杂交马褂木种苗繁育速生丰产林基地及营造技术中试可行性研究报告Word下载.docx
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执行的质量标准:
《林木种子质量分级》(GB7908-1999)、《主要造林树种质量分级》(GB6000-1999)《育苗技术规程》(GB6001-1985)、《林木种子储藏》(GB/T10016-1988)以及浙江省种苗产业4个地方标准.
项目转化后可获得的经济、生态、社会效益:
由于苗木生产周期较长,经济效益分析期为10年,即2004-2013年,含建设期2年。
分析期内可实现累计销售收入5670.3万元,累计净利润1757.5万元,累计缴税总额861.5万元,经济效益十分显著。
本项目中试成功,不仅能有效推动本市、本省绿化苗木产业的发展,为全国各地提供大量的优良绿化造林苗木;
而且对于调整造林树种结构、加快南方速生丰产林建设、改变中国马褂木的濒危局面都具有重大作用,并推进林业“两大体系”建设的发展。
同时还可以培养农民的质量意识,掌握保证和提高产品质量的技能,全面提高农民的素质,为农民增收,增加就业机会。
从而带来巨大的经济、生态、社会效益。
2.阶段目标
建设期为2004年4月-2006年4月,分两个阶段实施。
(1)2004年4月——2005年4月:
投资基础设施建设403.0万元,流动资金48万元,共投451万元。
具体实施:
1)进行无性系扩繁试验及相关灌渠、供水管网等设施的建设;
2)2250m2连栋温室(GLP-622型)、5000m2流动遮荫大棚;
2000m2全光照间隙喷雾的安装与调试;
4)建成100亩采穗圃。
5)建围墙500m,修绿篱1100m;
6)修建机耕路2km;
林便道2km,防火线1km,蓄水池(水塘)2座。
经济产量指标:
培育0.5年生杂交无性系嫩枝扦插半成品苗25.0万株,以1元/株出售;
一年生杂交无性系硬枝扦插移植苗47.5万株,其中30.5万株以2元/株出售,余17.0万株作为“林苗一体化”示范林建设。
可实现苗木收入70.8万元。
技术指标:
苗圃利用率87.4%;
全光间隙喷雾沙床插穗扦插密度3×
10cm(硬枝);
5×
12cm(带叶嫩枝);
)硬枝扦插生根成活率85%;
扦插生根半成品苗移栽成活率95%;
扦插生根半成品苗移栽株行距0.3×
0.4m;
起苗损伤率按3%;
一年生杂交无性系硬枝扦插移植苗得径0.5cm,苗高0.3m。
(2)2005年5月——2006年4月:
投资基础设施139.7万元,流动资金17万元,共投156.7万元。
1)种子园及繁育基地整地650亩;
2)建成种质资源收集与保存小区20亩,种质资源引种与测定小区25亩;
3)5000m2遮荫大棚,2000m2全光照间隙喷雾安装调试;
4)采用优良组合父、母本的穗条进行嫁接,建造杂交制种园建杂交优株交配制种园100亩,正交种子园50亩,反交种子园50亩;
5)营造“林苗一体化”速生丰产示范林450亩;
6)建成新品展示小区20亩;
7)马褂木种质资源补充引进;
8)种子园、速生丰产示范林抚育;
采穗圃管理。
9)建设生态防火线2km。
培育0.5年生杂交无性系嫩枝扦插半成品苗50.0万株,以1元/株出售;
一年生杂交无性系硬枝扦插移植苗47.5万株,以2元/株出售;
中国马褂木嫁接杂交无性系苗(1+1)68.0万株,以3.0元/株出售。
可实现苗木收入396.5万元。
速生丰产建设以南方山地为主、园林绿化示范以南方大中城市为主,逐步向北推进,不断完善生产、销售体系,制定出相关的技术规程(标准),以利于全国推广。
种子园定植株行距为4×
4m或3×
5m,密度为42株/亩;
“林苗一体化”速生丰产示范林株行距1.2×
1.5m,初植密度370株/亩;
采穗圃定植株行距为0.8×
1m;
中国马褂木嫁接杂交无性系苗(1+1)地径1.5cm苗高1.5m以上。
3.资金投入及使用计划:
项目执行期自2004年4月至2005年12月。
