半楓荷12 個優(yōu)樹家系子代苗期生長差異分析

朱江華，歐斌，韓璐，李遠章，歐述榮

（1.江西環(huán)境工程職業(yè)學院，江西 贛州 341000；2.贛州市森源科技種苗場，江西 安遠 342100）

半楓荷Semiliquidambar cathayensis為金縷梅科Hamamelidaceae 半楓荷屬Semiliquidambar常綠喬木，國家二級重點保護野生植物，是我國特有種，因葉異形，既似楓香樹Liquidambar formosana又似木荷Schima superba，具有楓香樹屬Liquidambar和蕈樹屬Altingia共有的綜合特征而得名[1-2]。半楓荷樹干通直，樹形卵形，極具觀賞價值，是優(yōu)良的園林綠化鄉(xiāng)土樹種，其木材材性穩(wěn)定，不易開裂，是造紙纖維原料，也是纖維板、刨花板等的優(yōu)質(zhì)原材料[3-5]。此外，半楓荷的藥用價值也極高，其根、枝、葉、樹皮和花蜜均可入藥，內(nèi)外皆用，具有祛風除濕、舒筋活血等功效，又具有活血、化瘀、止痛的功效，是產(chǎn)區(qū)群眾自采自用的常見中藥材[6-7]。

半楓荷具有的重要價值，導致其被過度開發(fā)，野生資源遭遇到了極大程度地破壞。半楓荷資源稀少，分布零散，主要分布于江西南部、廣西北部、貴州南部、廣東（海南島在內(nèi)）、湖南南部等地的山區(qū)[8-9]。目前，對半楓荷的研究主要集中在苗木無性繁育方法[10-15]、化學成分提取和藥學研究[16-17]、栽培和混交造林[18-19]及對半楓荷葉進行轉錄組測序分析等方面[20-21]。羅仕祥[22]對福建連城的半楓荷生境進行了調(diào)查，并采用3 株優(yōu)勢木對比法進行了優(yōu)樹初選。但從子代苗期測定方面進行半楓荷優(yōu)樹評價的研究尚未見報道。為此，本文對江西5 個種源的12 個半楓荷優(yōu)樹家系進行采種育苗，測定其子代苗期生長量，并進行子代的生長差異性分析，以期為半楓荷的優(yōu)樹選擇研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2018 年10—11 月，贛州市森源科技種苗場在半楓荷種源地，采用優(yōu)勢樹對比法選擇優(yōu)樹，并采集優(yōu)樹種子，優(yōu)樹家系與種源地情況見表1。2019 年3 月，在該苗場安遠牛犬山育苗點進行育苗。2020 年2 月，調(diào)查1年生苗木的苗高和地徑2 個生長指標。

表1 半楓荷優(yōu)樹家系的種源Table 1 The provenance of plus S.cathayensis tree

1.2 育苗試驗

1.2.1 試驗地概況 試驗地設置在贛州市森源科技種苗場苗圃地，該試驗地位于江西省贛州市安遠縣版石鎮(zhèn)牛犬山長坑林班境內(nèi)，地處坐標為115°15′～ 114°30′ E，25°21′～ 25°30′ N，海拔為242 m，屬中亞熱帶季風型濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，無霜期長，年平均氣溫為18.7℃，年積溫為5 923.2℃，年平均降水量為1 650 mm，相對濕度為76.4%，無霜期為282 d。

1.2.2 整地作苗床 苗圃地前茬作物是水稻田，土壤為砂壤土，pH 值5.5，肥力適中，排水良好。2018 年11月，清理雜草后機器翻耕、開溝，人工碎土作床，苗床寬為1.2 m，深溝寬為50 cm。

1.2.3 播種 2019 年3 月12 日，翻耕苗床，播種前先在床面上墊2 cm 厚的黃心土。3 月13 日播種，育苗試驗采用隨機區(qū)組試驗設計，按30 kg·hm-2的播種量以塊狀撒播方式分優(yōu)樹家系進行播種育苗，在分界區(qū)用杉木板條隔離，距離為5 cm 左右，放置PVC 塑料牌，記錄優(yōu)樹家系編號區(qū)域。播種后，覆蓋一層黃心土，厚度以不見種子為度，并加蓋10～ 15 cm 厚的芒箕Dicranopteris pedata以減小溫度變化梯度和保持濕潤。

