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為了培育鄉土林木良種

2023年09月06日13:01 | 來源:福建日報
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原標題:為了培育鄉土林木良種

郁郁蔥蔥的綠竹林吳振湖 攝

郁郁蔥蔥的綠竹林。吳振湖 攝

鄭蓉(左)在傳授綠竹林種苗管護要領。 吳振湖 攝

鄭蓉(左)在傳授綠竹林種苗管護要領。 吳振湖 攝

周而金(左)、鄭仁華(右)在嫁接杉木第3.5代種子母株。黃功興 攝

周而金(左)、鄭仁華(右)在嫁接杉木第3.5代種子母株。黃功興 攝

周而金在檢查水鬆種苗。吳振湖 攝

周而金在檢查水鬆種苗。吳振湖 攝

國家重點林木良種基地黃功興 攝

國家重點林木良種基地。黃功興 攝

核心提示

國土綠化,良種先行。福建省森林覆蓋率44年保持全國第一,林木良種功不可沒。

近年來,福建省科學造林,通過樹種優化、林分優化,按照“樹種珍貴化和鄉土化,材種大徑級化和高價值化,結構復層異齡化和生態化”的要求,以此精准提升森林質量。

在全國南方集體林區林業重點縣尤溪,福建省尤溪國有林場國家重點林木良種基地的種子園是全省杉木良種育種效率最高的種子園之一。這些年,該基地累計推廣杉木良種造林超過243萬畝,更多的野嶺荒山變成綠水青山,帶來了良好的社會效益、生態效益和經濟效益,實現“林農得利、社會得綠”。

近日,記者走進尤溪,為你講述林場幾代科研人員用腳步丈量科技育種之路的動人故事。

 

40多年堅持杉木良種培育

眼下是苗木生長最為旺盛的季節,也是苗木管護的關鍵期。

灌溉、排水、間苗、定苗……連日來,在尤溪縣坂面鎮仁厚村省級保障性苗圃基地,苗圃管理員正在福建省尤溪國有林場老技術員周而金的指導下管護苗木,基地苗木長勢旺盛。這個苗圃基地於2021年建成投用,面積80畝,培育有杉木、木荷、閩樺、閩楠等10多個品種、240余萬株苗木,可保障尤溪周邊縣市1.2萬畝林地的苗木供應。

60歲的周而金席地而坐,頭戴草帽、身著迷彩服、腳穿勞保鞋,被一群人圍在正中。隻見他手起刀落,切砧木、削穗條,插好穗條后很快就綁好扎帶。一旁的記錄員手拿記錄本,迅速記下樣本編號、嫁接時間等重要信息。

這是今年春天,周而金在嫁接杉木第3.5代種子園的一幕。

福建省尤溪國有林場國家重點林木良種基地地處閩江西南側、戴雲山脈北段西部,創建於1977年。

“父親是這裡的老營造林技術員,1980年退休,我17歲補員來到這裡,沒想到一待就是43年。”周而金回憶,1987年福建省林木種苗總站就選定這裡建立杉木第1代種子園,1989年建立杉木第2代種子園,2006年在福建省林業科學研究院的技術支撐下建立杉木第3代種子園。2009年,福建省尤溪國有林場林木良種基地被國家林業局確定為第一批國家重點林木良種基地。

40多年來,周而金和同事們在福建省林木種苗總站和省林業科學研究院專家的指導下,不斷對杉木樹種親本的配合力、木材品質、抗性、開花結實等特性進行綜合篩選,經過幾代的不斷改良,到第3代就已經有很好的表現。“杉木第3代種子園總面積950畝,年產良種能達到2000多公斤。”周而金說,單單種子產量方面的表現就很不錯,這些年來,總產量達到10343公斤,遺傳增益可以提高到10%以上,每年為省內外杉木造林良種化提供重要保障。

“種子供不應求,省內外都有供應。近的是縣內各鄉鎮,遠的有廣西等地,大都是老客戶。”周而金自豪地說,去年12月種子採收以來,一邊採收、一邊銷售,到今年1月份,最后一批種子剛剛加工好就售罄了。

“經過多年的深耕,福建省尤溪國有林場基地管理團隊在嫁接、培育、管護等方面的技術水平比較高,杉木良種育種效率在全省也是最高的。”福建省杉木種苗科技攻關項目首席主持人、福建省林業科學研究院副院長鄭仁華博士,每年在嫁接、授粉、採收等良種培育的關鍵節點都會來到這個良種基地進行指導、收集相關數據。

