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福建省洋口國有林場杉木育種團(tuán)隊(duì)60多年久久為功,研究、推廣優(yōu)質(zhì)樹種
他們選育的良種長成3000萬畝山林核心閱讀
杉木是我國南方特有的用材樹種。福建省洋口國有林場與南京林業(yè)大學(xué)等單位組成杉木育種科研團(tuán)隊(duì),在茫茫大山中尋優(yōu)樹、于寂寂深林間育良種,推動(dòng)杉木育種科研與推廣應(yīng)用取得重大成果。他們選育的杉木良種已推廣至15省份,造林面積達(dá)3000多萬畝。
洋口林場南方(福建)杉木良種繁育中心杉木組培苗生產(chǎn)間內(nèi),技術(shù)工人用鑷子將半指長的杉木苗分離后,一株株植入裝有培養(yǎng)基的組培瓶?!把?61”“洋020”“洋6421”……隔著生產(chǎn)間的玻璃,89歲的林場退休工人黃元錦看著這些貼著品種編號(hào)的嫩綠小苗說:“這些苗可都是我們當(dāng)時(shí)從野外采回的杉木優(yōu)質(zhì)樹種的后代?!?/p>
杉木是我國南方特有的用材樹種,在10多個(gè)省份廣泛分布。杉木生長快、產(chǎn)量高,材性好、用途廣,是優(yōu)質(zhì)的建筑用材。上世紀(jì)60年代起,位于福建省南平市順昌縣的洋口林場與南京林業(yè)大學(xué)等單位組成的杉木育種科研團(tuán)隊(duì),持續(xù)開展杉木育種科研與推廣應(yīng)用,建成了世界上第一個(gè)杉木第4代種子園,并在沙縣官莊林場、將樂林場、光澤華僑林場等地推廣營建第4代種子園。
60多年來,洋口林場累計(jì)生產(chǎn)杉木良種4.9萬公斤,提供杉木優(yōu)良建園穗條105萬根,推廣良種造林3000多萬畝,由良種增益產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值超2000億元。
“搞林木育種科研就要用可靠的多地點(diǎn)、長期試驗(yàn)數(shù)據(jù)說話”
1956年,為了綠化荒山、恢復(fù)生態(tài),洋口林場在順昌縣成立。林場干部和工人以杉木為主要樹種,綠化了4.1萬畝的宜林荒山。然而,樹是栽起來了,質(zhì)量卻參差不齊。林場人開始意識(shí)到林木良種的重要性,找到速生豐產(chǎn)的良種成為他們迫切的期待。
同時(shí),我國林木育種先驅(qū)、南京林學(xué)院(南京林業(yè)大學(xué)前身)林木遺傳育種教授葉培忠正帶著學(xué)生陳岳武進(jìn)行杉木選種育種的實(shí)地調(diào)查研究。在順昌縣收集調(diào)查杉木資源時(shí),他們被洋口林場的決心打動(dòng)。1964年,陳岳武組建了洋口林場杉木育種科研團(tuán)隊(duì),率先開展杉木第1代品種改良攻關(guān)。
育良種,先要選優(yōu)質(zhì)樹種。優(yōu)質(zhì)杉木往往在深山老林中,科研團(tuán)隊(duì)每天一走就是十幾公里。杉木通常有二三十米高,科研人員和工人身綁繩索,爬樹采集杉木頂端的穗條和球果。擅長爬樹的黃元錦就從那時(shí)開始跟著陳岳武滿山跑。黃元錦回憶,陳岳武去野外科考時(shí),常常穿一件后背寫有“采種安全”4個(gè)大字的粗布服,帶著工具包、水壺和記錄簿,“跟我們一樣穿蓑衣、戴斗笠,一起走山路、爬樹。”
將優(yōu)樹穗條和球果帶回培育,還需要通過長期觀測,篩選出適合建種子園的杉木品種;隨后進(jìn)行人工雜交制種,結(jié)合其優(yōu)良遺傳品質(zhì),再進(jìn)行子代測定,根據(jù)對(duì)子代生長特性的分析,篩選出新的良種,進(jìn)入下一代種質(zhì)資源庫。
