甘肅河西地區(qū)文冠果林木良種基地營建技術

劉建海 趙國生 王藝林 范菊萍 郭彩霞 趙玉紅

摘要 以張掖市文冠果省級林木良種基地營建為例，通過對文冠果良種基地營建的必要性、基地選址、功能區(qū)劃、種質資源收集區(qū)、種子生產區(qū)、良種繁育區(qū)、良種示范區(qū)的營建和采取的技術措施進行整理歸納，系統(tǒng)地闡述了良種基地的營建技術和方法。張掖市文冠果林木良種基地的建成不但加速了文冠果在甘肅河西地區(qū)良種化進程和大面積的推廣，而且為文冠果良種基地營建及生產良種提供了理論依據(jù)和材料。

關鍵詞 河西地區(qū);文冠果;良種基地;營建技術

中圖分類號 S-722? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）11-0112-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.031

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

The Construction and Management Technology of the Xanthoceras sorbifolia Forest Tree Fine Variety Base in Hexi Area of Gansu Province—Taking the Provincial Xanthoceras sorbifolia Forest Tree Fine Variety Base in Zhangye City as an Example

LIU Jian-hai1，2，ZHAO Guo-sheng1，3，WANG Yi-lin1，3 et al

（1.Academy of Water Resource Conservation Forests of Qilian Mountains in Gansu Province，Zhangye，Gansu 734000;2.Provincial Xanthoceras sorbifolia Forest Tree Fine Variety Base in Zhangye City，Zhangye，Gansu 734000;3.Academy of Ecology Science of Zhangye，Zhangye，Gansu 734000）

Abstract Taking the construction and management techniques of provincial Xanthoceras sorbifolia forest tree fine variety base in Zhangye City as an example， by organizing and summarizing the necessity of construction，base site selection， functional zoning， seed qualification source collection area， seed production area， fine variety area， and fine variety demonstration area and technical measures adopted for the construction of the Xanthoceras sorbifolia fine variety base， systematically explained the construction technology and method of the fine variety base. The establishment of the provincial Xanthoceras sorbifolia forest tree fine variety base in Zhangye City has not only accelerated the process of improved varieties of Xanthoceras sorbifolia and the promotion of large areas in Hexi Area， but also provided theoretical basis and materials for the construction and production of Xanthoceras sorbifolia fine variety base.

Key words Hexi Area;Xanthoceras sorbifolia;Fine variety base;Construction and management techniques

林木良種基地是優(yōu)良種質資源收集保存及林木良種選育的場所，是目前我國林木良種生產供應的主體，是國家重點投入的林木種苗工程項目之一[1]。林木良種基地也是為各項生態(tài)環(huán)境建設和城鎮(zhèn)綠化工程提供優(yōu)良繁殖、種植材料的場所，其生產能力直接關系到造林綠化的良種使用率。加強林木良種基地的建設，對提高林木良種生產水平，促進林地生產增收具有重要意義。

文冠果（Xanthoceras sorbifolia）為無患子科文冠果屬，是中國特有的一種珍稀木本油料植物，根深葉茂，具有喜光耐旱、耐貧瘠、抗風沙、適應性強等特征，是適合在河西干旱半干旱區(qū)種植的先鋒樹種之一[2]。文冠果多分布于我國東北、華北地區(qū)，西北地區(qū)僅有零星分布。文冠果具有較高的生態(tài)價值、經濟價值和藥用價值，作為近年來具有發(fā)展?jié)摿Φ纳锬茉礃浞N，受到了人們的廣泛關注[3-5]。隨著我國加快木本油料產業(yè)發(fā)展各項政策的確立，在甘肅河西地區(qū)對文冠果系統(tǒng)性的研究與有效利用已掀起了一個高潮。張掖市文冠果省級林木良種基地科研人員通過10多年的引種栽培、科學試驗及示范推廣，目前，文冠果已成為干旱半干旱區(qū)重要的木本油料能源樹種，在河西地區(qū)已有大面積種植，僅“十三五”期間，張掖市種植文冠果面積就達2 000 hm2，在張掖市林業(yè)產業(yè)結構中占有重要的地位。

