全 文 :112 林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期
doi:10. 3969 / j. issn. 1000-8101. 2013. 02. 030
柏木无性系种子园营建技术
金国庆1,陈爱明2,储德裕2,刘伟宏2,丰忠平2,胡卫江2
(1.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400;2.浙江省淳安县新安江开发总公司)
摘 要:浙江省淳安县姥山林场柏木种子园是国内首个柏木无性系种子园,1982 年营建,面积 3. 8 hm2,1988 年开
始投产,至今已累积生产种子约 2 000 kg,年平均产量在 11. 25 ~ 63 kg /hm2 之间。研究表明,5—6 月份利用 1 ~ 2
年生当地柏木优质容器苗做砧木,选用尚未木质化的优树嫩梢做接穗,用髓心形成层对接法,其嫁接成活率高达
90%以上,嫁接当年嫁接苗新梢生长高达 40 cm以上;根据 15 年生子代遗传测定结果、母树生长结实表现和空间分
布情况进行留优去劣疏伐后,株结实量及种子遗传品质均有明显提高,材积遗传增益达 25%以上。新建柏木种子
园,实行“果园式”经营,对母树实施整形修剪来矮化或控制树体、改善光照与营养空间,可明显促进其开花结实,达
到高产稳产。
关键词:柏木;无性系; 种子园;建园技术
A technique on establishment and management of clonal seed orchard for Cupressus funebris∥JIN Guo-
qing,Chen Ai-ming,CHU De-yu,LIU Wei-hong,FENG Zhong-ping,HU Wei-jiang
Abstract:Cupressus funebris seed orchard located in the Laoshan forest farm of Chunan county,which was build in 1982
and have the area of 3. 8 hm2,was the first and only clonal seed orchard of Cupressus funebris in China,and had produced
approximately 2 000 kg seed by now with the average annual seed yield of 11. 25-63 kg /hm2 . Researches revealed that sur-
vival rate of 90% and new shoot length of 40 cm could be reached when 1-2 year old container seedling were used as root-
stock in May and June,young shoot of not lignified from plus tree were used as scion,and medullary cambium grafting was
adopted. After thinning,based on 15 year progeny-test and growth as well as seed performance of parents,the seed produc-
tivity and genetic character of clones was largely improved,and genetic gain of progeny volume reached 25% . The“or-
chard”business philosophy should be applied on seed orchard,pruning dwarf tree should be conducted to improve nutrition
space and promote flowering and fruiting,then the seed yield could be increased and the cost could be decreased.
