紅花香椿不同家系測定及優良家系選擇

李勇

（福建省洋口國有林場，福建順昌 353211）

紅花香椿（Toona rubrifloraTseng），被子植物，楝科香椿屬，常綠大喬木，高約18 m，胸徑約60 cm，是具有福建鄉土特色的珍貴樹種，模式場地區域為福建永定、南靖，大多散布在山谷和溪流的潮濕的森林中，屬于優良速生樹種，適應能力強，具有良好的耐病蟲害能力和土壤自肥能力[1]。為提高當地以及福建省各地紅花香椿種植的經營水平和效益，該文以營建于福建省南平市順昌縣洋口國有林場的紅花香椿試驗林2 個年度的樹高和胸徑數據為基礎，對其生長狀況進行統計分析，評選增益顯著的優良家系，為進一步建立育種群體和選擇無性繁殖材料提供依據。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 試驗地概況。試驗地研究地位于福建省南平市順昌縣洋口國有林場板橋管護站，處在 26°48′ N，117°51′ E，屬中亞熱帶海洋性季風氣候，年平均氣溫18℃，2019 年1 月平均氣溫為10℃，極端最低氣溫為0℃，7 月平均氣溫為28℃，極端最高氣溫為37℃，年平均降雨量205 1 mm。地貌類型為丘陵，海拔240~345 m，水化紅壤，立地等級III級。

1.1.2 材料。試驗栽植采用由福建省洋口國有林場培育的符合福建地方標準《主要造林樹種苗木質量》的紅花香椿。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計。試驗采用完全隨機區組設計[2]，參試家系有11 個家系和 1 個對照組（CK，混合苗），共 12 個處理；每個處理8 次重復，計96 個小區。各小區沿山坡水平方向（橫坡）由左往右排列（面向山場），重復內的立地條件要求基本一致，各小區連在一起構成一個重復，具體連接形式視山場變化情況而定[3]。每個小區邊界用1 年生裸根杉木苗單排隔開（圖1）。

圖1 紅花香椿子代測定林排列

1.2.2 林地準備。試驗地面積3.33 hm2。林地準備于2017年冬季進行，全墾整地或水平階整地，株行距2.5 m×2.5 m，穴的規格為50 cm×40 cm×30 cm，挖明穴回表土，打碎土塊，剔除雜根，每穴施基肥鈣鎂磷肥500 g，每穴施肥量均等，施肥后回表土和攪拌均勻。晚冬或開春雨季造林。

1.2.3 造林實施。依據山場可利用的橫坡寬和順坡長為依據，劃分重復，然后在重復內劃分小區。造林密度2.5 m×2.5 m，每個小區40 株紅花香椿（根據試驗地面積劃分小區，各小區面積和種植的紅花香椿株數一樣）。造林前苗木掛好家系號的標簽，每個家系號按小區所需的株數綁一小把，然后按同一重復內的家系又集中捆一把，標簽上寫明重復號。具體造林時間為2017 年2 月17 日，天氣陰，補植時間 2017 年5 月15 日。

1.2.4 觀測記載。栽植后2 個月檢查成活率，有缺株立即補植，年底結合年終調查，發現缺株再次補植，補植株在種植圖上做記號。試驗林調查記載：第2~3 年測胸徑、樹高、冠幅、分枝、病蟲害；并在第3 年對試驗林進行階段評價[4]。如果遇到寒害等自然災害，對林木某些性狀有明顯影響的及時調查記載。

1.2.5 數據處理與分析方法。以小區為統計單元，計算各小區植株的平均樹高、平均胸徑。

在試驗中發現1、2、3 小區中紅花香椿植株成活率過低，得到的數據不具有統計學意義，故只采用4~10 號小區數據計算得到2018 年、2019 年各小區植株的平均樹高、平均胸徑和平均材積后，2 年數據相減得到3 個指標的生長量，并進行方差分析，以F檢驗方法分析不同組別樹高、胸徑、單株材積生長量的差異顯著性[7]。數據統計、方差分析和相關分析均在 Microsoft Excel 軟件和SPSS 軟件上完成[8]。

2 結果與分析

2.1 樹高生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均樹高生長量記入表1，并按平均值大小降序排列。

表1 紅花香椿家系樹高生長量 cm

11 個待選家系中，樹高生長量平均值、中位數、最大值和最小值4 項指標均超過CK 的家系為家系11、家系4；其中家系11 平均值為266.82 cm，中位數309.10 cm，最大值342.70 cm，最小值171.00 cm，對比CK 的相對生長量為40.72%；家系4 平均值為212.62 cm，中位數202.80 cm，最大值289.11 cm，最小值132.26 cm，對比CK 的相對生長量為12.24%。根據篩選優良家系的形質指標，優良家系平均樹高相比CK 的相對生長量應大于30%，故就平均樹高生長量因素而言，家系11 符合標準。

