良種選育論文-樟樹資源開發(fā)思索

1、良種選育論文:樟樹資源開發(fā)思索 本文作者：曾令海 連輝明 張謙 蔡靜如 蔡燕靈 周立華 何波祥 何立平 藍(lán)燕群 林國陜 單位：廣東省林業(yè)科學(xué)研究院 資源分布及生物學(xué)特性 在中國，可供木材和樟油提取的資源已經(jīng)極為有限。目前，天然分布的樟樹大都是低產(chǎn)低質(zhì)次生林，且多為零星分布，可利用的資源甚少。較好的樟樹一般都是房前屋后的風(fēng)水林、城市景觀和道路綠化樹木。近年來，隨著環(huán)保意識和商品林建設(shè)能力的提高，大規(guī)模造林綠化廣泛開展，樟樹人工林開始大量發(fā)展。樟樹為常綠大喬木，樹高可達(dá)50m，具芳香味，樹冠呈傘型。樹皮呈深褐色，有深的縱裂。葉為卵型或橢圓形，單葉互生，薄革質(zhì)，先端尖而平滑無毛，3條主脈，約長710

2、cm、寬為35cm左右，葉面波狀，葉先銳微凸，表面光滑、無毛而有光澤，離基三出脈，葉背則略帶白色，側(cè)脈及支脈腋脈有腺窩，葉柄長約15cm，即將掉落時(shí)常變成紅色?；橐干ㄐ颍ㄆ谠诿磕甏禾?，多集中于25月，綠白色小花，圓錐花序腋生于枝頂端，具6枚花被片，花被片外無毛，內(nèi)面密披短柔毛，有藥雄蕊9枚。果實(shí)成熟于1112月(東部710月)，小球狀，黑色，直徑6mm，果托頂端平截。心材黃赭色，邊材淡色，材質(zhì)輕軟，粗糙易破裂，易加工，刨削時(shí)香氣強(qiáng)。樹干木材比重064，全株各部分皆可供制造樟腦及樟腦油。樟樹適合生長于年平均氣溫16以上、1月平均氣溫5以上、絕對最低溫7以上、年降水量大于1000mm的環(huán)境。

3、在土層深厚、濕潤肥沃的酸性到中性沙質(zhì)壤土、輕粘壤土或沖積土中樟樹生長較好，人工造林以山坡中下部或山谷緩坡為宜，忌干燥貧瘠石礫地。人工栽培，幼苗宜庇蔭，高生長至1m后需光量逐步增強(qiáng)。12年生幼苗易受凍害，之后抗寒能力增強(qiáng)。1030年間高生長較快，胸徑生長一般在1040年，材積5060年。樟樹樹冠濃密，分枝低，主干較矮，根系發(fā)達(dá)，主根粗壯，壽命長可達(dá)上千年5-6。 利用 樟樹的利用主要在生態(tài)、木材和副產(chǎn)品開發(fā)三方面。樟樹樹冠發(fā)達(dá)，對空氣污染的抗污力極強(qiáng)，有吸灰、清新空氣和吸收噪音的功效，是良好的環(huán)境綠化樹種，非常適合用作城市、居住區(qū)綠化和行道樹種;樟樹林落葉豐富、且地下部分有強(qiáng)大的根系，也是水土保

4、育的良好樹種。樟樹林生物量大，固碳能力強(qiáng)，生態(tài)效益好。臺灣樟樹每公頃全株生物量平均約9252t•hm2，含碳量約4348t•hm2，而其碳量年增長率約為6%7;18年生樟樹人工林分生物量為11108t•hm28;樟樹林年凈生產(chǎn)力為955t•hm2，有機(jī)碳年凈固定量為498t•hm29。樟樹是家具、建筑、造船和工藝品雕刻等的上等用材。樟樹木材具怡人的樟腦芳香氣味，木材心、邊材區(qū)分明顯，心材為黃褐色，邊材淡色，光澤強(qiáng)。木材年輪稍明顯，氣孔稀疏散狀分布，單獨(dú)或23個徑向復(fù)管孔排列。縱向薄膜細(xì)胞成圍孔或翼狀排列。樟樹5個品系纖維長度為11171202&