Key words:Cupressus funebris;clones;seed orchard;orchard construction technology
First author’s address:Research Institute of Subtropical Forestry,CAF,Fuyang 311400,Zhejiang,China
收稿日期:2012-10-22 修回日期:2012-11-11
基金项目:省院合作项目(编号:2011SY08);浙江省“十二五”农业新品种
选育(编号:2012C12908-10) ;杭州市科技项目(编号:20101532H29)。
作者简介:金国庆(1963 -) ,男,副研究员,主要从事亚热带重要针阔
叶用材树种育种和培育技术研究。E-mail:jgqin@ 163. com
林木遗传改良是提高森林生产力的主要手
段[1]。国内外对于林木遗传改良主要通过选优建
园、遗传测定、筛选优良家系与个体等,并将这些所选
优良种质应用于生产实践中、获得更高的经济效
益[2-4]。到目前为止,国内已对 40 余个树种开展了
种源试验、优树选择和种子园营建,分别评选出一定
数量的优良种源、优良家系和优良单株,并建立了一
定规模的种子园生产大量良种[5-9]。这些良种已在
林业生产中得到了广泛应用,为我国林木良种化推进
及林地生产力提高,发挥着巨大作用[10-12]。
柏木(Cupressus funebris)是柏科中的常绿大乔
木,为我国特有的传统主要造林树种,其自然分布范
围广,适应性强,利用价值高,经济、社会和生态效益
显著,在我国林业建设中发挥着重要作用[13-14]。浙
江省是柏木主产区之一,省林业主管部门非常重视主
要造林树种的良种选育工作。在 20 世纪 80 年代浙
江省造林树种规划编制中,把柏木列入主要造林树种
之一,随即浙江省成立了柏木良种选育协作组,从此
开展柏木良种选育和遗传改良工作,并在浙江省淳安
县姥山林场营建了我国第一个也是至今唯一的柏木
一代无性系种子园,开展柏木无性系种子园营建和经
营技术研究[15-18]。本文通过对姥山柏木无性系种子
园营建技术的总结,旨在为新建柏木无性系种子园的
营建及经营管理技术提供科学依据。
1 建园材料
姥山林场柏木一代无性系种子园的建园材料,来
自浙江淳安、开化、临海、黄岩、仙居 5 个县(市)柏木
优良林分中选择的 45 株优树,通过嫁接培育的优树
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2013 年第 27 卷第 2 期 113
无性系苗木。
2 嫁接苗培育
2. 1 砧 木
可选择地径 0. 3 cm以上 4 年生以下的柏木移植
容器苗作砧木,但以 1 年生(14 个月)容器苗为砧木
的嫁接成活率最高,平均可达 85%以上,接穗生长最
好,当年抽梢 40 cm以上。
2. 2 接 穗
选用优树中、上部生长旺盛的外围枝条,取长度
为 3 ~ 5 cm的嫩梢作接穗。
2. 3 嫁接方法
项目组人员经过多年柏木嫁接试验,发现采用未
木质化嫩梢嫁接成活率高,半木质化梢嫁接成活率
低,已完全木质化枝梢嫁接成活很难。根据柏木生长
期具有嫩枝愈合能力强和皮层与木质部容易分离的
特点,柏木嫁接可采用插皮接、撕皮嵌接和髓心形成
层对接法等嫩梢嫁接方法。
(1)嫩梢插皮接:接穗正面削成 1 ~ 2 cm 长的切
面,背面削成 0. 5 cm 长的斜口,并在斜口上方削去
0. 5 cm长、0. 1 cm宽的表皮,露出韧皮部。在距地面
10 ~ 15 cm处将砧木剪断,于剪口下方纵向将砧木皮
层切开,削面长度应与接穗削面相当,用食指和拇指
挤压,使砧木的皮层与木质部分离。再把削好的接穗
插入缝隙内,正面朝木质部,削面应全部插入缝隙,用
嫁接专用胶带或塑料薄膜绑带进行绑扎,并包封住砧
木的剪口。
(2)嫩梢撕皮嵌接:接穗切削处理同前。在离地
面 10 ~ 15 cm处的光滑部位,用嫁接刀将砧木皮层切
成“T”字形,然后将皮层与木质部撕开,沿缝隙把接
穗插入,随即用嫁接专用胶带或塑料薄膜条带绑扎。
