基于林木育種技術在苗木培育中的應用探究

惠 寧，師佳麗，賀煜霞

（1.清澗縣林業工作站，陜西 榆林 718399；2.清澗縣林木種苗工作站，陜西 榆林 718399）

苗木培育在植樹造林、園林設計、景觀設置等領域占據至關重要的位置。陜西省地勢高低不平且南北延伸800 km 以上，橫跨緯度過多，造成境內氣候多樣，在長城沿線以北為半干旱氣候，陜北地區和關中地區為暖溫帶氣候，陜南則為亞熱帶濕潤氣候，山地區域為暖溫帶氣候。以陜西省清澗縣苗木培育工作為例，清澗縣屬榆林市管轄，為關中要地，苗木培育中時有干旱、病蟲害等自然災害發生，并且存在苗木培育品種較單一的問題。針對上述情況，在苗木培育中應用林木育種技術增加樹種的豐富性，并加強對苗木培育的管理至關重要。

1 林木育種的概念及其特點

1.1 林木育種的概念

林木育種技術是一種有目的性地對樹木進行遺傳改良的技術。簡單來說就是利用遺傳學相關知識，對樹木的品種進行遺傳改良，培育出新樹種，達到豐富樹種的目的。在植樹造林工作中，造林工作人員通常會利用雜交育種、引種、多倍體育種、誘變育種等方法，有針對性地培育生長快、品質優的樹種。

1.2 林木育種的特點

1.2.1 育種資源豐富

我國擁有廣袤的國土，樹木種類繁多且分布較廣。大多數樹木品種都是沒有經過人工改良的原始品種，處于野生狀態。我國當前發現的木本植物種類高達8 000 余種，在林木育種工作中只利用很小一部分樹種。我國樹木選種的潛力較大，應充分挖掘現有樹種，并保存其自然形成的優良變異類型。

1.2.2 育種周期較長

林木育種周期較長的主要原因是樹木本身的生長周期較長。大多數樹種從苗木生長到性成熟，再到經濟性成熟需要幾年甚至幾十年。林木育種最為基礎的第一代選擇到第二代選擇的時間極其漫長。如果育種工作人員選擇有性雜交的培育方式，通常需要數十年；選擇無性雜交的方式速度較快，在10 年左右。對于本身生長周期很長的樹種，育種需要更長時間。為了盡可能縮短林木育種的周期，工作人員通常采取以下兩方面措施。

一是對樹種進行早期預測，根據樹種幼苗時期的性狀表現，推測成年時期表現的性狀。早期預測主要是預測樹種成年后的生理和形態。形態方面的預測方法是觀察樹種幼苗期間的形態指標，例如通過觀察枝條長度、枝條和枝條中間的角度、分枝數、嫩枝的長度、枝葉的密度等預測樹種成年后的生長情況。以落葉松樹種為例，相關研究發現，該樹種樹齡在16 年時的生長程度和5 樹齡時的嫩枝生長數量有密不可分的關系，所以可以通過5 樹齡時的嫩枝數量合理推測落葉松成年后的形態。對樹種生理方面的預測原理是樹木的生長速度完全取決于其自身的光合能力，而樹種的光合能力是由樹木本身的葉片數量、面積、光合效率決定的，通常樹種枝葉繁茂、葉長且密就代表該樹木生長快速。工作人員可以通過觀察樹種早期的枝葉繁茂程度和葉片的長度來合理預測樹種的光合效率，從而預測樹種成年后的生理。

二是育種工作人員通過人工催熟手段提前使樹木開花結實。在樹種中除了早期的蕨類植物喬木和其孑遺的繁殖為孢子繁殖之外，現代大多數樹種都是以種子為媒介進行繁殖，傳播方式有風力、自然力、水力等。樹種自然繁殖時間較久且成功率不高。為了縮短這一過程，育種工作人員會使用催熟手段。對于一些結果的樹種，為了盡可能加快其性成熟速度，通常采用乙烯作為催化劑。乙烯對果實有催熟作用，可以加速其性成熟。影響樹種生長的因素多為溫度、光照和肥力。對于一些只開花不結果的樹種，工作人員通常會增加鉀肥、磷肥的施用量，減少氮肥的施用量，并適當增加光照時間，減少水分灌溉并增加溫度，從而加速樹木成熟。

2 苗木培育的必要條件

2.1 土壤條件

選擇合適的土壤是培育作物最為關鍵的一環。在選擇土壤時，不僅要考慮土壤可能受到的污染，還要綜合考量土壤黏度、濕度、營養成分和酸堿度。在對育種后的苗木進行培育時，要著重注意種植的土壤環境。為了最大限度提高苗木的存活率，可以對土壤中的營養成分進行檢測和化驗，檢查成分中是否有隱藏的有毒、有害物質。