林業(yè)育種周期十分漫長,一個(gè)步驟的失誤都可能導(dǎo)致未來幾十年的工作白費(fèi)。洋口林場原場長、教授級(jí)高級(jí)工程師翁玉榛回憶1983年剛進(jìn)林場工作時(shí),就跟著陳岳武學(xué)習(xí)遺傳育種。
“搞林木育種科研就要用可靠的多地點(diǎn)、長期試驗(yàn)數(shù)據(jù)說話。”陳岳武曾說。以他建立的一片杉木第1代子代測定林為例,連續(xù)25年觀察和分析近萬株杉木的數(shù)十萬個(gè)數(shù)據(jù),才選出了25個(gè)杉木第1代優(yōu)良品種。
在茫茫大山中尋優(yōu)樹,于寂寂深林間育良種,1980年,他們終于完成了杉木第1代的遺傳改良,良種比一般杉木材積平均遺傳增益15%—20%,其中最優(yōu)家系遺傳增益在60%—70%。
陳岳武在洋口林場主持的研究成果獲1987年度國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。然而,遺憾的是,積勞成疾的陳岳武已于1985年離世。
“功成不必在我,功成必定有我”
洋口林場的科研檔案室內(nèi),保存著林場1964年至今全部杉木育種科研資料的紙質(zhì)版和電子版?!吧寄居N的成功就在于我們有穩(wěn)定的科研技術(shù)隊(duì)伍,一任接著一任干?!毖罂诹謭龈眻鲩L、教授級(jí)高級(jí)工程師黃金華說。
陳岳武去世后,他的學(xué)生兼科研助手、南京林業(yè)大學(xué)原副校長施季森接過了帶領(lǐng)杉木育種團(tuán)隊(duì)的重任。從杉木第2代的生長性狀與材性聯(lián)合改良,到第3代的生長、材性、種子產(chǎn)量、耐瘠薄立地優(yōu)良性狀的聚合改良,再到以增強(qiáng)杉木抗性為主的第4代適應(yīng)性改良……杉木育種攻關(guān)的這條路上,施季森及其杉木育種團(tuán)隊(duì)從未停歇。
“老師60多歲時(shí)還會(huì)親自參加外業(yè)調(diào)查,現(xiàn)在70多歲還堅(jiān)持每天跟蹤遺傳育種前沿科學(xué)文獻(xiàn)?!备=ㄊ×謽I(yè)科學(xué)研究院副院長鄭仁華說,他師從施季森,從2003年起與施季森一起帶領(lǐng)由福建省林科院、南京林業(yè)大學(xué)、洋口林場、沙縣官莊林場等單位組成的團(tuán)隊(duì)開展杉木育種攻關(guān)。
截至目前,施季森和鄭仁華帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在福建省內(nèi)外建起7000多畝杉木第3代種子園,可年產(chǎn)杉木良種8000多公斤,培育良種壯苗8000多萬株。目前,洋口林場杉木良種已陸續(xù)推廣至15省份。
此外,鄭仁華帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)耗時(shí)3年多,將福建省當(dāng)前保存的4000多份杉木種質(zhì)資源譜系歸納至同一個(gè)編碼系統(tǒng)。“了解這些種質(zhì)資源從何而來,在雜交制種時(shí)就能規(guī)避近緣繁殖,讓研究少走彎路?!边@項(xiàng)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力,但在鄭仁華看來,“我們都是站在前人的肩膀上工作,功成不必在我,功成必定有我?!?/p>
