全 文 ：收稿日期: 20030325
基金项目: 十五国家攻关子专题 柚木良种选育与高效栽培技术研究( 2002BA515B0203)
作者简介: 马华明( 1977 ) ,男,福建连城人,研究实习员,硕士.
林业科学研究 ! 2003, 16( 6) : 768~ 773 !
Forest Research
! ! 文章编号: 10011498( 2003) 06076806
我国柚木的研究与发展
马华明,梁坤南,周再知
(中国林业科学研究院热带林业研究所,广东 广州 ! 510520)
摘要: 国内在柚木的引种、育苗、造林和遗传改良等方面进行了 40多年的探索与研究,并在建立种质
资源收集圃、繁殖和栽培实用技术等方面取得了很大成就, 本文主要从引种驯化与遗传改良研究、柚
木的人工栽培区划、种子处理、育苗和苗木贮藏、速生丰产栽培和经济技术等方面进行了综述,并提出
了今后的研究方向 ,诸如林分结构功能、抗性机理、扦插无性繁殖技术、木材材质及利用率等。
关键词: 柚木;引种; 遗传改良;栽培; 繁殖
中图分类号: S792159 ! ! ! 文献标识码: A
柚木( Tectona grandis Lf)属马鞭草科柚木属半落叶性大乔木,高可达 35~ 45 m,直径 09
~ 25 m, 兼具生长迅速、纹理美观、耐腐抗虫和易于加工等优良特性,在国际上被誉为最重要
的热带用材树种之一,与松类、桉类、杨类并列为世界上针阔树种人工林中栽培最普遍的树种
之一。它用途广,可制造高级家具、单板、胶合板; 用于造船、车辆、枕木、电杆;仪器箱盒, 钢琴
及风琴外壳等[ 1~ 3] 。由于我国无天然柚木林, 20世纪 60年代初中国林科院热带林业研究所
(以下简称热林所)在收集国内资源的基础上, 陆续进行柚木引种造林技术研究, 20世纪 70
年代初开展了柚木遗传改良的系统研究,随后柚木研究相继被列入六五国家攻关项目、八
五林业部重点课题、九五和十五国家攻关项目、国家林业局推广项目、国家 948引进项
目以及天然林保护工程科技支撑项目。至今,国内在柚木的采种、育苗、造林和遗传改良等方
面进行了 40多年的探索与研究, 并取得了可喜的进展,建立了种质资源收集圃,研究和发展了
繁殖和栽培实用技术,其中柚木栽培技术、柚木良种选育及配套技术和柚木无性系组培
快繁与栽培技术等多项成果已得到推广应用。然而, 较之国内外的主要用材树种, 柚木的研
究起步较晚,许多基础理论,诸如林分结构和功能等研究尚未开展, 从而限制了柚木种植业的
进一步发展。本文旨在综述近 10多年来国内柚木研究的现状、重点与进展, 提出这一领域的
研究和发展趋势。
1 ! 柚木资源概况
就原产地而言,柚木分布于南自8∀45#S的爪哇岛、北至25∀33#N的印度中部偏东北地区和缅
甸北部800m以下的低山丘陵及平原地带。目前,世界柚木天然林面积约2 793万hm2 ,其中缅甸
约占605%, 其次为印度达312%。自1850年柚木在热带地区作为人工林种植, 其人工栽培范
围已扩大到东西非洲、中南美洲和澳洲的 57个国家,总面积达 161万 hm2 , 其中以印度尼西亚
人工林面积最大,达 676万 hm2 ,占世界柚木人工林面积的 423% [3]。在地理纬度上, 已远超
过25∀33# N的原产分布北缘,达到喜马拉雅山麓和巴基斯坦 32∀N左右的拉合尔一带[ 1]。
我国早在 1820年就引种于云南边境寺庙作庭园绿化[ 3]。台湾于 1900 年在高雄等地试
种,广东、广西、海南引种也有 70多年, 福建、湖南、江西、浙江等地已有少量引种 [ 1] 。目前我国
柚木种植范围遍及 18∀~ 26∀35# N、97∀~ 122∀ E 的7个省(区) 100多个县(市) [1] , 其中台湾面积
最大, 约 11万 hm2 [ 3] ,但我国无柚木天然林分布,人工林多为 20世纪 60年代营造, 且大多数
已砍伐,目前保存的人工林多为萌芽更新的幼林。
柚木传统出口国的泰国、印度、印度尼西亚自 20世纪 80年代以来, 已相继停止了柚木原
木出口。缅甸是目前仅有的柚木原木出口国,从 1984 1988年, 平均每年出口原木约 20多万
m
3
,锯材与单板 13万多m3。但 1989 1990年已急剧下降,原木出口只有 5万 m3 , 锯材与单板
合计仅为 9 000 m3 , 1995年后原木出口量略有上升。据预测 [ 4] ,柚木的国际市场很大, 本世纪
初期,国际柚木原木与锯材市场容量约为 500万~ 1 000万 m3 , 而目前市场占有量仅约 5万
m
3
, 2010年中国木材消费量(不含薪材)为 36 亿 m3 , 而国内供应量仅为 18 亿 m3 , 缺口达
