楊樹優良無性系‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’選育研究

吳中能 ，于一蘇 ，蘇曉華 ，劉俊龍 ，丁昌俊 ，苗婷婷

（1.安徽省林業科學研究院，安徽 合肥 230031；2.中國林科院林業研究所，北京 100091）

楊樹是安徽省主要造林樹種之一。上世紀80年代始，安徽省林業科學研究院參加由中國林科院主持的“歐美楊良種選育”“歐美楊膠合板材紙漿材新品種選育”等國家林業攻關項目，上世紀90 年代初承擔世界銀行貸款造林項目“歐美楊良種選育及推廣”科研課題。先后鑒定了‘中渦1 號’等9 個楊樹新品種，選育了‘皖林1 號’等5 個良種，楊樹育種取得了豐碩的成果。特別是江淮流域，隨著良種的推廣，傳統育種上存在的一些不足也逐漸顯現：育種目標以通用性為主，未針對特定區域開展定向育種，過分追求速生，未能把抗逆性作為主要篩選指標，尤其未考慮花粉、種絮對環境污染；栽培品種主要為I-69 楊與I-63 楊子代，親緣關系近，大面積種植易產生病蟲害暴發，影響生態系統穩定性。

本次選育‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’的主要目的是解決江淮地區楊樹主栽品種少、部分品種退化、林分結構穩定性較差、人工林生產力低下、飛絮現象嚴重等實際問題，按照生態育種原則和多階段篩選程序，歷經18 年研究，通過親本選擇、雜交、苗期選擇和多點田間測試，結合速生性、豐產性、抗病性、木材品質、紙漿造紙性能等指標綜合評價選育出的楊樹優良新品種（無性系）?！? 號楊’和‘江淮2 號楊’繼承了父母本美洲黑楊速生、干形通直圓滿、適應性強等遺傳特點，出材率高、材質佳，且具較強的抗病蟲、抗風和耐水濕性能，可作為紙漿材、膠合板材培育，不僅適合在安徽省沿江、江淮、淮北平原栽植，也可在長江中下游至黃河以南平原區推廣?！? 號楊’和‘江淮2 號楊’是針對江淮流域選育的新品種，適應安徽省發展，其作為雄性不飛絮品種，可為江淮地區楊樹品種更新換代提供良種，對于有效控制楊樹春季飛絮、減少環境污染具有重要意義。

1 試驗地概況

‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’等無性系苗期試驗地位于安徽省林科院合肥苗圃，區試林位于蚌埠市淮上區小蚌埠鎮金臺村、桐城市新安鎮龍潭村、安慶市大觀區南埂林場。試驗地概況見表1。

表1 試驗地概況

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2002 至 2004 年課題組采用 50×15、50×河南4 號、50×10/17、50×4 四個雜交組合，獲得雜交苗5 000 余株，經3 次強度篩選，篩選出24 個優良無性系：50×15 組合有5 個系號，分別為15-129、15-24、15-27、15-74、15-1；50×河南 4 號組合有 2個系號，分別為 H-17、H-133；50×10/17 組合有 13個系號，分別為 17-93、17-169、17-66、17-57、17-40、17-51、17-58、17-170、17-63、17-24、17-161、17-89、17-181；50×4 組合有 4 個系號，分別為 4-20、4-3、4-16、4-15。其中‘江淮 1 號楊’（15-129）屬美洲黑楊，母本為美洲黑楊50 號楊（Populus deltoides cl.‘55/65’），父本為美洲黑楊 S3226 （P. deltoides‘3226’，代號 15）；‘江淮 2 號楊’（17-57）屬美洲黑楊，母本為美洲黑楊50 號楊，父本為美洲黑楊10/17 楊（P.deltoides cl.‘10/17’）。2007 至2017 年開展苗期測試和區域化造林試驗，對照為I-69 楊。

2.2 研究方法

2.2.1 區域化試驗

淮上、桐城、大觀試驗地均采取完全隨機區組設計，6 株1 小區，3 次重復。造林密度淮上為4 m×5 m，桐城為4 m×6 m，大觀4 m×8 m?；瓷蠟?007 年春插干造林，桐城和大觀為2008 年春植苗造林。前3年實行林糧間作，主要作物是油菜、小麥等。每年年終測定各區試林參試無性系胸徑、樹高和單株材積。

