马尾松(Pinus massoniana)广泛分布于我国南方17个省(区)，是我国南方特有的多用途重要工业用材树种，该树种从“六五”开始即已被列入国家科技攻关项目。“八五”以来，马尾松被确定为南方重要的纸浆材树种，并已在基因资源收集保存和利用、育种群体建设、纸浆材种子园研建和种子丰产技术、材质和纸浆性能遗传变异、纸浆材优良种源等方面开展了研究，取得卓有成效的科研成果，带来较高的经济、社会和生态效益。

为充分利用林木基因组的加性效应和非加性效应，最大限度地获取遗传增益，林木改良走无性系化是必经之路。因此，无性系育林(clonal forestry)在最近十几年内，首先在一些扦插易生根用材树种中得到广泛开展，并逐渐涉及一些难生根树种。马尾松属扦插难生根树种，且母株年龄效应明显，现已查明该树种的插穗属愈伤生根型，低内源IAA水平，高内源ABA、iPA、GA_1/3和内源抑制物水平，高IAA氧化酶活性等因素是制约其生根的主要原因(季孔庶等，1997；1998；1999；2001)，对此采取针对性的促根技术，目前使5 a生以内母株的插穗成活率达到生产的要求(季孔庶等，2001)。插穗生根能力变异性研究表明，无论是种群间还是种群内个体间，选择易生根的采穗母株均有较大潜力(季孔庶等，1998)。为此本项目希冀利用已有的研究基础，按纸浆材的选育目标，筛选既速生又具强生根能力的优良遗传基础繁殖材料，经扦插形成无性系；并研发其采穗圃营建技术；开展无性系的多地点造林初步试验。为马尾松纸浆材无性系育林奠定基础。

1 材料和方法 1.1 纸浆材优良无性系筛选 1.1.1 材料来源

原始材料来源于福建省漳平五一林场的3个试验林：7 a生广西种源试验林；3~4 a生的马尾松纸浆材专营性无性系种子园混合家系林分；2 a生专营性无性系种子园子代测定林。

1.1.2 优良采穗母株初选

种源林和种子园混合家系林分，用“目测法”在选择出优良林分小班内，筛选优良单株，按照优株树高超过其周围植株平均值20%，且冠形好，树干通直圆满、无病虫害等标准，确定其为采穗母株，选择强度为1/1 000~1/2 000。为保证插穗数量，种子园子代测定林内的采穗母株按照以下方法筛选：先选择生长较优的一个重复小区，再在每小区内选最优单株作为采穗母株。

1.1.3 优良无性系选择

在初选的基础上，采穗条在全光喷雾插床内扦插促根，插穗处理和扦插技术按文献(季孔庶等，2001)。调查插穗生根率、平均根系总数、根系效果指数〔根系效果指数=(平均根长×根系数量)/总插穗数〕等性状，将相同年龄母株的各无性系插穗生根性状进行比较，并结合种子园各无性系材性性状(木材密度)和子代生长量，选出一批较优的采穗母株，形成生根能力、生长量和材性兼优的无性系。

1.2 采穗圃营建与管理 1.2.1 不同建圃方式的穗条数量和质量调查

建圃时同一无性系材料分成2份，分别采用山场和圃地2种方式营建采穗圃。山场采穗圃采取开水平梯带，带宽0.8 m，定植株距为1.0 m，达12 500株·hm^-2的栽植密度。圃地采穗圃采用0.4 m×0.8 m的株行距，达31 200株·hm^-2的栽植密度。

于栽植当年6月中旬，在离地面7 cm处截顶，同时剪除侧芽留侧枝。剪后开始施肥，采用尿素+复合肥+水(按2:1:97的浓度)浇施，每周1次。于同年10月初调查穗条数，并对穗条按以下标准进行分析。Ⅰ级：穗条基部粗度≥0.3 cm，穗条长度≥7 cm；Ⅱ级：穗条基部粗度介于0.1~0.3，穗条长度介于5~7 cm；Ⅲ级：穗条基部粗度≤0.1 cm，3 cm ≤穗条长度≤5 cm。统计各级穗条数。

按不同建圃方式分3次重复，共调查60个分株。

1.2.2 不同管理方法对穗条数量和质量的影响

利用圃地采穗圃作为对象，调查上述施肥措施对提高穗条数量和质量的作用，以每星期浇1次水作为对照，调查方法同1.2.1。

利用山场采穗圃作为处理材料，在6月中旬对4个无性系采取修剪(截顶和侧芽)与不修剪(对照)，每个无性系20株，各处理40株，分4次重复。10月初调查各级穗条数和萌发的侧枝数。

1.3 无性系造林试验

利用扦插所得的无性系苗，从1998年开始，分别在漳平五一林场、邵武卫闽林场、顺昌洋口林场、明溪县丘陵和永林股份森林经营分公司燕江木材采购站选择Ⅱ类立地，按1 800株·hm^-2的密度营造试验林，并以容器实生苗作对照，各无性系采用块状造林，每块20个分株，分3次重复开展试验。最后调查造林成活率及漳平五一林场试验点3 a生林分的生长情况。