江山杂交马褂木繁育基地建设总规模为1200亩。
估算基地建设总投资额为792.0万元,其中建设期投资608.0万元,已完成投资184万元。
由绿业有限公司负责完成的投资到位时间见下表:
资金投入及使用表
单位:
万元人民币
资金到位时间
资金来源
主要用途
2004年3月以前
股本金及积累
184(已投)
2250m2连栋温室;
生产设备等;
配电房等辅助设施
2004.4-2005.4
积累及内部筹集
348.3
2250m2连栋温室、5000m2流动遮阴大棚的调试和安装;
实验楼;
深翻、平整土地、作床;
种子园幼林抚育;
实验示范基地幼林抚育;
营建种子园;
营建采穗圃;
排灌渠;
喷灌系统等
2005.5-2006.4
积累
56.7
种子园及繁育基地整地650亩;
建设单位管理费等
合计
592
二、项目技术成果的先进性分析
(一)简述
近年来市场上对杂交马褂木的青睐以及科技成果的产业化和市场化强烈需要催生杂交马褂木繁育和营造技术中试项目。
由于杂交马褂木在观赏、用材、适应性等方面的优势日益为林业和园林部门所认同。
特别是中共中央启动以速生丰产用材林为主的林业产业基地工程以来,由于杨树不能适应南方山地的速丰林建设,没有合适的树种成为制约“第六大工程”快速的最主要因素,杂交马褂木因其速生、优质、主杆明显、适应性强等优势,是适合南方速生丰产用材林的首选树种。
另外北京市园林局今年将把马褂木种上北京的大街,作为迎接2008年奥运会的一部分,市场上出现了杂交马褂木热,马褂木种苗供不应求,杂交马褂木苗更是难得。
由于马褂木为异花授粉植物,雌蕊往往在含苞欲放时即已成熟,开放时柱头已枯黄,失去授粉能力,即所谓的花期不遇,自然授粉率低,同时存在孤雌生殖现象,种子发芽率低,单株种子的发芽率通常为0~0.6%,人工片林的种子发芽率为2%~34.8%,人工杂交的种子发芽率达28%~90%,人工杂交制种可大大提高马褂木种子发芽率,因此,全国有不少单位开展杂交马褂木繁育试验研究,主要集中在杂交育种和无性繁殖两方面,但至今尚有许多关键技术得不到解决。
一是杂交马褂木自身结实授粉率低,仅有1—3%,而人工授粉因树体高大,不易操作而无法获得大量种子。
二是常规无性扦插繁殖成活率低,一般不到5%;
三是嫁接繁殖困难,砧木(中国马褂木)成本高,现有优良穗条少,嫁接成活率也不高。
这些都是制约杂交马褂木推广的技术瓶颈。
1963年,已故南京林业大学林木育种学家叶培忠教授首次开展中国马褂木和北美鹅掌楸的杂交育种试验,并成功获得杂交种子。
1965、1976年又进行2次杂交制种,其中1976年并培育出了一批杂交苗木,先后在江苏、浙江、福建、湖南、湖北、江西、山东、北京、陕西等地试种,现已开花结实,生长良好。
说明杂交马褂木的适应能力是相当强的。
江山市是首批试种杂交马褂木的地区之一。
近30年的多点造林对比试验表明马褂木杂交一代具有显著的生长和适应性杂交优势(表2.1),其对中国林业和解决木材供需矛盾的影响力将会是巨大而深远的。
各地试验结果表明,杂交马褂木胸径生长优势度为30-70%左右,树高生长优势度为20-50%左右,材积生长优势度为90-230%左右,杂交马褂木年平均胸径生长量2cm,高生长1m以上。
中国林科院亚热带林业研究所内25年生(1965年造林,1990年调查)杂交马褂木树高21.0m,胸径63.7cm,材积2.23m3;
对照的中国马褂木树高17.0m,胸径21.2cm,材积0.20m3;
对照的北美鹅掌楸树高17.5m,胸径30.1cm,材积0.41m3,杂交优势明显。
(见附表2-1)
表2-1鹅掌楸属种间杂交的生长表现*
南京林业大学树木园20年生测定结果(1978年造林)。
杂交
中国马褂木
北美鹅掌楸
杂交优势度(%)
树高(m)
19.17
15.52
16.22
20.79
胸径(cm)
25.71
13.56
16.77
69.59
材积(m3)
0.460
0.107
0.170
232.13
*