2.2.2 材性分析

2011、2018 年分別對參試的無性系進行材性分析。每個無性系取樣木2～3 株，用孔徑0.5 cm 生長錐在樣木胸徑部位南北方向（與樹干垂直）采集木芯。

（1）基本密度測定。以Smith 飽和含水率法測定，按公式 Pi=（Cmw/Cn-0.346）計算。式中：Pi 為基本密度（g/cm），Cmw 為飽和含水率時試樣重（g），Cn 為絕干重（g）；氣干密度按 Pq=Cn/Vq 計算。式中Vq 為氣干材體積（cm）。排水法測量體積。

（2）纖維形態觀測。用喬菲芮氏離析法，先進行木材離析，后制片。在顯微鏡下利用MV200C 攝像頭觀測纖維，測定纖維長度（mm）、纖維寬度（μm）、纖維腔徑（μm）和壁厚，每個系號隨機測量50 根完整的纖維，求平均值；再計算壁腔比、長寬比等，統計纖維長度和寬度的頻率分布。

2.2.3 統計分析方法

利用EXCEL、DPS 數據處理軟件對試驗數據進行單、雙因素方差分析和多重比較，并根據區試林數據，應用相應數學模型，綜合分析各無性系的穩定性、適應性。

3 結果與分析

3.1 物候期

由表2 可知，‘江淮1 號楊’萌芽期、展葉期比I-69 楊提前3～5 d，封頂期比I-69 楊推遲7 d，生長期比I-69 楊長8 d?！? 號楊’萌芽期比I-69楊提前2 d，封頂期比I-69 楊推遲4 d，生長期比I-69 楊長 5 d?！?1 號楊’和‘江淮 2 號楊’生長期都比I-69 楊長。

表2 物候期調查

3.2 育苗、造林成活率

由表 3 可知，‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’育苗成活率均達到95%以上，高于I-69 楊3%～4%。

表3 育苗成活率調查

據2007 至2008 年下半年對淮上、桐城、大觀試驗地造林成活率的調查，‘江淮1 號楊’和‘江淮2號楊’平均成活率達90%，均高于I-69 楊，見表4。

表4 造林成活率調查/%

3.3 生長量

由表5 可知，‘江淮1 號楊’平均胸徑是I-69 楊的112.1%，平均材積是I-69 楊的131.2%；‘江淮2楊’平均胸徑是I-69 楊的104.5%，平均材積是I-69楊的111.2%。根據準上、桐城、大觀三地9 年生數據，采用DPS 分析軟件“一年多點區域試驗統計分析”對3 種楊樹材積進行統計分析（表6、表7）。方差分析表明，無性系間材積差異極顯著。經LSD 檢驗，‘江淮1 號楊’材積與I-69 楊存在極顯著差異，‘江淮2 號楊’材積與I-69 楊存在顯著差異，‘江淮1 號楊’‘江淮2 號楊’生長明顯優于 I-69 楊，尤其是‘江淮1 號楊’，表現較快的生長速度。

表5 9 年生無性系生長量

表7 各無性系材積LSD 檢驗

由表6 可知，無性系與地點間交互作用差異不顯著，說明不同地點氣候、土壤條件等對‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’生長影響不大，表現較高的穩定性和適應性。

表6 區域試驗方差分析（材積）

3.4 材性分析

3.4.1 無性系木材密度

木材密度是木材性質的一項重要指標，根據木材密度估計木材的實際重量，推斷木材的工藝性質和木材的干縮、膨脹、硬度、強度等木材物理力學性質。木材密度以基本密度和氣干密度兩種為最常用。對造紙工業來說，木材密度大的材質堅硬，機械制漿過程中磨漿電耗太高；密度小的木材原料消耗量過大，影響制漿設備的生產能力。一般選擇密度在0.35～0.65 g/cm的木材作為造紙原料。氣干密度指木材在一定的大氣狀態下達到平衡含水率時的重量與體積比。氣干密度大，說明木材份量重，硬度大、強度高。

由表 8 可知，‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’4年生基本密度的變化范圍在0.362～0.386 g/cm，氣干密度在0.476～0.518 g/cm；11 年生基本密度的變化范圍在 0.377～0.381 g/cm，氣干密度在 0.501～0.507 g/cm，均低于I-69 楊。3 個無性系中，‘江淮1 號楊’的基本密度和氣干密度都是最小。隨著年份增長，‘江淮1 號楊’的基本密度及氣干密度略有增長，‘江淮2號楊’則略有下降，I-69 楊基本密度及氣干密度分別下降了9.26%、11.94%。經雙因素方差分析，不同無性系間、不同年份間的基本密度、氣干密度均無顯著差異。