接着在距接口上方 10 ~ 15 cm 处将砧木剪断,选留 3
~ 5 根侧枝,以利于自然遮荫。
(3)髓心形成层对接:取长 3 ~ 5 cm 的嫩梢,用
锋利的嫁接刀从梢头以下 1 cm 左右入刀,逐渐向下
通过髓心平直切削,削面长 2 ~ 3 cm,再在削面背面
下端削小斜切面。砧木在距地面 5 ~ 15 cm的光滑部
位下刀略带木质部切削,削面长宽应与接穗削面相
当,切掉一半以上切开的皮层。将削好的接穗长削面
朝里插入,要求接穗与砧木的形成层至少有一边对
齐,用塑料绑带捆扎严紧。
这 3 种嫩梢嫁接方法,其嫁接成活率一般都可达
80%以上,5—6 月嫁接的当年新梢可达 40 cm 以上,
7—8 月嫁接的当年新梢可达 15 cm左右,9 月嫁接的
当年仅产生愈伤组织、不抽新梢。比较 3 种嫁接方
法,以髓心形成层对接法具有操作技术简单、新手易
于掌握、工作效率高等优点。
2. 4 接后管理
嫩梢嫁接要及时搭遮阴棚,透光度为40% ~50%。
当嫁接苗新梢长至 10 cm以上时要解除绑带、剪去砧
木营养枝。在风大的地方,要立杆撑梢,以防风折。
2. 5 其他注意事项
在穗条采集、运输及嫁接过程中须对接穗保鲜,
要做好保湿降温工作,并尽量缩短接穗的存放时间。
一般不宜在雨天或高温天气进行嫁接。
3 建园地址
柏子种子园建于千岛湖东南湖区的姥山岛,背山
面水,气候条件十分优越。姥山岛地理位置为亚热带
东北部,29°37 N,119°03 E,年均温 17℃,日最低温
-5. 4℃,日最高温 39. 1℃,≥10℃的年积温为5 410℃,
年日照1 951 h,年降水量1 430 mm。由于千岛湖的
水体与其周边森林环境的综合效应,形成了一个冬无
严寒,夏无酷暑,秋寒迟,春暖早的独特小气候,有利
于林木生长。
园地山场位于山坡中部,坡向东或东北,坡度 15
~ 25°,大部分山场地势较为平缓。土壤为钙质土,肥
力中等。
4 整地定植
1982 年 1 月对选定的园地进行全面劈山、炼山,
按 2 m宽的要求开筑水平栽植条带,在带面上全垦深
挖整地,并在水平带内侧挖竹节沟。定植株行距为
3. 3 m ×3. 3 m,栽植穴规格 80 cm ×80 cm ×50 cm,每
穴施 0. 25 kg 菜饼和 0. 25 kg 磷肥作为基肥。1982
年 3 月完成种子园嫁接苗的定植。
5 无性系配置
姥山林场柏木无性系种子园面积 3. 8 hm2,共分
10个生产小区,建园材料共 45 个优树无性系,无性系
配置采用完全随机排列,同一无性系的两个分株至少
应间隔 5株以上。种子园定植总株数 3 612 株,平均
945株 /hm2。建园当年存活 3 059株,保存率为 85%。
6 花粉隔离带设置
姥山林场柏木无性系种子园周围是用其他树种
林分隔离的,其中一边是杉木种子园,另外三边是马
尾松林分,在种子园投产之前清除周围 300 m以内的
少量非良种柏木。
7 园地管理
建园之后,按园地年度管理计划,每年 3 月份施
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 技术开发
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尿素 1 次,每株 0. 1 ~ 0. 2 kg,6 月份松土除草 1 次,每
株沟施复合肥 0. 15 ~ 0. 20 kg,9—10 月份深挖栽植
带土壤 1 次。其他工作按一般人工林常规生产管理
进行。
8 遗传管理
姥山柏木一代无性系种子园的初植密度较大,株
行距 3. 0 m × 3. 5 m,950 株 /hm2 左右。随着时间推
移,种子园母树逐渐郁闭,园内光照渐渐不足,树冠下
层枝条生长渐弱,结果部位不断上移,结果量明显减
少。1999 年(定植后第 18 年)在种子园母树生长结
实全面调查的基础上,结合 8 年生子代遗传测定结果
进行了第 1 次留优去劣疏伐。2007 年 10 月,依据 15
年生子代林测定结果,结合母树生长结实状况和母树
实地空间分布位置,对其进行了第 2 次留优去劣疏
伐。具体操作以调节母树营养空间、照顾母树密度均
匀为原则,疏伐强度 40% ~ 50%。经过疏伐,明显改