1.2.4 苗田管理 苗木田間管理主要是灌溉、除草、施肥、防蟲防病，其它苗田管理技術措施同一般苗木大田育苗。本試驗中，播種后在4 月7 日出苗，于4 月10 日揭去芒萁，噴灑1 000 倍托布津一次，4 月27 日終出苗，優(yōu)樹家系的播種發(fā)芽成苗情況均良好，故未進行間苗處理。苗田追施云峰牌復合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）和九江牌尿素（總養(yǎng)分≥46%），于5 月12 日、5 月26 日、5 月28 日、7 月8 日追施復合肥，施肥量分別為3.75、7.50、7.50、7.50 kg·hm-2，于5 月17 日追施尿素，施肥量為2.25 kg·hm-2。

1.3 苗木生長量調(diào)查

2020 年2 月，在每個優(yōu)樹家系育苗區(qū)采用機械布點法進行樣地設置，小樣方面積為1 m2，在每個小樣方內(nèi)隨機抽取50 株苗木，用卷尺測量苗高，用游標卡尺測量地徑。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 軟件和SPSS 20.0 進行數(shù)據(jù)處理和分析，并采用Duncan’s 新復極差法進行顯著性檢驗。變異系數(shù)（Vi）的計算公式為：

式中，σi表示標準差；表示平均值。

2 結果與分析

2.1 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗期生長差異分析

半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑生長量比較結果見表2，苗高和地徑生長量方差分析結果見表3。由表2 和表3 可知，半楓荷不同優(yōu)樹家系的苗高、地徑生長量差異均達極顯著水平（P<0.01）。

表2 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑生長量比較Table 2 Height and ground diameter growth of seedlings of different plus tree

表3 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑生長量方差分析Table 3 ANOVA on height and ground diameter growth of seedlings of different plus S. cathayensis tree

12 個半楓荷優(yōu)樹家系的苗高總均值為66.76 cm，其中，7 個優(yōu)樹家系的苗高均值大于總均值，占比為58.33%；5 號優(yōu)樹家系的苗高最大，為72.04 cm，高出總均值7.91%，其Vi為0.208 6；其次是1 號優(yōu)樹家系，苗高為71.60 cm，高出總均值7.25%；12 號優(yōu)樹家系的苗高最小，為60.02 cm，低于總均值10.10%；3 號優(yōu)樹家系的苗高的Vi最大，為0.288 7，表明該優(yōu)樹家系的子代苗高生長量離散程度最高。

12 個半楓荷優(yōu)樹家系地徑總均值為0.71 cm，其中，6 個優(yōu)樹家系的地徑均值大于總均值，占比為50.00%；12 號優(yōu)樹家系的地徑最大，為0.85 cm，高出總均值19.72%，Vi最小，為0.197 9，表明該優(yōu)樹家系的子代地徑生長量離散程度相對較低；其次是11 號優(yōu)樹家系，地徑為0.79 cm，高出總均值11.27%；4 號優(yōu)樹家系的地徑最小，為0.61 cm，低于總均值14.08%；10 號優(yōu)樹家系地徑的Vi最大，為0.326 2，表明該優(yōu)樹家系的子代地徑生長量離散程度最高。

2.2 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑生長量相關性分析

半楓荷不同優(yōu)樹家系苗期苗高和地徑生長量指標間的相關性分析見表4。采用Pearson 相關系數(shù)法進行雙變量相關分析，結果表明苗高和地徑間的相關系數(shù)r=-0.361，P=0.249 >0.01，差異不顯著。這表明兩變量間不存在顯著的線性正相關關系，即地徑并不隨著苗高的增加而增加。

表4 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑生長量相關性分析Table 4 Correlation analysis on height and ground diameter growth of seedlings of different plus S.cathayensis trees

2.3 半楓荷不同優(yōu)樹家系苗高和地徑聚類分析

利用SPSS 20.0 對12 個半楓荷優(yōu)樹家系的苗高和地徑指標進行聚類，以歐氏距離為遺傳距離，采用Ward聚類法，在遺傳距離5 處將參試材料分為4 類（圖1）。各類群具體指標性狀生長量情況見表5。

表5 半楓荷優(yōu)樹家系子代測定高和地徑生長量各類群性狀特征Table 5 Progeny test on height and ground diameter growth of various groups of plus S.cathayensis trees

