佯黄竹优良无性系选育

2020-09-02 09:59周国强贾廷彬
世界竹藤通讯 2020年4期
关键词:制浆胸径单株

周国强 王 勇 贾廷彬

(1 宜宾林竹产业研究院 四川宜宾 644000;2 宜宾市林业与竹业局 四川宜宾 644000)

佯黄竹(BambusachangningensisYi et B. X. Li)[1]良种选育工作自2008年开始,多年来通过佯黄竹选育对象初选、优良无性系遴选、区域品种品比纯化等科研工作,选育出了竹材产量高、适应范围广、抗性强的优质浆(材)用良种竹。在选育的基础上还对佯黄竹良种的生态学、生物学和理化特性进行了研究。并于2016年通过四川省林木品种审定委员会良种认定(良种编号川R-WTS-BC-005-2015)。本文是对历年选育工作的成果总结。

1 材料来源

2008年佯黄竹优良品种选育组开始对佯黄竹新品种原生地进行观测调查,并在原生地按照初选优标准,选出表现较好的4丛佯黄竹作为无性系选育对象,分别记为YHZ01、YHZ02、YHZ03、YHZ04。其中,YHZ01、YHZ02来自兴文县莲花镇共和村红钟林场,YHZ03、YHZ04来自长宁县竹海镇新生村六组(小地名:黄金湾)。

佯黄竹优良竹丛的初选优标准为:1)竹丛年龄在4年以上,竹丛完整,生长良好,枝繁叶茂,没有病虫害;2)竹丛内竹株大小、分布均匀;3)发笋数量高出普通竹丛20%以上,竹材产量高出普通竹丛20%以上;4)竹秆通直,竹林单位面积立竹株数大于普通竹丛30%以上。

2 选育方法

2.1 优良无性系遴选

1) 材料与试验区设置。对初选优的4个无性系YHZ01、YHZ02、YHZ03、YHZ04进行种苗繁殖观测。在宜宾市林科院良种实验基地(长宁县竹海镇新生村)进行栽植试验,每个无性系设置试验区面积为400 m2(20 m × 20 m),栽植株行距为4 m × 4 m。每个无性系设置4次重复。

2) 调查与统计。在每个试验小区的四角及中心处分别选择一丛具有代表性的竹丛作为调查竹丛,即每个试验区选择5丛进行调查。连续观测调查竹丛的发笋量、胸径、株高、秆质量、壁厚等生长指标,分析无性系间的差异,综合遴选高产优质株系用于区域品种对比试验。

2.2 区域品种对比试验

1) 材料与试验区设置。以遴选出的优良无性系为材料,以当地竹种硬头黄竹(C1)、绵竹(C2)、慈竹(C3)为对照,在宜宾市的兴文县、长宁县、南溪区、江安县进行区域品比试验。每个试验点布置4个竹种(遴选株系+3个对照竹种),每个品种设置3次重复,每个试验点共计设置12个试验小区。每个试验小区面积为667 m2,采用母竹分蔸方式栽植,栽植株行距为3 m × 4 m,管理措施同大田生产措施。

2) 调查与统计。栽植后测量记录单株发笋情况,第3年测量当年生新竹生长指标及材性指标。在每个试验小区的四角及中心处选取具有代表性的竹丛共5丛作为观测记录对象,测量数据在各试验点按照竹种分类统计。

3 结果与分析

3.1 栽植1年后无性系生长情况

初选优的4个无性系YHZ01、YHZ02、YHZ03、YHZ04栽植1年后调查其初步的生长情况,统计结果见表1。

表1 佯黄竹4个无性系初步生长情况

1) 造林成活率。统计结果显示,4个无性系的栽植成活率,YHZ03、YHZ04均为95.1%,略高于YHZ01、YHZ02。方差分析结果显示,各无性系间造林成活率差异不显著(P=0.427>0.05)。现场调查发现,4个无性系间造林成活率差异不大,竹丛死亡的主要原因是竹蔸芽损伤以及失水。

2) 单株平均发笋量。4个无性系的单株平均发笋量,YHZ03最多,为3.03株;YHZ02最少,为2.55株。方差分析结果显示,各无性系间单株平均发笋量差异不显著(P=0.133>0.05)。

3) 丛平均成竹高。4个无性系的丛平均成竹高,YHZ04最大,为4.1 m;YHZ01最低,为3.4 m。方差分析结果显示,4个无性系间平均成竹高不存在显著性差异(P=0.175>0.05)。