表8 各無性系木材密度分析

3.4.2 木材纖維形態

由表 9 可知，4 年生‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’平均纖維長度在0.963～0.966 mm，11 年生平均纖維長度在0.970～0.980 mm，屬中級纖維長度范圍。4 年生和 11 年生‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’平均纖維長度略低于I-69 楊?！? 號楊’和‘江淮 2 號楊’4 年生纖維長寬比為 50.5～50.81，11 年生長寬比為46.79～48.29，均高于40，可作為纖維工業原料?！? 號楊’和‘江淮2 號楊’4 年生纖維壁腔比為0.29～0.34，11 年生壁腔比為0.30，均小于1，均屬上等原料。

表9 4 年生和11 年生各無性系纖維形態

3.5 抗逆性

3.5.1 耐水濕性

沿江是安徽省楊樹主要栽培區之一，受長江洪水的影響，沿岸洲灘地存在季節性上水，因此耐水濕性是楊樹造林品種選擇首要因素之一。大觀試驗地屬江灘地，每年都有季節性上水，深度1～2 m，但不過頂。2010 年7 月，長江流域發生了罕見的洪澇災害，試驗林上水深度達3 m 以上，持續3 個多月，‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’保存良好。其中‘江淮1號楊’基部出現輕度破肚現象，‘江淮2 號楊’基部中度破肚，至2011 年，楊樹破肚現象愈合，生長趨于正常?？梢姟? 號楊’和‘江淮2 號楊’具有一定的耐水濕性。

3.5.2 抗病蟲性

潰瘍病是影響造林成活率重要因素之一，優良品種應具有較強的抗病性。2008 至2010 年課題組連續3 年對桐城市試驗林各無性系潰瘍病進行了每木調查（見表10）?！? 號楊’屬于高抗類型，‘江淮2 號楊’與I-69 楊屬于中抗類型。經調查，‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’與I-69 楊均未發現銹病、褐斑病等葉部和枝干病害。對淮上、桐城、大觀三地試驗林蛀干害蟲連續3 年調查顯示，‘江淮1號楊’和‘江淮2 號楊’蟲株率均在5%以下，3 年后主干已無天牛危害，可見其對蛀干害蟲桑天牛有一定抗性（安徽省危害楊樹天牛主要是桑天牛）。

表10 桐城點潰瘍病調查統計

3.5.3 抗風性

沿江地區楊樹造林常面臨風害。據觀測，2012年大觀試驗林曾遭遇特大臺風，‘南抗3 號’風倒（傾斜）了67%、‘中嘉2 號’風倒（傾斜）了 88%、‘湘林90’風倒（傾斜）了12%，而‘江淮1 號楊’和‘江淮2 號楊’未出現風倒、風折和斷梢現象，抗風折性較強。

4 結論與討論

（1） 歷經 18 年研究，選育出‘江淮 1 號楊’和‘江淮2 號楊’兩個雄性無性系。在同等立地條件下，9 年生‘江淮1 號楊’材積比I-69 楊大20.1%～62.3%，蓄積量每年達 1.414～2.626 m/667m；‘江淮 2號楊’比I-69 楊大5.8%～17.2%，蓄積量每年達1.021～2.467 m/667m。木材基本密度為 0.377～0.381 g/cm，氣干密度 0.501～0.507 g/cm，纖維長度為0.97～0.98 mm，長寬比、壁腔比均符合造紙條件的要求。育苗、造林成活率高，適應性強，抗旱、抗寒、較耐澇、抗風折、抗銹病、抗褐斑病等葉部和皮部病害，對蛀干害蟲桑天牛有較強抗性。

（2）‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’2013 年通過省級良種審定。安徽省種苗總站將其作為雄性楊樹良種在全省9 個苗圃進行推廣。結合中央林業財政項目、長防林項目、血防林項目等，在安慶、銅陵、蕪湖、蚌埠、阜陽、亳州等近10 個市（縣）推廣‘江淮1 號楊’和‘江淮 2 號楊’6 666.67 hm，在湖北、江蘇、山東、河南、湖南等省份引種推廣，取得了良好的經濟、社會和生態效益。

（3）‘江淮 1 號楊’和‘江淮 2 號楊’均為雄性不飛絮楊樹，速生、優質、抗性強，大面積栽植，可有效地控制春季飛絮，減少環境污染。它們可作為膠合板材、紙漿材等工業原料林培育，也是興建綠色通道、農田林網及“四旁”綠化的多品系造林主栽優良無性系，不僅適合在安徽省沿江、江淮、淮北平原栽植，也可在長江中下游至黃河以南平原區推廣。