2.2 濕度條件

濕度條件是苗木培育中最為基本的條件。充足的水分、適宜的濕度可以最大限度提高苗木的存活率，加快苗木的生長速度。不同的樹種對于土壤濕潤度的要求不同，培育工作人員應根據樹種的實際情況確定土壤應保持的濕度。土壤過于濕潤會大量滋生細菌，增加苗木被病害侵襲的概率，對苗木生長極為不利。土壤過于干燥會嚴重影響苗木生長速度，甚至還會降低苗木存活率。在濕度高的情況下，苗木的根系通常粗且多；在濕度低的情況下，苗木的根系通常細且長。根據相關研究發現，土壤濕度在20%～24%為苗木的適宜濕度[1]。

2.3 密度條件

密度條件指的是苗木的種植密度。種植密度直接影響苗木的生長質量。種植過于密集會造成苗木間互相搶奪營養和生長空間，降低光合作用的效率，導致苗木的生長態勢較差，體型較為纖弱，嚴重影響苗木的生長速度。種植過于稀疏會使得苗木之間雜草叢生，加速土壤中的營養成分流失。合理的密度條件也是保障苗木存活率的關鍵。根據相關研究發現，苗木的播種苗床最佳行距為8～25 cm，大田育苗的最佳行距為50～80 cm。

3 林木育種技術在苗木培育中的應用

3.1 合理選擇苗木圃地

苗木圃地是林木前期的生長環境，對于林木育種技術的應用有至關重要的影響。在苗木培育工作中應用林木育種技術首先要選擇合適的圃地，而選擇圃地就是選擇苗木生長的土壤環境。不同樹種對于土壤的要求不同，工作人員應根據苗木的生長特點和生理特征選擇合適的圃地，確保土壤條件可以和苗木的生長相契合，最大限度上為苗木創造良好的生存條件，提升苗木存活率。例如在培育石榴樹、桂蘭樹等喜光類型樹種時，要把苗木圃地設置在地勢較為廣闊、無遮擋光照的區域；培育較為喜陰的蕨類樹種時，可以把苗木圃地設置在較隱蔽的區域，還可以在圃地中采取一些必要的遮光措施，盡可能減少苗木的光照時間。

在選擇圃地時，除光照因素外，還要考慮灌溉和土壤營養成分等，盡可能把圃地設置在灌溉方便的區域，并且土壤應處于深厚、疏松且肥沃的狀態。從經濟效益角度來看，苗木圃地需要具有良好的交通條件，盡可能降低苗木在運輸過程中產生的成本，使苗木圃地的經濟效益最大化[2]。

3.2 種前土壤處理

選擇苗木圃地后，為提升苗木存活率，滿足其前期生長需求，需要結合林木育種技術開展種前土壤處理工作。例如通過施用底肥的方式增加土壤中的營養成分。在施加底肥時，應根據具體的苗木品種和土壤中各種營養元素的分布情況來選擇肥料種類，腐熟后的農家肥為最佳選擇。

在條件允許的情況下，培育工作人員可以對圃地中的土壤進行檢測，明確其中氮、磷、鉀各類營養元素的占比情況，針對苗木的種類有目的性地補充土壤中的營養成分。若條件不允許，培育工作人員可以根據上一年圃地中樹木的生長情況大致推測土壤中缺少的營養成分。例如上一年圃地中生長的樹木葉片發黃，土壤中極有可能缺少鉀元素；即使在施用腐熟農家肥后，樹木的長勢依舊不能達到預期，此時土壤中可能缺少氮元素；如果樹木結果率低、開花慢，土壤中則缺少磷元素。培育工作人員可以根據上述推測當前圃地中缺少的營養成分，針對性施用復合化肥，最大程度上為苗木創造良好的生長環境。

在土壤的前期處理方面，除了要有針對性地補充土壤中的營養元素外，還要開展平地工作。在確保圃地表面不存在異物、雜物后進行整地，整地的目的是提高土壤的疏松程度，整地工作要盡可能充分。在苗木培育階段，工作人員可以使用耕犁開展整地工作，通常整地的深度維持在30 cm 左右。在耕犁后要將土壤曬3 d 以上，最大限度減少土壤中的過冬蟲卵和病菌。如果苗木圃地的面積較小，工作人員可以根據實際情況對土壤進行消毒殺菌，確保土壤中不存在蟲卵和病菌。此外，還應科學制定輪作制度，杜絕在同一片土壤中連續多年種植同一種苗木的情況[3]。

