10cm,應(yīng)具有飽滿的頂芽。
4、嫁接操作 制備接穗時(shí),保留頂端3~5個(gè)芽苞,其余全部去掉。先將接穗基部用刀片削一長(zhǎng)約0.2~0.4cm的短斜面,然后將接穗反到另一面,以左手拇指和中指捏住接穗的頂端,接穗要穩(wěn)定,右手拇指和食指緊夾刀片,從頂芽下部3~5cm處,逐漸斜切到髓心,然后順著髓心削去二分之一的接穗,削面要平滑無毛,一刀成功。再于砧木上較接穗稍粗的1~2年生部位,摘掉嫁接部位的所有芽苞,然后左手握砧木,右手持刀片,從上而下通過韌皮和木質(zhì)之間切開,露出乳白色形成層,下部從表面向里斜切一刀,割去砧木削開的皮部,所剩部位成齒狀,切口深淺適宜,切面的長(zhǎng)度要同接穗的切面相同,約5~7cm,如砧木、接穗粗壯,接口可長(zhǎng)些。
當(dāng)砧、穗修好后,將接穗楔形部分對(duì)準(zhǔn)砧木削面下部的齒狀部位,把接穗切面緊貼在砧木的切面上,使兩者形成層對(duì)齊,貼牢。如果砧木粗接穗較細(xì)的情況下,接穗可對(duì)準(zhǔn)砧木一面形成層。而后左手握緊砧木用拇指按住接穗和棉線一端,右手執(zhí)整個(gè)線條從下往上螺旋狀纏緊,超過接口后用拇指和食指捻一活節(jié)。然后再用同樣方式纏繞一層塑料薄膜袋,從下往上一環(huán)壓一環(huán),盡量纏緊,超過接口后再從上往下纏繞,纏到下端后接活扣。最后再接口部位從上往下涂摸接臘,這樣一個(gè)新的接株就成了,日后確定成活后,去掉綁帶。
(四)定植密度和無性系配置
1、定植密度 為使種子園母樹生長(zhǎng)良好,發(fā)育正常,多產(chǎn)種,產(chǎn)好種,一是保證母樹有足夠的營養(yǎng)空間和充足的光照條件,二要保證母樹間距適宜,能相互進(jìn)行正常授粉。因此,合理確定定植密度至關(guān)重要。
目前各地種子園的定植密度未統(tǒng)一,歐美一些國家主張定植間距要大些,以后不再進(jìn)行疏伐,我國大多采用4×5m、5×5m、4×6m、5×6m的定植間距。根據(jù)龍頭山種苗場(chǎng)良種基地的定植經(jīng)驗(yàn),定植間距可因樹種、地理位置、建園方式、管理方法不同而異。一般情況下,速生樹種定植間距可大些,反之則小些;平地可大些,坡地可小些,肥地宜大些,脊地宜小些。
2、無性系數(shù)量 為避免近親交配導(dǎo)致遺傳基礎(chǔ)變窄和近交衰退,初級(jí)種子園的無性系組成數(shù)目應(yīng)多一些,30~50個(gè)適宜。經(jīng)子代測(cè)定后,由選擇的無性系組成種子園,數(shù)目可少些。10~30個(gè)即可。如進(jìn)一步測(cè)定特殊配合力很高,花期同步,設(shè)計(jì)合理,2~5個(gè)也可。
3、無性系配置
(1)無性系配置原則:同一無性系相間應(yīng)保持最大的距離,減少自交機(jī)率。
(2) 無性系配置方式:
①、完全隨機(jī)排列:無性系間不按一定順序或主觀愿望的隨機(jī)排列,各無性系在種子園小區(qū)中占據(jù)任一位置的機(jī)會(huì)均等。這種配置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可有效防止系統(tǒng)性誤差。
②、完全區(qū)組式隨機(jī)排列:首先將小區(qū)面積劃分為若干個(gè)相等的區(qū)組,每一個(gè)區(qū)組內(nèi)隨機(jī)配置全部無性系或其倍數(shù)。對(duì)相鄰位置上有同一系號(hào)時(shí)可進(jìn)行人為調(diào)整。
③、順序錯(cuò)位排列:將各無性系按系號(hào)順序在一個(gè)行列中依次排下去,并在下一行的排列中,重復(fù)這一過程。但必須使其系號(hào)錯(cuò)開幾位,以另一序號(hào)開端,以此類推。
無性系配置的方式很多,各種配置優(yōu)先考慮的問題各不相同,但有兩個(gè)問題需共同注意:其一是將自交的危險(xiǎn)降至最低限度,其二是提供最為廣泛的遺傳基礎(chǔ)。
如龍頭山種苗場(chǎng)良種基地從初級(jí)園到雜種園,最少的投入17個(gè)無性系,最多的投入40個(gè)無性系,無性系配置大多采用順序錯(cuò)位排列、完全隨機(jī)排列等模式。具體定植,可用定植嫁接苗法,也可先定植砧木,每穴3株,再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙嫁接對(duì)號(hào)入座,株行距4×4m至4×6m,同一系號(hào)分株達(dá)到16~20m的距離。