5、mu;m，寬度為22562456μm，纖維直徑為14271591μm，壁厚為414447μm，壁腔比為055062，腔徑比為058065，長寬比值為469534，纖維寬度中等，胞腔直徑遠(yuǎn)大于壁厚，壁腔比和腔徑比適中，長寬比較大10。木材具螺旋紋理或交錯紋理，結(jié)構(gòu)細(xì)而均。材質(zhì)軟硬程度屬中等，收縮率極小，強(qiáng)度低，沖擊韌性中等，易干燥，干燥狀況良好，不易反翹及干裂。 在水中及地上耐朽性強(qiáng)，膠合性佳。刨削、研磨及其他加工容易，切削出來的弦切面具有美麗紋理，但木材有腐蝕鐵釘之作用。樟樹副產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健、香料和工業(yè)行業(yè)，是重要的生產(chǎn)生活資源，也為林農(nóng)提供了生活來源。樟樹根

6、、莖、枝、葉都含有樟腦和樟油，此外還含有桉葉素、黃樟素、芳樟醇、松油醇、檸檬醛等化學(xué)物質(zhì)11。樟樹根中樟腦和樟腦油的含量約2%4%，枝、葉中的含量為1%3%，且樹齡越大含量越高。每公頃樟樹一般每年可產(chǎn)芳樟醇105120kg，每千克售價(jià)約40元，年產(chǎn)值為42004800元•hm2。人工栽培的優(yōu)質(zhì)樟樹林每公頃每年可產(chǎn)芳樟醇200300kg，每千克售價(jià)8590元，產(chǎn)值可達(dá)1700027000元•hm2，與普通樟樹相比每年每公頃產(chǎn)值提高1280022200元12。根據(jù)本草綱目記載，樟腦是一種性微溫、味辛的傳統(tǒng)中藥材，具有祛風(fēng)濕、通經(jīng)絡(luò)、止痛、助消化、行氣血、利關(guān)節(jié)之效，中醫(yī)用來治療

7、疹癬、風(fēng)濕痹痛、心腹冷痛、霍亂腹脹、宿食不消、跌打損傷等;西醫(yī)用作強(qiáng)心針、治療皮膚病和神經(jīng)衰弱癥。現(xiàn)代部分皮膚止癢劑、中樞神經(jīng)興奮劑中亦有樟腦之成分。古時(shí)婦女常用一個瓶子裝樟腦，放在身旁提神用。樟腦還可制作香料、防腐劑等。泰雅族婦女產(chǎn)后更用它來沐浴，所以就有了樟腦皂、樟腦膏、樟腦條等產(chǎn)品的問世。1890年，臺灣用樟腦為原料制成賽璐珞(celluloid)，廣泛使用在梳子、鈕扣、膠卷和玩具上，賽路珞工業(yè)的蓬勃發(fā)展使臺灣一度成為樟腦王國13。從樟樹提取的天然冰片在醫(yī)藥、香料、食品方面用途廣泛，需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過供給量，上世紀(jì)90年代以前，我國天然冰片一直依靠印度尼西亞進(jìn)口。上世紀(jì)80年我國發(fā)現(xiàn)新型樟樹

8、龍腦樟，從中可以提取天然冰片的替代品右旋龍腦(d-龍腦)，逐漸改變了天然冰片依賴進(jìn)口的局面。上世紀(jì)80年代我國藥用天然冰片每年需用量就達(dá)80t，目前國內(nèi)藥用天然右旋龍腦的市場用量已達(dá)500t，而實(shí)際進(jìn)口量卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，因此藥用天然右旋龍腦的國內(nèi)市場供給嚴(yán)重短缺，供與求存在著較大缺口，且每年國內(nèi)市場對該藥品的需求量將增加15%，龍腦樟的開發(fā)利用潛力和經(jīng)濟(jì)效益極為顯著14-17。 良種選育研究進(jìn)展 根據(jù)培育目標(biāo)，樟樹的良種選育主要有三個方向:一是以速生豐產(chǎn)為目標(biāo)的用材優(yōu)良品系選育;二是以樟油產(chǎn)量和質(zhì)量為目標(biāo)的性狀選育;三是以冠型、生長和抗性為主的城市、居住區(qū)和道路綠化等為目標(biāo)的選育。樟樹的人工栽培歷