2.2 胸徑生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均胸徑生長量記入表2，并按平均值大小降序排列。

表2 紅花香椿家系胸徑生長量 cm

11 個待選家系中，胸徑生長量平均值、中位數、最大值和最小值4 項指標均超過CK 的家系為家系11、家系4，其中家系11 平均值為2.99 cm，中位數3.18 cm，最大值3.55 cm，最小值1.88 cm，對比CK 平均胸徑的相對生長量為57.37%；家系4 平均值為 2.21 cm，中位數2.12 cm，最大值4.43 cm，最小值1.22 cm，對比CK 平均胸徑的相對生長量為16.32%。根據篩選優良家系的形質指標，優良家系平均胸徑相比CK 的相對生長量應大于20%，故就平均胸徑生長量因素而言，家系11 符合標準。

2.3 材積生長量分析

將受試紅花香椿各家系三年生平均材積生長量記入表3，并按平均值大小降序排列。

表3 紅花香椿家系材積生長量 m3

11 個待選家系中，材積生長量平均值、中位數、最大值和最小值4 項指標均超過CK 的家系為家系11、家系4；其中家系11 平均值為0.004 78 m3，中位數0.005 29 m3，最大值 0.008 23 m3，最小值 0.001 50 m3，對比 CK 的相對生長量為184.43%；家系4 平均值為0.002 14 m3，中位數0.001 45 m3，最大值 0.004 78 m3，最小值 0.000 69 m3，對比CK 的相對生長量為28.14%。根據篩選優良家系的形質指標，優良家系平均材積對比CK 的相對生長量應大于10%，故就平均材積生長量因素而言，家系11、家系4 符合標準。

2.4 方差分析和多重比較結果

將最有可能是待選優良家系的家系11 分別從胸徑生長因素、樹高生長量因素、材積生長量因素等方面和CK 進行單因素ANOVA 分析[9]（表4）。

表4 紅花香椿家系11 與對照組各因素ANOVA 分析

可見各因素顯著水平均小于0.05，家系11 和CK 的生長性狀平均值之間的差距顯著，說明家系11 與CK 間具有較顯著的遺傳差異，將其選為優良家系是可行的。符合標準的待選優良家系有家系11、家系4，為進一步篩選出合適家系，對家系11、家系4 和CK 進行LSD 多重比較（表 5）。

表5 紅花香椿不同家系多重比較LSD

由表5 可知，家系11 與家系4 之間平均立木材積生長量的差距達到了顯著水平（<0.05），與CK 之間的差距達到了極顯著水平（<0.01）；但家系4 與CK 之間的平均立木材積生長量差距并未達到顯著水平。可以說明家系11 能夠與CK 間具有較顯著的遺傳差異，是具有代表性的優良家系，而家系4 遺傳差異不顯著，代表性較弱。

3 結論

（1）通過對11 個不同家系紅花香椿系的樹高、胸徑和材積指標進行方差分析[10]，結果表明，存在部分家系的樹高、胸徑、材積生長量和CK 之間的差異達到了顯著或極顯著水平，說明紅花香椿的生長性狀在家系間存在著很大的遺傳差異，從中進行優良家系選擇具有可行性[11]。

（2）以三年生紅花香椿的生長量為依據進行綜合評價，篩選出了生長量較大的家系11，其平均樹高對比CK的相對生長量為40.72%，平均胸徑相對生長量為57.37%，平均材積相對生長量為184.43%，各性狀平均值、中位數、最大值、最小值均優于對照組混合苗，且達到了平均樹高相對生長量超過30%，平均胸徑相對生長量超過20%，平均材積相對生長量超過10%的優良家系選擇標準，說明該家系具有寶貴的種質基因資源，可作為紅花香椿優良種質材料進一步推廣使用[12]。此外，家系4 各生物性狀也表現了一定優勢，可作為備選優良家系[13]。

（3）該文采用三年生紅花香椿未成年個體的生長數據作為分析和結論是主要依據，因為試驗樣本處于未成年期，植物生長迅速，各性狀個體間差異較大，導致材積相對生長量數據較預期偏大，但據以往的林業實踐，紅花香椿未成年個體生長速度和個體成熟后各項生物性狀數值具有顯著的正相關性，因此相關試驗和優良家系的選取具有可靠性[14]。由于該次試驗屬單點試驗，選取年限相對較短，因此更準確的結論仍需結合不同區域、不同樹齡的子代試驗結果，作進一步綜合分析[15]。