综合各项生长指标可见,初选优的4个无性系栽植1年后均生长正常,无性系间不存在显著性差异;其中,YHZ03、YHZ04株系生长情况表现略好。

3.2 不同丛龄的新生竹生长指标变化

对初选优的4个无性系,于栽植后1年、2年和3年(即竹丛年龄分别为1 a、2 a、3 a)分别调查每年新生竹的胸径和秆高,分析不同丛龄当年新生竹生长指标的变化。

3.2.1 胸径

从统计结果可以看出(表2),无性系丛龄为3 a时所发新竹胸径基本达到竹种生物学秆径大小,4个无性系的新竹平均胸径达5.98 cm。其中,无性系YHZ03的新生竹胸径最大,为6.12 cm;YHZ01的新生竹胸径最小,为5.79 cm。从各无性系新生竹胸径的年度变化看,均表现为丛龄为2 a时胸径变化最大,平均较1 a时增长51.40%;丛龄3 a时新竹胸径较2 a时平均仅增长23.05%,新生竹胸径趋于稳定。由此表明,各无性系在造林后第3年秆胸径开始进入稳定生长阶段。

从不同无性系之间比较可以看出,YHZ03在丛龄2 a与3 a时新生竹平均胸径的增长率差距最小,为13.9%,并且连续2年的胸径增长率均超过25%,推测该无性系未来胸径生长还具有较大增长的潜力。

3.2.2 秆高

从秆高的统计结果可以看出(表3),无性系在丛龄为3 a时所发新竹秆高基本达到竹种生物学秆高高度,4个无性系的新竹单株平均秆高达9.85 m。其中,无性系YHZ02的新生竹秆高最大,为10.10 m;YHZ04的新生竹秆高最小,为9.60 m。从各无性系新生竹秆高的年度变化看,均为丛龄为2 a时秆高变化最大,平均较1 a时增长105.18%;而到丛龄3 a时新竹秆高较2 a时平均仅增长27.11%,新生竹秆高趋于稳定。由此表明,各无性系在造林后第3年秆高开始进入稳定生长阶段。

表3 无性系不同丛龄当年新生竹秆高变化

综合新生竹秆胸径和秆高2个指标可以看出,佯黄竹丛龄为3 a时各无性系的生长基本趋于稳定,基本达到自身生物学特征标准。从试验的4个无性系之间比较看,YHZ03株系在胸径和秆高指标上都表现出较强的生长潜力。

3.3 优良无性系遴选

在无性系丛龄为4 a时,调查各无性系单株发笋量以及新生竹的胸径、秆高、秆质量、秆壁厚和节数。调查统计结果见表4,无性系间各指标的方差分析结果见表5。

表4 无性系丛龄4 a时生长情况

表5 丛龄4 a时各无性系间生长指标方差分析

1) 单株发笋量。4个无性系在丛龄4 a时平均单株发笋量为4.3株。其中,无性系YHZ03发笋量最多,为5.1株,无性系YHZ01发笋量最少,为3.6株。单因素方差分析结果表明,4个无性系间存在极显著性差异(P<0.01),其中YHZ03表现最好。

2) 胸径。4个无性系在丛龄4 a时新生竹平均胸径达到5.60 cm。其中,无性系YHZ03新生竹平均胸径最大,为6.10 cm;YHZ01新生竹平均胸径最小,为5.10 cm。单因素方差分析结果显示,4个无性系间均存在极显著性差异,其中YHZ03表现最好。

3) 秆高。4个无性系在丛龄4 a时新生竹平均秆高为12.35 m。其中,无性系YHZ03新生竹平均秆高最大,为13.90 m;YHZ01新生竹平均秆高最小,为11.20 m。单因素方差分析结果显示,4个无性系间存在极显著性差异,其中YHZ03、YHZ04表现优秀。

4) 秆质量。与秆高指标统计结果类似,4个无性系新生竹平均秆质量为8.10 kg/株。其中,无性系YHZ03新生竹平均秆质量最大,为8.40 kg/株;YHZ01新生竹平均秆质量最小,为7.80 kg/株。单因素方差分析结果显示,4个无性系间存在极显著性差异,其中YHZ03、YHZ04表现优秀。

5) 壁厚。就竹秆壁厚而言,丛龄4 a时4个无性系平均壁厚为0.8 cm。其中,无性系YHZ03新生竹平均秆壁厚最大,为0.90 cm;YHZ01新生竹平均秆壁厚最小,为0.80 cm。单因素方差分析结果显示,4个无性系间存在显著性差异。

6) 秆节数。丛龄4 a时4个无性系平均秆节数为46节。其中,无性系YHZ03新生竹平均秆节数最大,为47节;YHZ01新生竹平均秆节数最少,为44节。单因素方差分析结果显示,4个无性系间存在极显著性差异。