9、史雖然較早，但科學(xué)意義上的良種選育仍然做得不多，起步較晚。1996年，中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所任華東與姚小華等開展了樟樹的種源和家系選擇研究18-23，選擇種源20個、家系180個。中國大陸47個產(chǎn)地的樟樹種子經(jīng)聚類分析被劃分為6個種群，即以浙江龍泉、福建南平為代表的甌江流域、武夷山東部種群;以廣西南丹為代表的南嶺山地三江流域種群;以宜昌、?？跒榇淼恼翗溥吘壏N群;以新寧、連州為代表的南嶺五嶺山地種群;以仁化、梅縣、全州為代表的南亞熱帶種群及以上饒、富陽、漣源、懷化、武漢為代表的長江中下游種群18。苗木性狀和地理、氣候因子的相關(guān)分析表明，苗高與種源緯度顯著負(fù)相關(guān)19。任華東等采用無約

10、束指數(shù)選擇法評定了50個樟樹種源的綜合表現(xiàn)，通過分析樟樹苗期生物量、地徑及苗高等相關(guān)性狀的差異，篩選出廣東連州等5個苗期表現(xiàn)優(yōu)良的種源21。#p#分頁標(biāo)題#e# 姚小華等對長江中下游地區(qū)4處試驗(yàn)林的研究表明，種源與地點(diǎn)交互作用達(dá)到極顯著水平、生長優(yōu)良且具較高穩(wěn)定性的種源有福建邵武、廣西全州、貴州銅仁、道真、湖南郴州、湖北蒲圻;幼年期香樟樹高、胸徑生長與經(jīng)度呈極顯著負(fù)相關(guān)，凍害與緯度呈極顯著負(fù)相關(guān);根據(jù)家系的生長與適應(yīng)性表現(xiàn)選擇出36個優(yōu)良家系，其樹高增加10%49%，地徑增加10%84%;根據(jù)香樟適應(yīng)性和生長表現(xiàn)，進(jìn)行種源區(qū)劃分，將香樟種源區(qū)劃分為北帶種源區(qū)、中部種源區(qū)和南帶種源區(qū)23。199

11、9年冬華南地區(qū)遭受嚴(yán)重寒害，造成了大面積桉樹受災(zāi)，引起了廣東林業(yè)管理部門對鄉(xiāng)土闊葉樹種培育的重視，廣東省林業(yè)科學(xué)研究院開始了對樟樹等鄉(xiāng)土闊葉樹種的良種選育研究。2003年，廣東省林業(yè)科技推廣總站組織樟樹良種選育和遺傳改良科技協(xié)作攻關(guān)網(wǎng)絡(luò)，有17個市34個縣(區(qū))的科研、推廣、生產(chǎn)單位參加，在廣東省全分布區(qū)選擇樟樹優(yōu)樹324株，收集種源5個和優(yōu)樹176株，2005年在河源東江林場、梅州梅南林場、韶關(guān)乳源林業(yè)科學(xué)研究所、陽江陽春營建種源、優(yōu)樹無性系和半同胞子代測定林500多畝。2009年，筆者開展了樟樹優(yōu)良品系組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究，并成功實(shí)現(xiàn)樟樹組培規(guī)模擴(kuò)繁，2010年進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。2010年測