善了母树所需的水肥光照条件,促进生长结实,提高
种子产量与质量。通过 2 次疏伐后,使种子园保留密
度由最初的 950 株 /hm2 左右变成 300 株 /hm2 左右。
虽然种子园母树平均胸径、树高、枝下高和冠幅等疏
伐前后没有显著变化,第 2 次疏伐其值分别在 12. 1
~ 12. 2 m、17. 0 ~ 17. 2 m、4. 1 ~ 4. 2 m 和 1. 2 ~ 1. 3
m,但平均单株结实量和种子遗传品质均得到了明显
提高,其子代材积遗传增益达 25%以上。结实量虽
在疏伐后第 1 年会有明显减产,但以后将会逐年增
加,2 ~ 3 a以后种子产量就会超过疏伐前水平。
9 种子生产
嫁接苗定植后,母树 5 ~ 6 年生时大多数植株进
入开花结实期,结实量逐年提高,自 1988 年(母树 7
年生)开始进行年度球果与种子产量统计,直至 1998
年(其中 1993 年与 1997 年未采种)共 9 a 的球果与
种子产量,详见表 1。
表 1 柏木种子园历年产量统计
年份
面积
/hm2
球果
总产 /
kg
单产 /
(kg·hm -2)
种子 /kg
总产 /
kg
单产 /
(kg·hm -2)
出籽率
/%
1988
3. 67
875. 5 238. 4 78. 5 21. 4 9. 1
1989 627. 0 170. 8 41. 0 11. 2 6. 6
1990 2 643. 0 720. 2 230. 5 62. 8 8. 7
1991 1 812. 0 493. 7 95. 5 26. 0 5. 3
1992 2 528. 0 688. 8 192. 0 52. 3 7. 6
1994 1 803. 5 491. 4 93. 5 25. 5 5. 2
1995 1 164. 0 317. 2 65. 0 17. 7 5. 7
1996 1 444. 0 393. 5 78. 0 21. 3 5. 4
1998 1 949. 0 531. 1 100. 5 27. 4 5. 2
平均值 1 649. 6 449. 5 108. 3 29. 5 6. 6
注:1988—1998 年 11 a中,1993 年与 1997 年未采种,实际产量统计为
9 a。1999 年以后均未统计采种量。
从表 1 可知,柏木种子园采种面积为 3. 67 hm2,
9 a共采球果 14 846 kg,平均每年 1 649. 6kg,共产种
子 974. 5 kg,平均每年产种 108. 3 kg /hm2,平均单产
29. 5 kg /hm2,出籽率平均为 6. 6%。年度之间产量差
异较大,产量最高是 1990 年(树龄 9 a) ,球果总产
2 643 kg(单产 720. 2 kg /hm2) ,种子总产 230. 5 kg,
平均单产 62. 8 kg /hm2 是产量最低的 1989 年(11. 2
kg /hm2)的 5. 6 倍。前 5 年(1988—1992 年) ,年度间
种子产量起伏较大,一年高一年低,似乎有明显的大
小年之分,而且出籽率也呈现相似的规律,高低出籽
率隔年交替出现。1994—1996 年以及 1998 年,种子
产量年度间相对平稳,单产量在 17. 7 ~ 27. 4 kg /hm2
之间,出籽率也较平稳,处在 5. 2% ~ 5. 7%之间。由
此可见,柏木是结实早、产种量高的树种,出籽率也比
较高,结实初期以后只要园地管理好,年度之间的结
实产种也较稳定,可实现保质保量生产优良种子。
对种子园 15 个 15 年生无性系种实性状方差分
析及重复力估算结果表明:柏木主要种实性状在无性
系间有显著或极显著差异,并且其主要种实性状的重
复力均较高,这表明对种子园高产无性系的选择可获
得良好效果。
10 档案管理
种子园要建立基本情况、生产技术管理和科学试
验等各项档案,档案管理应采用电子文档和纸质文档
相结合的管理方式。建档内容应包括:上级下达的计
划任务书、总体设计方案及有关图表、种子园基本情
况表、种子园小区立地条件登记表、种子园优树登记
表、种子园嫁接苗培育登记表、无性系配置栽植登记
表、无性系(母树)生长状况调查表、无性系(母树)开
花物候调查表、球果种子结实产量登记表、种子苗木