南京林业大学马褂木研究项目组在总结过去30多年杂交育种研究工作的基础上,完成了“鹅掌楸属种间杂交技术及杂交优势的研究”项目。
项目成果已按园林观赏型和胶合板用材型的选育目标选出一批优良家系与杂交无性系,并研制出有效的杂交制种方法与无性繁殖技术。
2000年12月通过了江苏省科技厅组织的专家鉴定,评价其育种研究技术达国际领先水平。
项目成果表明杂交马褂木繁育技术的发展趋势是无性系杂交种子园种子生产、扦插、嫁接,因此只要解决相关的关键技术,规模化繁育就可获得成功。
2002年开始浙江省江山市绿业有限公司已利用该项成果,成功引种并繁育出杂交马褂木苗木6000余株。
而且在扦插试验中,结合江山市食用菌生产多的实际(仅金针菇就有8000万袋),利用食用菌废料代替珍珠岩作基质取得了成功,这就大幅度地降低了生产成本,为杂交马褂木繁育产业化发展创造了条件。
鉴于杂交马褂木广泛的运用前景,江山市政府、市委出台了“关于加快江山市林业现代化建设的实施意见”的〔2004〕3号文件,提出创建“中国杂交马褂木之乡”,进一步推动速生丰产林建设。
(二)项目创新点
经浙江省科技信息研究所科技查新(报告编号:
200333B2100661,附科技查新报告)本项目所转化的成果具有很多的新颖性。
而主要创新点为:
1.优良组合不同父母本的配制。
根据研究成果,在杂交交配中,正交、反交、及F1×
F1的不同交配类型都具有可交配性,获得的杂交都具有明显的杂交优势,但杂交优势的明显程度不同,可交配性也有不同。
南京林业大学已按园林观赏型和胶合板用材型的选育目标选出的优良亲本组合,绿业公司应用该成果在建立无性系杂交种子园时完成不同组合父母本配制,从中快速有效筛选出优良组合,形成适合不同用途杂交马褂木家系。
2.不套袋杂交授粉方法。
研究成果根据马褂木盛花期的花粉发芽率较高,常规条件下经贮藏5天后,生命力会迅速下降的特点,总结出用新鲜花粉在去雄、去花被片不隔离开放型(不套袋)杂交授粉技术。
经DNA标记检测证明这种授粉的非目的花粉污染率极低,因而这种杂交制种方法简便可靠、有效可行,从而大大提高授粉率。
3.成功的无性快繁技术。
应用无性系遗传效应、年龄效应、位置效应与激素处理、全光喷雾、基质配比、温度控制等内容总结出可行的无性繁殖技术,成功快繁杂交马褂木无性系种苗。
另外,本项目生产规模也是全国仅有的。
(三)知识产权情况
2000年4月,浙江省江山市和南京林业大学建立了产学研相结合的科技协作关系。
三年来,在杂交马褂木、351杨、火炬松、湿地松、耐寒桉的引种、选育、繁育、推广等项目合作上,江山市都得到南林的大力支持并取得很大的成就,特别在杂交马褂木示范推广上,南林不但为江山市提供繁育技术,而且还提供必要的繁育材料(优良无性系苗木和优良组合父、母本的穗条等)。
为适应园林绿化和工程造林事业的发展与市场需求,促使杂交马褂木苗木培育尽早实现规模化、产业化,南京林业大学与江山市绿业有限公司签定了技术转让合同,形成了更加紧密的技术合作关系,并在江山市建立“杂交马褂木繁育基地”,将南林的《鹅掌楸属种杂交技术及杂交优势的研究》成果,在本公司中试并进行规模化生产。
(附“技术转让合同”)
三、项目实施方案分析
(一)项目的转化内容与技术路线论述
1.项目的转化内容
(1)按园林观赏型和胶合板用材型的选育目标选出的优良亲本组合,建优良家系的杂交制种园,为进行商品化生产作基础;
(2)引种经选育的优良单株建采穗圃,通过全光雾扦插,规模化定向培育杂交无性系苗;
(3)采用嫁接技术定向培育杂交无性系苗;
2.技术路线
根据项目成果,按园林观赏型和胶合板用材型的选育目标选出的优良亲本组合用嫁接的手段,建立无性系杂交种子园,实现有性杂交制种;
用已选出的优良杂交单株,通过采穗扦插或采穗嫁接后建立采穗圃,从采穗圃采集穗条实施扦插、嫁接,规模化定向生产不同类型的杂交苗,开展大批量扩繁,并用于南方速生丰产用材林和园林绿化工程,实现产业化生产中试(详见技术路线图)。
(二)项目组织实施方案论述