12、定數(shù)據(jù)分析表明，5年生樟樹平均樹高為529m，胸徑為657cm，篩選的2個優(yōu)良種源樹高、胸徑和材積的平均增益分別為129%，416%和742%，20個優(yōu)良家系樹高、胸徑和材積的增益分別為1166%，1881%和4529%，優(yōu)良家系的20株優(yōu)良單株樹高、胸徑和材積的增益為2932%，7804%和22371%。2010年國家林業(yè)局認(rèn)定廣東省林業(yè)科學(xué)研究院香樟優(yōu)良種源、家系選擇及繁育技術(shù)為科技成果。在以樟油為目標(biāo)性狀的良種選育中，芳樟醇型和龍腦型樟的選育研究較多。上世紀(jì)80年代以來，福建選擇和收集當(dāng)?shù)卣翗鋬?yōu)良種質(zhì)材料359份，其中包括種源25個、優(yōu)樹146株、古樟65株。彭東輝對146個樟樹母株進(jìn)行

13、生化型分析，劃分為芳樟型、腦樟型、桉樟型以及不明物型四個化學(xué)型12。 趙剛對福建的505組樟油氣相色譜分析，并根據(jù)得油率和主要精油成分的含油率篩選出四種類型即芳樟醇型、桉葉油素型、樟腦型和黃樟油素型的香樟優(yōu)良單株24。劉雁和陳登雄等在閩北地區(qū)選出了多株芳樟醇含量較高的優(yōu)樹，其中最高含量達(dá)923%25-26。臺灣的簡文樹等也進(jìn)行了高含油量樟樹品系的選擇與推廣的研究27。廣西樟樹芳樟醇型樟樹育種方面也做了一些探索，王以紅等在廣西的香樟自然分布區(qū)及香樟人工林中篩選出10株芳樟醇型香樟優(yōu)良單株，培育出廣林香樟90號(glc-90)、廣林香樟95號(glc-95)、廣林香樟100號(glc-100)和廣

14、林香樟101號(glc-101)4個優(yōu)株的組培和扦插繁殖苗木進(jìn)行無性系造林28。枝、葉樟油含量及性狀評價(jià)結(jié)果表明，無性系能較好保持母樹的優(yōu)良性狀，說明其性狀受遺傳基因控制。莫建光等對廣西芳樟醇型樟樹枝葉含油率及其主要成分含量的變異進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)芳樟醇型樟樹不同部位的精油含量及精油的化學(xué)成分含量有較大差異，葉含油率高于樹枝29。段博莉研究5個種源50個家系葉片精油及其主要成分的遺傳變異規(guī)律，結(jié)果表明樟樹葉片含油率和精油中桉葉油素含量在種源間的差異達(dá)到了極顯著水平，種源內(nèi)家系間的差異不顯著;桉葉油素、松油醇含量在種源間存在著極顯著差異，樟腦含量存在顯著差異，芳樟醇和龍腦含量差異不顯著30。目前已發(fā)現(xiàn)的含有天然冰片(右旋龍腦)的植物中，龍腦樟是鮮葉精油和精油中右旋龍腦含量最高的樟樹類型。龍腦樟在樟樹中比例極少，約萬分之一。龍腦樟于1986年被江西省吉安市林業(yè)科學(xué)研究所在樟樹資源調(diào)查中首次發(fā)現(xiàn)，1988年孫秀泉在湖南省新晃侗族自治縣也有發(fā)現(xiàn)。2009年，龍腦樟被列為國家新品種保護(hù)樹種。通過無性繁殖和矮林作業(yè)經(jīng)營，湖南和江西已經(jīng)形成天然冰片加工產(chǎn)業(yè)31-40。樟樹枝葉茂密，冠大蔭濃，樹姿雄偉，能吸煙滯塵、抗污染力強(qiáng)，有吸灰、吸噪音的功效，在城市綠化、居民區(qū)和農(nóng)村房前屋后被廣泛應(yīng)用。庭院和道路綠化樹種選育，主要在樹型、冠型、速生和抗性方面。 問題與展望 樟樹在中國是廣為人知的珍貴用材、