品质调查表,以及实施的各项种子园经营管理技术
等。要求做到资料收集完整、记录准确、归档及时、使
用方便。
11 小 结
实践证明,柏木无性系种子园营建,宜采用先培
育嫁接苗后定植的建园程序。柏木嫁接苗培育,嫁接
时间以每年 5—6 月份最适,砧木用 1 ~ 2 年生当地柏
木优质容器苗最佳,接穗须选用尚未木质化的优树嫩
梢,采用髓心形成层对接法进行嫁接,其嫁接成活率
高达 90%以上,嫁接苗当年新梢可达 40 cm 以上。
因柏木主要种实性状在无性系间有显著或极显著差
异,且无性系的结实性状重复力高,因此选择高产无
性系嫁接苗建园可大大提高种子园种子产量。
技术开发 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
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20 世纪 80 年代建的姥山柏木一代无性系种子
园,由于前期只重视园地管理而忽略树体管理,致使
结实母树成为干高冠小的用材林树形,而不是树矮冠
阔的种子园结实母树的树形。不仅种实产量上不去,
而且上树采摘困难。现代种子园引进“果园式”经营
理念,实行整形修剪。整形,主要目的是矮化树体,便
于地面实施经营管理作业。通过整形可调整树冠在
主干上的位置,降低树冠层位置,限止主干生长。修
剪,主要目的是改善树冠层的营养空间,促进其开花
结实,形成或保持结实面大的树冠类型。修理树冠层
枝条,重点是选留结实枝。首先是原生主干的定干。
根据姥山柏木种子园母树生长和结实情况分析得出,
一般在定植后 8 ~ 10 a时,可结合当年种子采收进行
第 1 次截干修剪,截干高度 3 ~ 4 m 左右。其次是次
生主干截顶。定干后 2 ~ 3 a,在剪口附近就会出现粗
大直立向上的枝条,成为次生主干,其生长势很强,如
不加剪截与控制,将直接影响下层树冠的生长与上层
树冠的形成。次生主干截顶,要考虑上层树冠与下层
树冠的生长关系。上层树冠的大小与长势,要尽可能
不影响下层尚能结实的树冠枝条,基部的树冠总是逐
渐趋向衰老,大量结实的树冠逐渐向上推移,要做好
上部树冠结实层的培养。最后,通过次生主干截顶,
把种子园结实母树的树高控制在 5 ~ 6 m左右。
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( 责任编辑 史 洁
櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒櫒
)
“金柑常温及挂树保鲜新技术与果醋酿造工艺增香优化技术研究”
通过验收
2013年 2 月 1 日,由福建省尤溪县承担的福建区域科技重大项目“金柑常温及挂树保鲜新技术与果醋酿造工艺增香优化技
术研究”,通过了福建省科技厅组织的专家验收。
尤溪县是全国唯一的“中国金柑之乡”。在尤溪县金柑俗称“绿柑”,已有 200 多年的栽培历史。如今,尤溪的管前、八字桥
等乡镇现有金柑面积近 2 670 hm2,产量占水果产量的 46%。专家认为,该县从 2010 年开展了金柑常温保鲜、金柑挂树保鲜技术
研究,筛选出金柑 2 个常温保鲜剂和 1 个挂树保鲜剂,解决了金柑产区果农在常温条件下的无公害保鲜技术以及金柑挂树保鲜
技术的问题,提高了金柑果品质量,增加了农民收入。同时,该项目开展了果醋酿造工艺和增香优化技术研究,完成了金柑自然
发酵的菌株收集与筛选,筛出适合金柑果醋发酵菌株 2 株,确定了金柑果醋工业化最佳生产工艺参数;改进了全果打浆工艺,应
用壳聚糖吸附沉降、膜分离技术,采取膜过滤替代加热除菌等措施,研发了金柑精油提取回添增香工艺,完成了果醋产业化生产
技术优化集成研究,建立了年产 2 500 t金柑果醋生产线。
据了解,“中国金柑之乡”尤溪县依靠科技进步,通过该项目 3 年的实施,获得了 2 项国家发明专利授权,实现金柑果醋销售
收入达 2 650 万元,利润达 248 万元。金柑常温保鲜和挂树保鲜技术应用推广面积达到了 380 hm2,带动了 1 100 多户农户,经济
社会效益显著。
( 福建省尤溪县林业局 林 盛)
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