2 结果与分析 2.1 纸浆材优良无性系筛选 2.1.1 优良采穗母株初选

以生长量为指标，在各类林分中共筛选出871株较优采穗母株。据原始林分的改良程度高低，采穗母株的分布情况为：种源林材料150株，专营性无性系种子园混合家系332株，专营性无性系种子园子代测定林389株。按林分年龄所选采穗母株的分布情况为：7 a生150株，4 a生82株，3 a生250株，2 a生389株。采穗母株及对应原始林分的生长量情况比较汇总于表 1，从树高生长量可见，各采穗母株均超过对应原始林分平均生长量的20%以上，且7 a生种源林内所选的采穗母株胸径超过原始林分的50%，但7 a生母株的扦插生根率均在37.4%以下。

2.1.2 优良无性系选择

对上述871个采穗母株采穗，繁育无性系苗，经过连续3 a的试验测定，最终以扦插生根率和造林成活率均高于80%为标准，并兼顾原采穗母株的生长量及无性系种子园内母树的材性性状(木材密度)，最终筛选优良无性系32个，其生根性状及3 a生的生长性状见表 2，除根系效果指数和地径外，各性状在各无性系间差异不显著，但均显著超过对照。可见该32个无性系无论是扦插生根能力，还是生长量均是较优的。进一步分析发现，所选的32个无性系其树高平均生长量超过所有无性系平均值的16.11%，胸径生长量超过所有无性系平均值的10.35%，生根率超过28%。这批无性系与对照(同期栽植的实生林分)比较，3 a生树高超过对照28.6%，胸径超出16.7%。且这些无性系的采穗母株均来自无性系种子园木材密度高的无性系的家系林分，原种子园无性系的木材密度均在0.479 5~0.610 9 g·cm^-3，木材密度的选择增益平均达8.7%。周志春等(1994)和范林元¹⁾的研究发现马尾松木材密度单株遗传力达62%，家系遗传力达57%。认为本次选出的32个无性系具较高的木材密度(0.562 8~0.610 9)，由于木材密度与制浆过程的纸浆得率、纤维含量、管胞壁厚度等木材制浆性状密切相关，可见所选出的32个无性系完全可以作为纸浆材优良无性系。当然此推论的直接证据还有待于这批无性系成材后，进行相关性状的测定。

1) 范林元.马尾松实生种子园亲本多性状育种值评定及其去劣疏伐研究.南京林业大学硕士学位论文，2001

2.2 采穗圃营建与管理技术 2.2.1 不同建圃方式对穗条质量和数量的影响

比较山场和圃地采穗圃的穗条数量和质量(表 3)，按单株的数据方差分析发现二者差异不显著。观察发现圃地采穗圃各母株萌发的侧芽数更多，侧芽更饱满，有利于第2年春季采穗，并且圃地采穗圃有利于水肥培育等集约化管理，另外，由于单位面积母株数量的增加从而提高了单位土地面积的采穗数量。当然，在圃地的地价较高或在繁殖圃附近难以找到合适的圃地，而山场的土壤条件较优越，又有水源，交通也便利，应该说山场采穗圃也是可取的建圃途径。鉴于此，于2000年在五一林场的梅水坑工区，用纸浆材优良无性系营建了0.33 hm²山场采穗圃，目前长势良好，每年可采穗条3次。

2.2.2 集约化管理对提高穗条数量和质量的作用

主要研究了施肥和修剪对提高采穗效率的作用。比较施肥与不施肥(对照)处理单位面积各级穗条数量(表 4)，施肥无论对于提高穗条的数量还是质量的作用均是显著的，从侧芽萌发的数量上也可预示施肥对于下一次采穗的增效作用。

修剪对提高穗条质量和数量的作用见表 5。修剪对马尾松的促萌有重要的作用，修剪后侧枝数明显增多，扩大母株冠幅，从而提高产穗数。由于马尾松属强顶端优势树种，修剪有利于潜伏芽的萌动，结合水肥管理可显著提高穗条的数量和质量，有利于优良无性系繁殖系数的提高。这方面的工作同样在其它针叶树种上，如云杉(Picea asperata)、辐射松(Pinus radiata)、火炬松(P.taeda)、湿地松×加勒比松(P.elliottii×P.caribaea)的杂种等，被证实具显著效果(王明庥，2001)。在马尾松无性系育林中应加以完善和推广。

综上可见，对马尾松采穗圃采取施肥、修剪等集约化管理措施，对于增加每次采穗数量、提高穗条质量是极为显著的。而且从已在世界各地推广的针叶树种采穗圃经营中发现，集约化管理措施还有利于延缓采穗母株老化，增加每年的采穗次数，提高插穗生根率等(王明庥，2001)。有关马尾松采穗圃更为细致的合理化管理技术，有待于进一步设置相关的研究内容。