張掖市大力發(fā)展以文冠果為主的木本油料產業(yè)，既可滿足林業(yè)生態(tài)建設的需要，也可對改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境、調整林業(yè)產業(yè)結構和發(fā)展地方經濟等具有重要的作用。文冠果栽培中普遍存在種源混雜、良莠不齊，經營粗放、單位面積產量低、種子品質低下、影響經濟效益等問題[6]。因此，對文冠果種質資源進行調查、收集與保護，建立文冠果林木良種基地，發(fā)掘綜合性狀優(yōu)異的品系，用科技手段解決文冠果的良種繁育、提高良種利用率，是建立高標準文冠果良種繁育基地亟待解決的問題。該研究以甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院2009年引種營建的文冠果林木良種繁育基地為對象，通過對營建基地整個過程應用的技術進行歸納，系統(tǒng)地論述良種基地的營建技術和方法，為建園生產良種提供參考，以期為文冠果良種在河西地區(qū)大面積推廣應用起到促進作用。

1 研究區(qū)概況

張掖市文冠果省級林木良種基地始建于2010年，隸屬于甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院紅沙窩荒漠化綜合防治試驗站，地處張掖市北部荒漠區(qū)邊緣，位于甘肅省張掖市北15 km處，地理坐標100°31′56″E，39°01′46″N，海拔1 450 m，基地總面積45 hm2，試驗區(qū)內年平均氣溫8.5 ℃，1月平均氣溫-10.0 ℃，7月平均氣溫23.1 ℃，極端最高氣溫39.5 ℃，極端最低氣溫-31.0? ℃，≥10 ℃的活動積溫2 870 ℃·d。年平均降水量144.2 mm，年蒸發(fā)量1 123.7 mm，年平均相對濕度43.4%，全年日照時數(shù)為3 085 h，無霜期156 d[7]。至目前，基地已建成文冠果種質資源收集區(qū)（引種試驗區(qū)、采穗圃）2 hm2、種子生產區(qū)12 hm2、良種繁育區(qū)3 hm2、良種示范區(qū)（子代對比試驗區(qū)）28 hm2。同時，基地已建成種子檢驗室、種苗儲藏室、晾曬場、農田防護林網（生物隔離帶）、水、電、路、通信、森保及農用配套機械輔助工程設施。

2 營建技術與方法

2.1 基地選址

基地初建時，項目組通過對我國文冠果主要分布區(qū)資源調查，充分考慮到文冠果的生物學特性以及適生范圍，本著有利于長期進行文冠果種質資源收集保存、良種選育、試驗示范、繁育推廣，并依托基地可進行科學研究和科技推廣等工作的目的開展工作。在園址選擇上，項目組最終選擇了可代表甘肅河西地區(qū)氣候、土壤等典型特征的張掖市北部綠洲——荒漠交錯帶為文冠果林木良種繁育基地。該區(qū)域屬于典型大陸性干旱荒漠氣候，其特點是氣候干燥，降水稀少，日照充足，晝夜溫差大。土地集中連片，地勢平坦，土層深厚，土壤為肥力中等、透氣性和排水良好的灰棕漠土，酸堿度要符合樹種特性，土壤養(yǎng)分狀況見表1。基地海拔高度適宜于文冠果引種栽培，具備灌溉條件，內有農田防護林網和大面積沙棗人工林隔離帶，交通方便，勞力充足，具有今后擴建和發(fā)展的空間。

2.2 基地功能區(qū)劃 按照林木良種繁育基地建設要求，為便于基地經營管理及種子采集，根據(jù)經營目的的不同，將基地劃分為不同的功能區(qū)。其中，以良種培育工程為主要建設內容，基地已建成文冠果種質資源收集區(qū)（引種試驗區(qū)、采穗圃）、種子生產區(qū)、子代對比試驗區(qū)，良種繁育區(qū)、良種示范區(qū)，并根據(jù)每個功能區(qū)的面積大小、地形劃分成不同的小區(qū)。同時，依托基地各類科研、生產建設項目，先后完善了檢驗室、辦公室、檔案室、標本室、種子精選室、庫房、種子曬場等功能區(qū)，以及種子采集、加工、貯藏設備，排灌系統(tǒng)，農用生產設備等基地繁育生產和輔助工程設施。