“效益好離不開好種苗!”尤溪縣湯川鄉黃林村林農黃惠明由衷贊嘆道,他於2007年在村裡開荒造了35畝杉木林,用的正是福建省尤溪國有林場國家重點林木良種基地的良種。2017年,他申請加入縣裡集體申報的“社會化碳匯造林項目”,因為樹種優良、管護得當,去年他家林子在第一期碳匯交易后產生4502元收益,扣除四成開發成本和一成村集體收益后,黃惠明沒有砍樹就分得2251元。

“保守估計,500克種子可以育7000株苗,種35畝地。”周而金算了一筆賬,這些年僅第3代就推廣杉木良種造林72.4萬畝,算上第1代和第2代,累計推廣杉木良種造林超過243萬畝,帶來了很好的社會效益、生態效益和經濟效益。

如今,在鄭仁華團隊的指導下,這個國家重點林木良種基地正在營建杉木第3.5代種子園。這個高世代種子園,母株更健康,種子品質更好、產量更高,后代表現還能進一步提高。

“第3.5代是從300多份第3代優良材料中,選最好的25份材料進行嫁接。打個比方說,就是從300多人的好班裡,選出成績最好的25個同學來重點培養,實現杉木高世代良種進一步升級換代。”鄭仁華說,這個58畝的種子園共培植2800多株母株,生長良好,預計2025年11月就能生產出第一批杉木第3.5代種子。

鄭仁華告訴記者,杉木是我國南方特有的主要造林樹種,生長快、單產高,無嚴重病虫害,木材用途廣,市場前景廣闊,是福建省最重要的造林用材樹種,在經濟和社會發展中一直發揮著重要作用。不斷進行良種選育,可以更好地讓“林農得利、社會得綠”,也是他們前赴后繼研究的意義所在。

建設綠竹種質資源庫

“長勢不錯!成活率超過90%,達到預期效果。”在福建省尤溪國有林場華口溪管護站060林班01大班020小班,看到幾個月前種下的綠竹種質資源保存庫樣本郁郁蔥蔥,許多已長至與人齊高,福建省林科院竹類所所長、教授級高級工程師鄭蓉博士十分欣喜。

種質資源又被稱為遺傳資源。種質是指生物體親代傳遞給子代的遺傳物質,它往往存在於特定品種之中。如古老的地方品種、新培育的推廣品種、重要的遺傳材料以及野生近緣植物,都屬於種質資源的范圍。它是發展種業的種源,也是一個物種可持續發展的根本。

鄭蓉告訴記者,她在這裡開展的綠竹種質資源保存庫項目主要研究“綠竹種質生物質形成的地理分異”,這個項目是“十四五”國家重點研發計劃專題之一,2021年12月正式立項,2022年3月開始她就帶領科研團隊到全國各地收集綠竹種源信息。今年年初,科研團隊到福建、浙江、廣東、廣西、海南、台灣等地採集了最有代表性的23個綠竹種源。

“採集這23個地理種源1年生竹株,採用移栽母竹法造林。”鄭蓉說,試驗研究表明1年生材料成活率最高。然后,按照完全隨機區組設計試驗。每個參試種源重復10次,每個種源4株單行小區(沿等高線方向橫排),各小區連在一起構成一個完整重復,保証試驗代表性和完整性。

綠竹是一種以筍用為主的多效益竹種。種植綠竹一般3年即可成林產筍,畝產量可達800∼1000公斤,綠筍除鮮食外還可加工成袋裝水煮筍、筍干。綠竹竹材可作建筑、竹編材料和造紙原料,並可加工成竹膠合板和美術工藝品。綠竹根系發達龐大,耐水力強,能固土護岸、保持水土。

目前,尤溪有6.5萬畝綠竹林,“中國綠竹之鄉”名副其實。依托十分豐富的綠竹資源,福建省尤溪永豐茂紙業有限公司總經理鄭建團,帶領團隊研發“三木集”竹青本色紙,將綠竹切片后自然發酵,採用高新技術工藝,不僅保留竹琨抑菌、防虫、防臭功能,同時還保留了竹子的清香。這款產品一經推出,就受到市場熱捧,還曾登上天貓超市年度好評榜第一名。如今,僅制漿產紙一項,每年就要消耗10多萬噸綠竹,直接為該縣竹農增收5500萬元以上。

“尤溪綠竹種植面積大,筍竹加工產業鏈較完善,尤溪縣委、縣政府還專門出台《尤溪縣2020—2024年綠竹新植行動計劃》等相關文件,擴大綠竹種植面積,縣財政給予一定的補助扶持,這些都很好地推動當地綠竹產業的發展。”談到選點在尤溪建設種質資源保存庫的原因時,鄭蓉表示。