2.3 纸浆材无性系扦插苗多地点试种

为了达到边选择、边测定、边试种推广的目的，利用研制出的促根技术及其无性系繁育相关配套技术，将初选出的纸浆材无性系扩大繁殖数量。课题组共用扦插苗上山造林9万株，造林面积达48 hm²。造林立地均为Ⅱ~Ⅲ类，密度均按1 800株·hm^-2。分年度及各试种点的造林情况见表 6，由于无性系苗数量上的限制，2000年和2001年个别点上的无性系不是32个。从表 6中可看出，裸根扦插苗经长途运输，一定程度上降低了造林成活率，因此应提倡使用容器扦插，并需加强容器基质方面的研究。目前仍多数使用黄心土等基质，一方面不利于发根，另一方面上山造林基质重量过大，不利于搬运。本项目中的育苗基质采用松林表土+碳化的锯木屑+河砂(1:1:1)，收到一定的成效。

另外，在考虑造林后幼龄林的各无性系生长势时，由于林龄过小，因此仅对漳平五一林场营造的3 a生林分进行测定。由表 2的测定结果可见：造林3 a后，无性系比实生林分的胸径高出16.7%，树高超出28.6%。经方差分析发现，无性系间生长量无显著性差异，但与对照相比达极显著差异。同时发现扦插苗造林后第1年的高生长不及实生苗，原因在于插穗促根过程中添加了一些调节插穗地上和地下部分生长的调节剂，在促根的同时抑制地上部分生长，而到造林后第2年，这种影响已完全消失，恢复了原有的生长旺势。当然由于造林时间的限制，有关无性系林分的今后长势仍有待于作长期观测。

3 结论与讨论

以采穗母株生长量、插穗生根率和造林成活率为主要指标，兼顾采穗母株来源于无性系种子园内母树的材性性状(木材密度)，从871株初选母株中最终筛选出马尾松纸浆材优良无性系32个，这批无性系表现出速生和高生根率的特点(表 2)。且这些无性系的采穗母株均来自马尾松纸浆材专营性无性系种子园内的高木材密度无性系的家系林分，原种子园无性系的木材密度均在0.479 5~0.610 9 g·cm^-3之间，木材密度的选择增益平均达8.7%。由于本次试验的无性系林分仅为3 a生，无法得到各被选无性系材性的直接结论，包括：木材材积、干物质产量、基本密度、得浆率、综纤维素含量、α-纤维素含量、木素含量、纸张抗张指数、耐破指数、耐折度等与纸浆造纸直接相关的性状，均有待于今后作进一步测定，以便于为无性系再选择服务。

马尾松圃地采穗圃优于山场采穗圃。在顾及圃地的地价较高或扦插圃附近难以找到合适圃地，且山场的土壤条件、水源和交通均较优越时，建立山场采穗圃也不失为一条有效的途径。采用施肥和修剪等集约化管理措施，能较大程度地提高采穗圃的采穗数量和质量。在采穗圃栽植密度、施肥时间、年施肥次数、修剪强度和次数、促萌植物激素的筛选和使用、采穗母株的使用寿命等方面，仍是马尾松采穗圃营建中的研究空白。

利用繁育所得的9万株马尾松纤维材无性系苗，在漳平五一林场、邵武卫闽林场、明溪丘陵、顺昌洋口林场、永林股份公司等5处相似立地上共营建优良纸浆材无性系试验林48 hm²。目前各无性系长势旺盛。它们在各试种点的生长表现有待于作跟踪调查，以揭示其基因型与环境的交互作用程度，为评价各基因型的稳定性及推广无性系过程中的适地适种服务。另外，无性系的造林方式(行状或块状混交)、造林密度、抚育管理措施、伐龄的确定等也需作研究。

由于马尾松属扦插难生根树种，且年龄效应非常明显(季孔庶等，1999)。因此，加强性状早晚期相关的分析，探索分子标记辅助选择方法，应列入马尾松纤维材无性系选育领域的重点研究内容。

马尾松无性系育林仅处于起步阶段，为适应我国南方商品林基地建设的需要，马尾松纸浆材无性系选育和繁育研究应多方面吸取其它针叶树种的经验，如我国杉木(Cunninghamia lanceolata)、日本柳杉(Cryptomeria japonica)、欧洲云杉(Picea abies)、澳大利亚和新西兰辐射松(Pinus radiata)等，积极利用已有的改良材料(主要是优良种源和种子园优良家系)，在加强上述各方面研究内容的同时，还应在扩充纸浆材无性系选择的基础材料和优化繁殖技术两方面开展研究。马尾松分布地域广，遗传基础各异，开展不同种源间的交配，以及结合种子园内不同无性系间的交配设计，广泛开展不同基因型间的交配，可为马尾松纸浆材无性系选择提供广泛的基础材料，为补充和更新采穗母株服务，避免其无性系育林走向“死胡同”；同时也有可能挖掘出不同基因型间交配所产生的“杂种”优势材料，繁育更优良的纸浆材。在繁殖技术方面，重点仍然是扦插技术的优化，特别是无性系扦插过程应采用容器扦插育苗技术，减少插床扦插成活后需移植的环节，同时降低无性系苗因长途运输所造成的损失，提高造林成活率。此外，为适应快繁和工厂化育苗的需求，马尾松的胚培养技术有待于开展研究。