2.3 種質資源收集區(qū)的建立

2.3.1 種質資源收集。張掖市文冠果省級林木良種基地種源收集區(qū)始建于2010年，在基地建設初期，甘肅省祁連山水源涵養(yǎng)林研究院就成立了基地籌建項目組，同時也開始了文冠果種質資源的收集保存工作。為了盡可能全面地收集保存文冠果種質資源，項目組首先按照林木種質資源調查技術規(guī)程，對我國文冠果重點分布區(qū)的種質資源進行了調查，在資源調查的基礎上，按照優(yōu)樹選擇標準，先后分赴內蒙古翁牛特旗、遼寧建平、河南靈寶、陜西富縣、北京昌平、甘肅白銀、甘肅定西人工林種植區(qū)和甘肅慶陽子午嶺天然林區(qū)等地收集文冠果種源，分期從不同種源地進行引種栽培文冠果良種。目前，基地已初步建成了文冠果種質資源收集區(qū)（引種試驗區(qū)、采穗圃）2 hm2，共收集了6個省（市區(qū)）的11個種源（表2），涵蓋了我國文冠果天然分布及人工種植集中分布的區(qū)域。

2.3.2 種質資源收集區(qū)的營建。

種質資源收集區(qū)的營建技術，主要遵循林木種質資源保存原則與方法[8]，采用從不同

種源地收集到的種子進行實生苗繁育、直接調運種源地的優(yōu)良種苗進行引種栽植或者采用采穗條進行無性繁育3種途徑，在種質資源收集區(qū)內，分區(qū)對不同種源地的苗木進行分種源、分區(qū)域、編號定位等栽植方式，作為優(yōu)良種質資源收集保存。在收集區(qū)營建后期，可根據(jù)優(yōu)樹的表現(xiàn)和生產需要進行間伐或移植等經營管理措施。文冠果苗木培育、苗木定植、撫育管理等技術措施，可參閱近年來基地專業(yè)技術人員發(fā)表的論文如《張掖市北部荒漠區(qū)文冠果大田播種育苗試驗》[7]《黑河中游典型退化沙地文冠果引種栽培試驗研究》[9]，以及《干旱荒漠區(qū)文冠果扦插繁殖技術研究》[10]等相關文獻資料。

2.4 種子生產區(qū)的建立

2.4.1 功能及規(guī)模。

種子生產區(qū)是種子園的主體工程，是用優(yōu)樹無性系或家系（種源）按設計要求營建的，實行集約經營，以生產優(yōu)質種子為目的的特種林。張掖市文冠果省級林木良種基地初建種子生產區(qū)規(guī)模為12 hm2，主要功能是生產文冠果良種，采用2年生的I級文冠果實生苗建成。在種子生產區(qū)建設初期，項目組就根據(jù)種子園建設的規(guī)范和要求，在建設區(qū)域設置農田防護林及生物隔離帶，按照無性系（或家系）的配置原則、方式及定植要求，并實行集約經營管理，使基地生產區(qū)的種子在質量與栽培技術、家系配置、撫育管理等方面有了前期保障。

2.4.2 優(yōu)樹選擇。

文冠果在長期的自然雜交中，形成了較多的地理群體和個體，遺傳基因豐富。優(yōu)樹是建立種子園的重要原始材料，優(yōu)樹的良莠與建園質量密切相關[11]。因此，從優(yōu)良林分中選擇出優(yōu)質、高產、抗逆性強的文冠果豐產型優(yōu)良單株，兼顧選擇花色獨特、觀賞價值高、抗病蟲能力強的觀賞性優(yōu)良單株，是選擇優(yōu)良個體作為遺傳材料的主要目的。

2.4.2.1 選優(yōu)標準。

（1）初選標準。豐產型優(yōu)良單株的初選標準為：樹勢健壯，長勢旺盛;結果枝粗壯，坐果序率高;掛果多，果實飽滿;抗性強，無病蟲害或病蟲危害程度很輕。觀賞型優(yōu)良單株的初選標準為：樹勢健壯，長勢旺盛;花色美觀，花序繁茂;抗性強，無病蟲害或病蟲危害程度很輕。

（2）復選標準。豐產型優(yōu)良單株的復選標準為：果大皮薄，平均單果出種數(shù)≥15粒，出籽率≥35%;籽粒飽滿，平均單果種子出仁率≥50%;出油率高，平均出油率≥56%。

（3）決選標準。豐產型優(yōu)良單株的決選標準為：結果能力強，連續(xù)3年結果且穩(wěn)產豐產;產量高，平均單株產量在0.5 kg以上;抗性強，連續(xù)3年無病蟲危害或病蟲危害程度很輕。觀賞型優(yōu)良單株的決選標準為：連續(xù)3年開花且花序較多;抗性強，連續(xù)3年無病蟲害或病蟲危害程度很輕。