50% ,若以柚木材消费量占木材总消费量的 2%计算,则柚木材市场容量可达 007亿 m3 , 而目
前的市场供应量远远满足不了这个需求。
2 ! 研究现状
21 ! 引种驯化与遗传改良研究
早期引种历史应追溯到 19世纪初期,华侨从柚木原产国把种子、苗木带回祖国种植, 有记
载的历史为: 1900年种于台湾省高雄, 1914年种于广州, 1925年引入厦门集美, 1938年种于海
南儋县等[ 5]。20世纪 70年代初,开始了系统的国内外柚木基因资源的清查、收集和保存; 80
年代,热林所 [6~ 8]报道过柚木选择育种、子代测定和种子园的研究结果, 1989年已选出一批优
良种源及其无性系; 90年代初, 建成了具较广遗传基础的基因库, 包括了 11个国家 72个地理
种源[ 9] ,并进行了柚木抗病、抗旱、抗风优良性状的改良与筛选,为扩大柚木的栽培范围奠定基
础。期间,邝炳朝等 [10]报道了柚木种源抗风与抗锈病选择育种的研究结果, 而在柚木抗旱育
种方面,郑淑珍等[ 11] 认为, 叶片与叶柄的主要形态及解剖性状在种源间存在显著差异, 柚木叶
片厚度、大小及其比值、叶背的角质化鳞状细胞层和叶柄维管束数量及其构造可作为抗旱育种
与早期预测的指标, 该研究成果对抗旱育种具有重要的指导意义; 20世纪 90年代后期我国的
柚木栽培区域已遍及热带和南亚热带,引种成功的有南方 7个省(区)的 70多个县(市)。同
期,潘一峰等[ 12]开展了柚木无性系耐酸性和耐铝( Al)毒性的测定工作,分别在酸性( pH55~
60)与强酸性( pH40~ 45)、低浓度Al与高浓度Al的条件下选出17个耐酸、6个耐Al的无性
系,并由此引发了选育耐酸性土壤的基因型和土壤改良的研究, 以适应南亚热带广大山区的栽
培;截至 2001年, 已完成对引入我国的柚木基因资源的全面普查,查清了 100多年来柚木在我
国的引种分布及其来源, 收集和保存了几乎所有分布国家的柚木 102 个种源, 245个家系和
372个无性系,在海南、广西、广东、云南等地营造了各种试验林和基因库、种子园等 68个,为
各地区选出速生、抗性强和材质优良的种源 67个、家系 89个及无性系 98个,其中 4个种源、19
个无性系兼具有抗病、抗旱、抗风和速生等多种优良性状[ 3,13] ,为发展柚木生产打下良好基础。
769第 6 期 马华明等:我国柚木的研究与发展
22 ! 柚木人工栽培区划的初探
柚木引种工作开展后,杨民权[ 5]从引种的角度,根据柚木的生态特性及我国热带地区自然
地理特征的差异,将我国柚木引种区分为二个区域: 1 最适引种区为海南、云南南部和台湾一
带不连续的低山、丘陵和台地平原。2 引种试种区为保山、元江、河口、夏石、南宁、梧州、郁
南、广州和同安一线以南,这是对我国柚木栽培的最早区划。随着我国柚木引种驯化工作的发
展,柚木引种已超出原产地的最北界( 25∀33#N) ,在福州( 26∀05# N)和四川的渡口 ( 26∀35# N)成
年大树也可越冬。邝炳朝 [9]认为, 可以依气候、土壤及改良目标的要求,划为 3个柚木改良栽
培区(台湾省除外) : ∃区为海南省和云南省的红河自治州及西双版纳地区,该区可发展速生丰
产及黑丝金柚木类型的商品材; %区为同安、广州、南宁、元江、保山、盈江一线以南、∃区以
北,宜以经改良的耐酸、耐瘠薄土壤的品系为主, 可在土层深厚、肥沃、pH 值&57的局部地块
作少量栽培; ∋区为福州、平远、百色及四川的渡口等局部地区以南、%区以北,该区虽有柚木
零星种植,但苗木、幼树常受寒害, 有待育出抗寒品系, 才可扩大栽培。这对今后柚木栽植与发
展具有很好的指导意义。
23 ! 种子处理、育苗和苗木贮藏技术的研究
由于柚木种子种核骨质, 富含单宁,被有毡状绒毛,不易透气,发芽比较困难,传统育苗方
法发芽率低(只有 5%)且往往持续数月,因而,对柚木种子的催芽技术的探讨成为整个育苗技
术的研究重点。早在 1942年,就有人试验促进柚木种实的萌发[ 14]。在我国, 先后曾研究或在
生产上使用过的预处理方法很多, 如白蚁窝中埋藏法、铺于稻草层上烧烤法、火焰枪烧焦法、池
水浸泡后交替干湿法、溪水浸泡法、林地坑内层积法、石灰浆浸后去皮法、交替浸晒法、硫酸处
理法、射线法等[ 15, 16] ,其中较为常用的是石灰浆浸后去皮法和浸晒法, 但这些方法繁琐, 且效
果不佳。1985年后, 宋学之等[ 17]开始了较系统的种实萌发生理的研究,认为柚木种实萌发困
难的主要原因在于中果皮和内果皮存在巨大的机械束缚力,因而要求高温、变温及良好的通气