2月雜交套袋,3月和11月采穗條嫁接,5月和6月鋤草管理,10月到次年4月調(diào)查杉木生長情況……一年到頭忙個(gè)不停,科研組工人薛強(qiáng)卻干得起勁?!澳憧催@穗條嫁接,要把嫁接部位削平,不能削歪也不能削太薄,嫁接完再用帶子綁緊,全程必須在兩分鐘內(nèi)完成,不然接口脫水就會(huì)導(dǎo)致嫁接失敗?!毖?qiáng)說。
2009年,洋口林場被確定為我國唯一的國家杉木種質(zhì)資源庫。2019年,其杉木優(yōu)良無性系“洋020”“洋060”被認(rèn)定為“國家林木良種”。
“我們的根已經(jīng)深深扎在了林場的土壤里”
杉木第3代雜交子代測定林里,2016年種下的杉木已高達(dá)十幾米?!斑@棵一年半時(shí)間就長了兩米多,這就是良種的效益?!弊咴谏寄玖掷铮罂诹謭隹萍伎瓶崎L、正高級(jí)工程師葉代全言語中透著自豪。
這些杉木中,就有一部分通過層層考驗(yàn),被選為第4代種質(zhì)資源庫的材料。2015年,洋口林場啟動(dòng)杉木第4代遺傳改良?!拔覀円呀?jīng)選出608份優(yōu)良雜交組合和優(yōu)良單株,建成杉木第4代種質(zhì)資源庫,用作杉木第4代育種?!比~代全說。
不過,進(jìn)入杉木第4代種質(zhì)資源庫,并不意味著成為第4代種子園的母樹?!斑@又是一次嚴(yán)格的長期篩選過程,生長速度、產(chǎn)量、抗病性、結(jié)實(shí)量、種子發(fā)芽率、遺傳穩(wěn)定性,甚至開花期都是考核指標(biāo)?!比~代全說,“就拿342號(hào)杉木無性系來說,雖然它長勢很好,但是開花期比其他杉木晚了近一個(gè)月,因花期差異較大無法與其他植株完成同步授粉,只能淘汰。”
經(jīng)過9輪嚴(yán)格篩選,林場又精選出48份經(jīng)測定表現(xiàn)優(yōu)異的第4代育種材料,作為杉木第4代種子園的建園無性系,并于2022年建成世界第一個(gè)杉木第4代種子園,我國在針葉樹遺傳改良領(lǐng)域進(jìn)入世界林木育種先進(jìn)國家的行列。
當(dāng)前,杉木第4代遺傳改良仍在進(jìn)行中,從種質(zhì)資源收集,到育種材料篩選,再到子代性狀測定,育種人一直在路上。
為豐富擴(kuò)大育種群體,葉代全同其他科研人員仍堅(jiān)持像前輩們那樣,哪里有大杉木,就往哪里鉆,前往湖北、四川、貴州等地持續(xù)收集杉木種質(zhì)資源,開展野生和優(yōu)異杉木種質(zhì)資源調(diào)查選優(yōu),已收集保存新一輪種質(zhì)資源400多份。此外,為了讓種子園多采種、易采種,他們還通過綜合技術(shù)手段,盡可能提高種子產(chǎn)量;通過技術(shù)處理,控制母樹生長高度,減少采種爬樹作業(yè),提升種子凈采率。
如今,洋口林場杉木育種科研團(tuán)隊(duì)陸續(xù)建成1至4代杉木種質(zhì)資源庫累計(jì)1210畝,收集、保存各類優(yōu)良種質(zhì)資源4132份。
“杉木育種事業(yè)沒有終點(diǎn),我們將聯(lián)合科研單位在分子育種與杉木優(yōu)良性狀聚合育種等方面進(jìn)行攻關(guān),堅(jiān)持出材料、出技術(shù)、出人才、出經(jīng)驗(yàn)、出成果,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一?!毖罂诹謭鳇h委書記劉福輝說。
在林場工作近30年,葉代全說:“我們就是林場的一棵杉木,我們的根已經(jīng)深深扎在了林場的土壤里?!?/p>
編輯:李律杉