由圖1 可知，類群Ⅰ包括4 個優(yōu)樹家系，占優(yōu)樹家系總數(shù)量的33.33%，其苗高均值處于最高水平，地徑均值處于最低水平，分別為70.74 cm和0.66 cm，Vi分別為0.028 4 和0.046 8；類群Ⅱ包括3 個優(yōu)樹家系，占優(yōu)樹家系總數(shù)的25.00%，苗高、地徑綜合而言處于中上水平，其均值分別為69.23 cm 和0.74 cm，Vi值分別為0.022 9 和0.036 2；類群Ⅲ包括3 個優(yōu)樹家系，占優(yōu)樹家系總數(shù)的25.00%，其苗高均值處于最低水平，地徑均值處于較低水平，分別為61.89 m 和0.68 cm，Vi值分別為0.017 3 和0.049 7。類群Ⅳ包括2 個家系，占優(yōu)樹家系總數(shù)的16.67%，其苗高均值處于較低水平，地徑均值均處于最高水平，分別為62.39 cm 和0.82 cm，其Vi值分別為0.053 7 和0.047 4。

圖1 12 個半楓荷優(yōu)樹家系苗高和地徑指標聚類圖Figure 1 Cluster diagram of seedling height and ground diameter of 12 S.cathayensis select tree

綜上分析，聚類分析的最優(yōu)類群為類群Ⅱ，其優(yōu)樹家系分別為3 號、6 號、8 號3 個。

3 小結與討論

（1）植株的生長在自然環(huán)境中受到生物因素和非生物因素的影響，苗木生長的優(yōu)良情況主要是看苗木的質(zhì)量[23]。播種苗受個體遺傳性、環(huán)境因子和人為技術措施等影響，個體的生長狀況差異較大[24]。此外，同一樹種，在相對一致的環(huán)境中培育，生長表現(xiàn)和成活率上的差異主要取決于苗木內(nèi)在品質(zhì)和與立地條件的適應程度[25]。本試驗中，5 個江西種源的12 個半楓荷優(yōu)樹家系的苗高、胸徑生長量差異均達極顯著水平（P<0.01），表明半楓荷不同優(yōu)樹采種育苗的苗木生長量有顯著不同，這與徐放等[26]對紅錐Castanopsis h ystrix14 個半同胞子代苗期的生長差異分析結果、羅建勛等[27]對19 個不同家系毛葉山桐子Idesia polycarpavar.vestita生長性狀統(tǒng)計分析結果和伍銘凱等[28]對櫸樹Zelkova s errata初選優(yōu)樹子代苗期對比試驗結果一致，與樹種的優(yōu)樹種源不同有一定的相關性。賴麗仙[29]等的試驗結果表明，不同半楓荷種源的苗木生長量差異較為顯著，并將半楓荷1年生播種苗的生長過程劃分為出苗期、生長初期、速生期、生長后期4 個時期。

（2）半楓荷實生苗存在顯著的葉形分化現(xiàn)象，葉形分化對苗木的地徑、苗高生長存在顯著影響[30]。不同葉形半楓荷幼苗在生長、外觀形態(tài)和生物量積累上也均存在顯著差異[31]。本試驗中，5 號優(yōu)樹家系的苗高最大，為72.04 cm，但地徑生長量表現(xiàn)不突出，12 號優(yōu)樹家系的地徑最大，為0.85 cm，而苗高均值最低，僅為60.02 cm，進一步對苗期生長量指標進行相關性分析，結果表明苗高和地徑兩個變量間不存在顯著的線性正相關關系，這可能與半楓荷優(yōu)樹的葉片分化類別有一定關系。

（3）為了更加客觀和全面地評價苗木質(zhì)量，應當綜合多指標對樹種苗期生長進行多性狀綜合評價。本研究表明，單一生長量指標不宜作為半楓荷樹種的優(yōu)樹家系苗期測定的選擇參考，對12 個半楓荷優(yōu)樹家系的苗高和地徑指標進行聚類，將參試材料分為4 類，最優(yōu)類群為類群Ⅱ，綜合苗高和地徑生長量指標，初步篩選出3 號、6 號、8 號3 個優(yōu)樹家系。

本試驗對于半楓荷育苗周期的研究相對較短，苗木遺傳品質(zhì)的優(yōu)良性在苗期并沒有完全表現(xiàn)，進行多地、多重復的育苗試驗觀測，才能更客觀全面地反映半楓荷實生苗的生長規(guī)律及分析優(yōu)樹家系間的差異，對半楓荷資源的保護和種源優(yōu)樹選擇有更強的指導意義。