状况三项主要萌发条件, 并提出了砂床露播的催芽技术 [ 18]。近年来,刘文明等 [19]研究认为,赤
霉素能提高柚木种实发芽率( 80%以上) ,且操作简便,目前已广泛用于生产实践中。
在柚木育苗上, 近年来作者尝试添加沸石和接种 VA 菌根, 效果较好,不失为培育壮苗的
新方法。通过试验发现,添加沸石能显著提高苗木生长量,苗高生长量是不添加沸石的 2倍;
苗木接种VA菌根也能使苗高、地径、根长和生物量极显著地增加, 菌种接种的最好的苗高和
地径生长量是不接种的 41倍和 43倍, 接种效果好。
在造林前提前起苗进行贮藏,很早就为温带林业较先进的国家所常用。20世纪 70年代
初研究的柚木小棒槌苗造林前贮藏的技术对泰国的林业生产发展起了很大的作用。20世纪
80年代初邝炳朝 [20]引进并加强了小棒槌苗培育和贮藏技术, 达到了小棒槌苗贮藏 19个月、造
林成活率达75% ~ 90%的效果 [ 3] ,解决了抢雨造林与突击起苗的劳力矛盾及纬度较高地
区柚木苗的越冬防寒问题,为柚木在我国热带、亚热带地区的推广和发展提供了更为有利的条
件。目前,包括柚木种子处理、育苗、苗木贮藏等技术已达到国际同类研究水平。
24 ! 速生丰产栽培和经营技术的研究
作为珍贵阔叶用材树种, 它的造林技术在很多文献中均有叙述 [1, 3]。20世纪 60年代开
始,面对国际柚木资源锐减,国内资源缺乏, 热林所进行了柚木栽培技术的研究[ 15] , 并根据树
种生态、生物学特性及与立地条件的关系,提出了一套较为实用规范的栽培技术。20多年来,
770 林 ! 业 ! 科 ! 学 ! 研 ! 究 第16卷
柚木的栽培技术,包括种子处理、苗木培育、林地选择、造林措施、营林模式等已较为成熟,基本
可以适应生产发展的需要,但在林分结构和功能方面研究尚有欠缺。在生产中,一些生产单位
结合自已的实际,对柚木造林技术作了进一步充实与发展, 段其武等[ 21]提出了柚木+ 菠萝(
柚木+ 绿肥的混农林模式,这种模式较早见于东南亚及非洲一些国家,实践效果较好。此外,
陶国祥[ 22]编制了柚木人工林地位指数表,为预测林木生长、评定立地质量、检验经营效果提供
了科学依据。
值得一提的是, 酸性土壤条件下的平衡施肥问题一直是困扰我国柚木速生丰产的技术瓶
颈之一。近年来,作者开展了多点的大田柚木施肥试验,以 N、P、K为主要施肥因素,加施沸石
和石灰,发现施 P越多的处理树高生长和胸径生长越好,高 P水平树高生长和胸径生长分别是
低P 水平的 25倍和 52倍, 而N、K、Ca水平间差异不显著; 是否施用沸石,生长差异亦显著,
即施用沸石,能显著提高柚木树高生长量。此试验结果为合理施肥提供了可靠的依据。
25 ! 柚木组培快繁技术的研究
柚木种子萌发率极低,而生产柚木种子的种子生产区和无性系种子园产种量也很有限,为
了满足种植计划的需要, 组织培养技术开始应用于优良种植材料的大量生产。1980年,柚木
的组织培养在印度用于商业化生产 [23]。同年,印尼 Noerhadi等[ 24] 也报道了柚木的组织培养工
作。1987年在泰国, 柚木组织培养成功地用于优良母树的商业化生产[ 25]。在国内, 柚木组织
培养研究工作进展迟缓, 20世纪 80 年代始,热林所 [26, 27] 率先开展了这方面的研究工作,但在
随后的若干年,由于种种原因, 该项目研究曾一度中断。1997 年才被重新列入国家九五攻
关项目,并取得了显著成果,此成果较为系统地研究了柚木无性系组培的外植体消毒、丛芽诱
导与增殖培养、苗圃移植与管理技术, 初步形成了适合规模化生产的成熟的组培快繁工艺技
术[ 28, 29] 。目前热林所研究的整套柚木组织培养技术已在生产中推广应用。
26 ! 木材的研究
对柚木木材研究的报道, 仅散见于有关专著[ 30,31]及汇编[ 32]。1994年蔡则谟[ 33]就柚木的木
材性质作了较为详实的阐述, 研究了国产(海南)柚木木材比重及纤维长度的某些特性及测定
标准物理力学性质, 讨论了影响纤维长度轴向变异的主要因素, 提出了标准物理力学性质。在
活立木材积计算上, 陶国祥[ 34]编制了柚木人工林二元材积表, 提出了柚木材积回归模型: V=
0000 089 72 D 2303 794 47 H 0308 753 609 ,将之应用于估算柚木林蓄积量, 可为生产单位和种植户经营
柚木提供方便。
3 ! 柚木研究与发展的几点思考
( 1)栽培技术的深化研究 ! 酸性土壤( pH< 40)会限制柚木的生长[ 35] ,但 pH 值是影响柚
木生长的直接原因还是间接原因,其作用机理何在, 国内外一直未见报道, 这是今后柚木栽培