3.3 科學選擇苗木品種

通常苗木培育的目的為綠化工程，所以選擇苗木品種時要綜合考慮各種因素，主要分為以下兩個方面。

3.3.1 氣候因素

我國擁有廣袤的國土且橫跨緯度較寬，各地區的氣候差異較明顯，適合生長的樹種也各不相同。雖然可以通過林木育種技術最大限度提升苗木對環境的適應能力，或采用人工干預手段改變圃地中的生長環境，但一些氣候相對惡劣的環境依舊不適合很多樹種正常生長。培育工作人員在選擇苗木品種時，要先詳細調研圃地所處的自然氣候條件，確保樹種可以在該氣候條件下順利生長。

從經濟效益的角度來看，如果區域中的氣候條件與樹種的生長條件差異較小，且此樹種在該區域可以創造較大的經濟價值，可以使用林木育種中的雜交技術有指向性地培育符合該區域特點的樹種，使經濟效益最大化。

3.3.2 美觀因素

苗木培育的目的大多為綠化，而綠化中最為核心的要素就是美觀，所以培育工作人員在選擇苗木的品種時要考慮到美觀因素。當前我國大部分城市為了提升城市物種的多樣化，對混交林的需求越來越大，這意味著苗木培育中的混交栽培技術有了更廣闊的市場。從市場需求的角度來看，合理搭配圃地中的物種是將林木育種技術應用到苗木培育中的體現，最大限度提升了圃地面積利用率。在實際培育工作中，可以將一些生長特征和生長習性相似的苗木種植在同一片圃地中，盡可能為苗木創造更自然的生長環境[4]。

3.4 合理確定育種周期

林木育種技術的特點之一就是育種周期較長。很多綠化工程對苗木的生長周期有一定的要求，這就需要工作人員熟練運用早期預測手段，根據樹種的實際情況和市場的需求情況合理確定苗木的育種周期。樹種的生長周期基本都特別長，所以在苗木培育的過程中，工作人員要靈活縮短苗木育種周期。市場需求每時每刻都在變化，只有培育工作人員根據當前市場需求合理控制生長周期，才能使經濟效益最大化。值得注意的是，并不是生長周期越短產生的經濟效益就越高。一些樹種生長周期過短，達不到預期制定的培育目標，增加了被市場淘汰的概率。

3.5 擇優選育

擇優選育是林木育種技術中最為關鍵的一環，在苗木的培育工作中也是如此。工作人員對苗木進行培育的過程中，可以從圃地中或者當地選擇一些天然的優質樹種和天然雜交品種，也可以從圃地中選擇出長勢良好、光合效率較高的樹種，通過使用林木育種中的繁殖技術有目的性地培育符合市場需求的新型苗木品種。例如近些年城市綠化中較為常見的箭桿毛白楊樹，就是從毛白楊樹種中選擇天然優質雜交樹種，經過有針對性繁育后培育而成。如果當地或者圃地中的苗木品種較少，可以從外地引進一些優良樹種進行培養，并且從中選擇長勢良好、性成熟的苗木繁殖培育，根據市場需求培育一些優質的樹種，使苗木的經濟效益最大化[5]。

3.6 植物組織培養

植物組織培養技術是林木育種技術中的新型技術。培育工作人員可以在圃地中選擇一些長勢穩定、自身生命力較頑強的苗木進行切片，再在無菌培養皿中進行培養一段時間后，可以得到和母株遺傳性狀一致的試驗個體。該種方法不但培養周期短，還可以有針對性地培養出單倍體或多倍體，有較高的經濟效益，最大限度降低時間成本，解決了林木育種生長周期長的問題。此外，該技術是人工促使植物細胞相互融合，可以直接解決不同樹種間雜交不親和的問題，最大程度改良樹種性狀。但該技術對培育工作人員的專業水平要求較高，對實驗室設備的要求較為嚴格。

3.7 現代生物育苗

現代生物育苗技術和傳統林木育種技術有著較大的差異。現代生物育苗泛指在圃地或者溫床、溫室中培育幼苗后移植到土地中栽種。在苗木培育工作中使用該技術是利用現代已經成熟的生物技術，將傳統的雜交種放在溫室或者溫床中轉變為生物育苗，研究和提取其遺傳特性，從而獲取該種苗木生物多樣性特征。就目前情況來看，現代生物育苗技術尚未成熟，在使用過程中可能出現問題。培育工作人員應將傳統林木育種技術和現代生物育苗技術相結合，以傳統育種技術為基礎，根據自身的育種經驗，完善現代生物育苗技術的理論體系，從而保證該技術的嚴謹性和高效性[6]。

4 結束語

將林木育種技術應用到苗木培育工作中有極強的現實意義。在實際培育工作中，應從圃地選擇、土壤處理、品種選擇、確定育種周期、擇優選育5 個方面入手，還可以在苗木培育中應用植物組織培養和現代生物育苗技術等新型林木育種技術，促進林業產業向著標準化、現代化的方向發展。