本项目建设总规模为1200亩,其中杂交无性系扩繁基地550亩,马褂木杂交种子园200亩,“林苗一体化”速生丰产示范基地450亩。
建设地点江山市林业总场及本市石门镇。
南京林业大学主要为建立优良杂交组合马褂木杂交种子园和优良无性系采穗圃及中试推广服务等工作提供技术。
绿业公司全面落实项目区建设具体业务和生产、实验等。
1.杂交无性系扩繁基地
杂交无性系扩繁基地是整个良种繁育基地建设的主要部分,为基地总部所在地,主要任务是收集、保存、引种、测定马褂木种质资源,扩大繁殖经测定过的杂交马褂木优良家系和无性系,为当前造林绿化提供优质种条或苗木。
根据市场需要,也可利用连栋温室等育苗设施适量生产其它造林绿化上急需的苗木。
地点选在石门基地内。
按功能分为核心区、采穗圃、播种育苗区、移植育苗区。
1)核心区
又可称为中央控制区、综合管理区、高新技术区、精品区,是良种繁育基地的神经中枢,面积100亩,周围建围墙,分5个小区,即:
基地总部,占地面积5亩,由办公、生产、实验、生活等设施构成。
人工小气候控制小区,占地面积30亩,其中:
连栋温室4500m2、可移动遮荫大棚10000m2、全光照间隙喷雾4000m2。
新品展示小区,占地面积20亩。
种质资源收集与保存小区,占地面积20亩。
种质资源引种与测定小区,占地面积25亩。
2)采穗圃
利用南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系苗建立采穗圃,生产扦插、嫁接的穗条,面积100亩,每个优良无性系各建5亩。
采穗圃营建技术方案
以南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系苗木建立采穗圃,采用灌丛式作业方式,株行距为0.8×
1m。
建立采穗圃要细致整地,施足基肥,精心栽植,并绘制无性系排列图。
建立后及时做好中耕、除草、追肥、排灌、除蘖定干和病虫害防治工作。
采集穗条时,防止无性系混杂。
发现采穗圃的母树退化或病虫害严重时,要更新重建。
3)播种育苗区
面积200亩。
在基地马褂木杂交种子园未投产前,每年播种育苗中国马褂木100亩,在第2年春天用杂交马褂木优良无性系穗条进行嫁接,第2年年底出圃,循环往复,从第2年开始,每年都有100亩杂交马褂木嫁接苗出圃。
基地种子园出产马褂木杂交种子后,每年用马褂木杂交种子播种200亩,生产1年生播种苗。
4)移植育苗区
面积150亩,用于移植培育全光照间隙喷雾硬枝扦插生根半成品苗。
2.杂交马褂木种子园
建设地点选在保安乡江山林业总场瓦窑林区,面积200亩,其中,杂交优株交配制种种子园100亩,利用南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系的亲本组合建立,每个无性系各建5亩。
为使种子园提早结实,采取中国马褂木砧木嫁接优良组合父本、母本结实枝条的方法。
为保证林木良种选育工作的持续发展,寻找最佳的杂交亲本组合,挖掘遗传潜力,优中选优,而建立育种群体,建正交种子园50亩,反交种子园50亩。
1)马褂木杂交种子园营建技术方案
A.建园亲本选择
在生长发育正常的中国马褂木、北美鹅掌楸林木群体中选择具生长和结实优势的单株,采集树冠中上部穗条,采用嫁接方法,以嫁接苗建园。
B.建园亲本采集地点
为贯彻落实国家相关政策,在建设林木良种繁育基地的同时,将林木良种繁育基地建成种质资源基因库,因此,要广集国内外马褂木优良种质资源。
拟收集地区如下:
江苏省:
南京林业大学本部;
南京林业大学校办实验林场(镇江下蜀);
南京中山陵;
浙江省:
江山市须江公园;
富阳市中国林科院亚林所;
安吉龙山林场;
杭州植物园;
松阳马褂木母树林;
浙江林学院老校园;
福建省:
邵武马褂木种源林;
柘荣县马褂木古树;
云南省:
中科院昆明植物所树木园;
金平县。
此外,贵州黎平、重庆南川、湖北利川和鹤峰等地可以收集中国马褂木种质资源。
C.建园亲本收集数量