2.4.2.2 選優(yōu)方法。

在張掖市文冠果省級林木良種基地種源收集區(qū)，采用實地調查的方法，按照不同階段的選優(yōu)標準依次進行初選、復選和決選。初選采用目測法，在花期和果期分別進行外業(yè)調查，主要調查指標包括生長量，樹形，長勢，病蟲害，花、果、葉、枝的顏色，數(shù)量，分布情況和結果量等，并根據(jù)生長狀況、抗性、樹形等指標進行初步的評定，從中篩選出初選優(yōu)樹，并掛牌編號。然后，采集初選優(yōu)樹的花序、枝葉、果實樣品，對其性狀指標進行室內測定。再根據(jù)初選優(yōu)樹外業(yè)調查資料和室內測定結果，經綜合分析篩選出復選優(yōu)樹。最后，對復選優(yōu)樹至少3年連續(xù)開展年度重復產量的調查和抗逆性的觀測，進行優(yōu)良單株的決選。通過3年的預選、初選、復選后，對中選的優(yōu)樹單株進行鑒定與繁育，若后代顯示優(yōu)越，則可采用有性或無性繁殖的方法進行繁育，作為無性系或家系（種源）推廣，并逐步建成文冠果豐產型或觀賞型優(yōu)樹種子生產區(qū)。

2.4.3 種子生產區(qū)的營建。

2.4.3.1 家系（種源）配置。

為方便經營管理及種子采集，基地按照規(guī)劃的整體局和面積分布，將生產區(qū)分為3個大區(qū)，每個大區(qū)建設面積為4 hm2，各區(qū)之間用主道及不同分區(qū)隔開，每個大區(qū)又劃分為10個不同的小區(qū)，并用田間作業(yè)道進行了分隔劃區(qū)。為擴大種子的遺傳基礎，防止近親繁殖，在種子生產區(qū)家系（種源）配置方面主要遵循的原則是：同一家系（種源）的個體間應保持最大間隔距離，盡量避免自交或近交，并力求均勻分布，通過后期疏伐，仍能保持均勻分布。根據(jù)基地實際情況，采用我國目前建立初級種子園普遍采用的順序錯位排列方式，即將各個家系（種源）編碼，按照號碼在一行中順序排列，但在另一行時錯開幾位，以另一號碼開頭。根據(jù)大區(qū)、小區(qū)面積以及家系（種源）數(shù)量，每個大區(qū)安排11個家系（種源），每個家系（種源）定植1 800株，共定植19 800株，重復安排在10個小區(qū)內，即每個小區(qū)也是定植11個家系（種源），每個家系（種源）180株。

2.4.3.2 苗木定植與管理。

文冠果種子生產區(qū)初建時，項目組嚴格按照種植設計的要求進行，通過機械和人工整地，按照初級種子生產區(qū)建設的要求，考慮到為后期種子生產區(qū)去劣疏伐創(chuàng)造條件及文冠果生長較慢的特性，種子生產區(qū)初植密度設置相對較大，株行距為2 m×3 m，為品字形排列，造林密度為1 650株/hm2。生產區(qū)初建后，對區(qū)內各個家系（種源）進行編號掛牌、作標記，繪制家系（種源）的排列位置圖。翌年對未成活的植株按原系號進行了補接或補植，并在配置圖上標明。種子生產區(qū)內文冠果苗木培育、苗木定植、撫育管理等技術措施，可參照種質資源收集區(qū)營建的技術措施進行。

為保證文冠果種子生產區(qū)高產、穩(wěn)產及便于采收，對種子生產區(qū)實行集約經營。經營管理工作主要包括土壤管理、水肥管理、樹體管理、花粉管理、去劣疏伐、病蟲害防治、護林防火等撫育管理措施。同時還定期進行家系（種源）生長狀況調查、開花物候調查、結實量調查、種子苗木品種調查及科學觀測和研究等。

2.5 良種繁育區(qū)的建立

良種繁育區(qū)是林木良種繁殖和培育的場所。基地良種繁育區(qū)面積為3 hm2，采用基地種子生產區(qū)生產的優(yōu)良品種、優(yōu)良家系（種源）和無性系良種進行繁育。繁育技術主要采用大田秋播育苗和溫室大棚容器育苗技術，通過先進的種苗繁育措施，為林業(yè)生產提供良種壯苗。