綠竹還是地域性較強的竹種,喜溫暖濕潤、不耐嚴寒,主要分布於中國華南叢生竹林亞區、華中亞熱帶混生竹林亞區南部,東南亞、印度、緬甸、泰國、馬來西亞等也有分布,在不同經緯度和海拔帶表現出不同的地理差異,存在生長的最適宜區和最適宜帶,綠竹在尤溪的栽培歷史悠久且種植經驗豐富,在這裡建立種質資源庫不僅具有代表性,也有利於優良種質生產潛力的發揮。

“通過種源試驗,將選育出更加抗病虫害、適應性強、豐產高產、筍質更好的綠竹種源或新品種,助力竹農增收致富。”鄭蓉說,下一步團隊還將擴大種源收集范圍,開展不同種源的生產能力、光合生理、生態適應性和竹筍品質等方面研究工作,通過多性狀綜合評價,實現種源科學區劃,為種質創新提供優良遺傳材料。

“出現了些竹卷葉螟,要馬上施藥。還要除草鬆土,並分析部分母株沒有成活的原因,8月記得追肥250克。我過陣子還會再來察看情況。”臨走,鄭蓉還不忘細心交代。

搶救性保護“活化石”

水鬆,被稱為植物界的“活化石”。杉科水鬆屬喬木,喜光、耐水濕,為我國特有的單種屬孑遺植物,國家一級保護的極小種群野生植物。水鬆天然片林稀少,僅在福建、江西、湖南、廣東等地有分布。

福建是水鬆天然片林的主要分布區,2013年全省重點野生植物資源調查結果顯示,福建省30個縣市共有92個水鬆分布點,總株數約600株。

世界面積最大的水鬆古樹群位於屏南縣嶺下鄉上樓村。調查結果顯示,2010年該古樹群存活水鬆72株,然而到2022年,該群落僅存水鬆古樹60株、幼樹3株、幼苗1株。短短12年,水鬆古樹死亡率高達16.7%,更新率僅5.6%。

福建省林業科學研究院的科研人員在對全省水鬆資源調查結果中發現,這種現象不僅僅出現在屏南縣,所有水鬆野生種群都呈老化衰弱狀態,天然更新不良、繁衍受阻,種群數量在減少,穩定性及競爭力下降。

“水鬆在研究杉科植物的系統發育、古植物學和第四紀冰川氣候等方面均具有重要的科學價值。植物界‘活化石’的美名,實至名歸。”福建省林業科學研究院工程師黃雍容說,然而目前水鬆古樹群的生存狀態堪憂,死亡率大於更新率,如果不及時採取措施對該樹種進行搶救性保護,若干年后,“活化石”有可能不復存在。

研究表明,一種植物與10∼30種其他生物共存,一種植物滅絕會引起10∼30種其他生物丟失。而任何一個物種種群的喪失,都將破壞自然生態系統的結構,影響其生態功能的發揮。特別是許多極小種群野生植物是自然生態系統中的關鍵種,在維持自然生態系統穩定中發揮著重要作用。

在這樣的背景下,2022年初,福建省林業科學研究院福建省瀕危野生植物擴繁和遷地保護中心水鬆課題組成立,水鬆拯救保護工作正式開展。同時,開始收集全省水鬆種質資源,並在福建省尤溪國有林場建立水鬆種質資源庫,保存水鬆基因資源。

周而金作為這個項目的團隊成員,參與水鬆基因庫營建工作,去年11月就與黃雍容到福建省內各水鬆天然片林採集種子,今年3月,團隊又分組到各地採集新鮮穗條進行嫁接。

經過幾個月的精心培育,記者在苗圃基地看到,種子培育的小苗已有5厘米左右高度,穗條嫁接的種苗已有半米來高,郁郁蔥蔥,長勢喜人。

“嫁接講究‘快、平、緊’,削穗條的速度要快、穗條要削平、穗條插好要扎緊,這些都會影響成活率。今年嫁接的成活率達到97%。”周而金一邊檢查水鬆種苗,一邊講解嫁接要領。

“尤溪縣有兩個水鬆天然群落,環境條件適合水鬆生長。”黃雍容說,建立水鬆種質資源庫需要大量的人力物力,尤其關鍵的是一線專業技術人員——嫁接技術工,以及一定面積的自有權屬林地,尤溪國有林場擁有建立條件。

黃雍容說,生物多樣性保護是全球的熱點問題之一,建立基因保存庫是極小種群野生植物遷地保護的重要形式,不僅僅是就地保護的重要補充,更是開展物種回歸自然、實現種群恢復與重建、實現資源可持續利用的基礎和前提,是野生種群遺傳多樣性保護和利用重要源泉。未來,水鬆課題組將針對水鬆瀕危機制、繁育、就地、近地和遷地保護開展一系列研究工作,為拯救保護該樹種提供更多科學參考。(記者 方煒杭 通訊員 吳振湖)

(責編:江葦杭、劉卿)

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