亟待解决的重要问题,否则将影响柚木的扩大栽培和推广,因为我国南方地区多为酸性土壤,
施石灰只能解决短期生长的问题。
柚木要求较好的土壤肥力条件,是高投入高产出的树种之一, 如何做到高效施肥是个关
键问题。长期以来, 尚未在施肥技术方面开展系统的研究, 因此,酸性土壤栽培技术,尤其是施
肥技术的研究, 也是今后研究的重点之一。
柚木地下部分包括根系生长规律、地下部分与地上部分的相关性以及土壤养分、微生物和
771第 6 期 马华明等:我国柚木的研究与发展
酶活性状况等诸多方面, 目前研究甚少,有待加强。地下部分的系统研究, 可为合理利用土壤,
科学造林提供依据。
此外, 在印度已经有柚木人工林出现地力衰退的现象[ 36] ,而营造混交林具有更好的经济、
社会和生态效益。目前, 除了少数学者进行了柚木农林复合经营模式尝试外,柚木混交林的探
讨甚少,今后将着重于柚木伴生树种的选择、林分结构与功能以及柚木立体种植配套技术的
研究。
( 2)柚木抗性的研究 ! 抗性研究包括抗病、抗旱、抗风、耐酸性土壤和抗寒方面的研究,提
高抗性是柚木适应我国南亚热带广大山区栽培的必然要求; 而解决这些问题, 主要有两种方
式:通过遗传改良,选择出具有较高抗性的种源,这在前期的研究工作已取得一定进展,但尚需
深入进行选优及子代测定;作为更长期的目标,可以考虑进行抗性生理机理的研究, 寻求提高
柚木抗性的人工措施。
( 3)无性繁殖技术的研究 ! 组培技术已经突破,但比组培更廉价更实用的扦插技术在泰国
比较成功,使用较多,国内却未见报道。今后应加速扦插技术的研究,从而便于柚木的推广和
发展。
( 4)加强种质资源保存 ! 我国无柚木天然林, 为使遗传改良进程始终具有广泛的遗传基
础,必须做好两项工作:一是继续从原产地(特别是印度分布区, 乃柚木地理种源中心[ 37] )引进
较多的基因资源并加以长期保存; 二是对现有优良种源作较大面积( 5 hm2 以上)的隔离保存,
同时可作良种生产基地, 加速良种生产。
( 5)木材材质及利用率 ! 柚木国内外市场紧俏, 供不应求。在此形势下, 势必面临着产业
化问题,这就要求做好柚木生产区划,同时加强提高柚木木材品质及利用率的新技术、新方法
的研究。
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Research and Development of Teak in China
MA Huaming , LIANG Kunnan, ZHOU Zaizhi
( Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou! 510520, Guangdong China)
Abstract: For forty years, the systematic study of teak( Tectona grandis) had been conducted in China, and the
research on seed orchard, introduction, seeding raising, propagation, silviculture and genetic improvement for teak
was fruitful and successful. In the paper, a overview of teak research during recent years on introduct ion and do
mestication, culture regionalization, seed treatment, seeding raising and seeding store, silviculture in China was
summarized. The developmental prospect and research direct ion of teak in China were presented, which refered to
further research on stand structure and function, resistance mechanism, cutting technique, wood properties and
utilization percent, etc.
Key words: Tectona grandis; introduction; genetic improvement; silviculture; propagation
773第 6 期 马华明等:我国柚木的研究与发展