2.6 良種示范區(qū)的建立 良種示范區(qū)是對選育或引種成功的優(yōu)良品種、優(yōu)良家系（種源）或優(yōu)良無性系在良種示范區(qū)進行集中種植展示的林地，主要起示范推廣的作用。良種示范區(qū)是為營建子代測定林和生產示范林而設立的。基地營建良種示范區(qū)（子代對比試驗區(qū)）28 hm2，子代測定林的功能主要是對種子生產區(qū)的家系（種源）進行子代測定，通過田間對比試驗，區(qū)分環(huán)境因子的影響大小，消除環(huán)境誤差，評定優(yōu)樹的遺傳價值，找出優(yōu)良的基因型，為基地種子生產區(qū)間伐和重建提供科學依據(jù)。良種示范區(qū)是用優(yōu)樹的繁殖材料或優(yōu)樹的子代，按田間試驗設計要求，在相同的立地條件下，栽培技術措施一致，使用生產對照品種，根據(jù)參試品系的數(shù)量采用合理的配置設計栽植而建立的測定林分。

3 小結與討論

通過10年的基地營建，張掖市文冠果林木良種基地已建成種質資源收集區(qū)（引種試驗區(qū)、采穗圃）、種子生產區(qū)、良種繁育區(qū)、良種示范區(qū)（子代對比試驗區(qū)）等區(qū)劃功能齊備的良種基地45 hm2。由于文冠果良種基地是以生產經過遺傳改良的優(yōu)質良種為目的，所以基地營建過程中，首先要做好良種子代測定和多點試驗，為種子生產區(qū)去劣及建立高級種子生產區(qū)提供優(yōu)質建區(qū)材料。其次要大力加強基地林木的撫育管理，營建前期以促進樹體的生長，形成良好的樹冠為主，后期以加強樹體管理、水肥管理、人工輔助授粉、病蟲害防治等工作，以提高種子生產區(qū)初期的結實量與種子品質，使生產區(qū)盡早進入結實期，可持續(xù)地生產高產、穩(wěn)產的豐產型文冠果種苗，為甘肅河西地區(qū)文冠果人工林的發(fā)展提供更多優(yōu)質良種。

張掖市文冠果林木良種基地的初步建成，為甘肅河西地區(qū)文冠果種質資源收集保存、良種選育、試驗示范、繁育推廣發(fā)揮了平臺作用，依托基地進行了生產技術研究、技術試驗示范等生產、科研工作。基地通過加強木本油料文冠果的定向培育、新品種選優(yōu)繁育、基地化建設及產業(yè)示范，加快文冠果良種推廣及豐產栽培配套技術的應用，大大提高了文冠果的適生性及豐產性，解決了干旱半干旱區(qū)、荒山、沙荒地的有效利用問題，為河西地區(qū)文冠果規(guī)模化、產業(yè)化、集約化發(fā)展提供示范平臺和技術支撐，為區(qū)域木本油料樹種的可持續(xù)發(fā)展和林業(yè)新型綠色產業(yè)拓展提供資源保障。

參考文獻

[1]

王印肖.林木良種繁育基地項目建設程序與內容[J].河北林業(yè)，2008（5）：19-22.

[2] 趙國生，李小燕，劉建海，等.文冠果幼樹沙荒地施肥效果試驗研究[J].林業(yè)科技通訊，2018（8）：65-67.

[3] 王秉放.文冠果生物質能源林培育技術[J].科技信息，2013（34）：268-269.

[4] 董莉莉，曾凡順，劉陽，等. 文冠果繁殖及栽培技術研究進展[J].遼寧林業(yè)科技，2015（2）： 54-58.

[5] 馬啟慧.能源樹種文冠果的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].北方園藝，2007（8）：77-78.

[6] 劉克武，張海林，張順捷，等. 文冠果優(yōu)良品系選擇[J].中國林副特產，2008，94（3）：15-18.

[7] 劉建海.張掖市北部荒漠區(qū)文冠果大田播種育苗試驗[J].防護林科技，2012（1）：33-35.

[8] 國家技術監(jiān)督局.林木種質資源保存原則與方法：GB/T 14072—1993[S].北京：中國標準出版社，1993.

[9] 邊彪，孟好軍，劉建海，等.黑河中游典型退化沙地文冠果引種栽培試驗研究[J].林業(yè)實用技術，2013（4）：14-16.

[10] 王藝林，劉賢德，邊彪，等.干旱荒漠區(qū)文冠果扦插繁殖技術研究[J].安徽農業(yè)科學，2014，42（32）：11363-11365.

[11] 趙文書，唐社云，李蓮芳，等.普文試驗林場思茅松無性系種子園營建技術[J].云南林業(yè)科技，1998（1）：1-10.