综上所述,佯黄竹无性系YHZ01、YHZ02、YHZ03、YHZ04丛龄4 a时新竹在发笋数、胸径、秆高、秆质量、秆节数指标上存在极显著差异,在壁厚指标上存在显著差异。无性系YHZ03在各项指标的表现上均优于其他无性系。因此可将YHZ03作为遴选优良品系,进行下一步区域试验。

3.4 区域品种对比

以遴选优良品系YHZ03作为供试品系,以当地竹种硬头黄竹(C1)、绵竹(C2)、慈竹(C3)[2]作为对照,在兴文县、长宁县、南溪区、江安县进行区域对比试验。调查统计结果见表6。

表6 优良无性系区域对比试验统计结果

3.4.1 生物学特性比较

对比区域性试验中各生长指标可以看出,无性系YHZ03在4个引种试验区均栽植成功,生长发育良好。与对照竹种相比,YHZ03生长旺盛,在发笋量、胸径、秆高、秆质量、壁厚等指标上都有明显增加,与C1比较各指标分别平均增加53.73%、57.50%、28.39%、100.00%、36.00%,与C2比较分别平均增加27.95%、21.15%、13.83%、25.95%、47.83%,与C3比较分别平均增加44.06%、45.66%、24.57%、106.25%、100.00%。可见,无性系YHZ03对比C1、C2、C3有更大的生物量产出,浆(材)用性优于本地竹种。

无性系YHZ03在立地条件类似的兴文县、南溪区试验点间生长状况无显著性差异;在低海拔平坝地形的长宁县试验点具有更优的表现;在高海拔的江安县试验点,表现出较强的抗寒性特征,远超出一般丛生竹适生海拔上限。综合表现说明无性系YHZ03性状已基本稳定,在低海拔平坝区生长表现更好,同时在海拔860 m处亦能正常生长,表现出优良的抗寒性。

3.4.2 制浆造纸性能

为了解佯黄竹在制浆造纸工业方面的应用潜力,测定了佯黄竹的纤维素含量、纤维形态和制浆得率,并与四川主要造纸竹种硬头黄竹、绵竹、慈竹[3-5]进行比较,结果见表7。

表7 不同竹种制浆性能比较

1) 纤维素含量。对比分析显示,佯黄竹纤维素含量为52.54%,高于硬头黄竹和慈竹,略低于绵竹。一般情况下,纤维素含量越高,则制浆率越高,经济效益越好。

2) 纤维形态。纤维长及长宽比是评价纤维原料的重要依据。对比显示,佯黄竹纤维平均长度2.52 mm,纤维长宽比为131.50,有较大的纤维长宽比,高于硬头黄竹、绵竹。纤维长度越大,长宽比越大,则纤维交织能力越强,成纸强度就大。从纤维形态来看,佯黄竹纤维造纸,具有纸张不易破裂的特点。

3) 制浆得率。制浆得率是衡量竹材制浆性能的重要指标。对比显示,佯黄竹制浆得率明显高于本地的硬头黄竹、慈竹。佯黄竹采用硫酸盐法制浆生产化学浆,粗浆得率为52.60%,粗渣率为0.10%,细浆得率为52.50%,黑液残碱为8.70 g/L(以NaOH计),细浆卡伯值为11.70,具有较高的制浆得率和较好的脱木素效率,说明佯黄竹用于造纸具有较好的经济效益。

4 结论

按照竹浆(材)用林定向培育的目标要求,竹种应满足产量高,竹材纤维含量高,纤维长度长、长宽比大,制浆得率高等条件。通过多年良种选育试验观测,佯黄竹无性系YHZ03产量高、浆(材)用性好,区试平均单株产量7.80~8.60 kg,纤维素含量52.54%,平均纤维长度2.52 mm,纤维长宽比131.5,制浆得率52.5%,除纤维素含量略低于绵竹、纤维长宽比略低于慈竹外,其余指标均高于本土主要造纸竹种硬头黄竹、绵竹、慈竹。佯黄竹良种的选育对于提高竹材产量与质量、提升纸浆品质均具有实践意义。通过区试,该品种品质稳定,在不同区域适应性好,优良性状能保持一致性,在宜宾主要竹产区,其综合经济性状无显著变异,质量好且稳定,同时该品种具有较强的抗寒性,在海拔1 000 m以下具有较高经济价值,适宜推广示范。由此,该品种于2016年4月12日通过了四川省林木品种审定委员会良种认定(良种编号:川R-WTS-BC-005-2015),良种名称命名为“巨黄竹”。

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