中国马褂木和北美鹅掌楸各50个无性系,包括南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系的亲本组合。
D.种子园亲本选配设计
马褂木杂交种子园可分为3个园区,即杂交优株交配制种种子园区、正交杂交种子园和反交杂交种子园区,均采用以母本为主体的梅花形配置,配置比例为母本4,父本1,授粉株(父本)定植在中央,四边为母株,株行距为4×
5m,密度为42株/亩。
杂交优株交配制种种子园以南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系的亲本组合建园;
正交种子园以中国马褂木为母本,北美鹅掌楸为父本;
反交种子园与正交种子园成相反配置,即以中国马褂木为父本,北美鹅掌楸为母本。
2)种子园管理
套种绿肥除必要的水肥管理外,需套种绿肥作物、药材或其它耐荫的固氮植物,减少水土流失。
花期调整父本、母本花期要求基本一致。
为保证充分传粉、授粉,必要时要采取物理、化学、机械及生物(盆栽)措施加以调整。
人工辅助授粉建立室内或室外的花粉收集区,为辅助授粉创造条件,提高结实率。
适时放养蜜蜂蜜蜂是高效的授粉专家,而且不知疲倦,一丝不苟。
根据花期观测,及时向养蜂户通报放蜂的最佳时间。
建立种子园经营的完整档案包括植株档案、园地管理档案和财务收支档案。
植株档案包括无性系来源、编号、嫁接时间、生长量、开始开花年份、开花数量、花粉生命力、辅助授粉和花期调整记录、聚合果和种子产量以及种子饱满度等,建立种子身份证制度;
管理档案包括施肥、灌溉时间和数量、套种作物种类、时间和方式、自然灾害与病虫危害记录及处置、除草、松土等用工情况等;
财务收支档案包括各项支出、收入明细。
3.“林苗一体化”速生丰产示范基地
建设地点选在峡口基地,面积450亩。
将苗圃建在山上,培育绿化大苗与用材林相结合,经营活立木和木材相结合,进行优良子代测试和”林苗一体化”试验示范。
“林苗一体化”速生丰产示范基地营建技术方案
以全光照间隙喷雾扩繁南京林业大学按园林观赏型和胶合板用材型选育目标初选出的20个杂交马褂木优良无性系硬枝扦插生根苗,在苗圃移栽培育半年后上山造林,初植株行距1.2×
1.5m,密度370株/亩,以后分期分批移栽部分大苗或树,譬如卖活立木,譬如将苗圃建在山上,这也是近年来的一个趋势。
造林3年后,胸径可达4~5cm,树高可达5m左右,带土球移走一半,用于城乡绿化,并在移走大苗留下的土坑中施农家肥和化肥。
造林6年后,胸径可达10~12cm,树高可达8m左右,带土球移走另一半,同样用于城乡绿化,并在移走大苗留下的土坑中施农家肥和化肥。
两次移栽后,剩下的林分密度约为90株/亩,直到工艺成熟再采伐利用,并测定、比较各无性系表现,为今后的良种选育提供科学参数。
4.配套及辅助设施详见P36-40页的附表2、附表3。
5.设备购置详见P35页的附表1。
6.环保措施及效果:
本项目为绿色工程,无污染,无毒害。
(三)项目产品市场调查与竞争能力预测
首先:
从国家经济、技术与产业政策层面上来讲,杂交马褂木苗木具有广阔的市场前景。
我国是一个森林资源少、生态环境质量差的发展中国家,在我国经济建设和发展过程中,森林资源历来是稀缺资源。
为满足经济建设的需要,国家每年不得不拿出大量外汇进口木材、纸浆等林产品。
与此同时,经济建设与生态环境保护、人与自然的矛盾加剧,生态灾害不但没有消除,反而有愈演愈烈的趋势。
植树造林、绿化祖国是我国长期坚持的一项基本国策。
在造林绿化事业中,存在造林树种单一化、针叶化的问题,存在重造林、轻种苗;
重数量、轻质量;
良种化率不高的问题。
南方杉木,北方杨树,造林树种单一和连栽的后果是地力衰退、林地生产力下降、大面积病虫危害。
开展多树种造林,为杉木、杨树等选择替代树种,已被有关部门提上议事日程,国家鼓励用珍贵阔叶树种造林。
其次:
杂交马褂木的生物、生态学特性也决定了它是一个很有前途的、市场潜力巨大的树种。
马褂木杂交一代具有显著的生长和适应性杂交优势,不仅栽培容易,而且对气候、地形、土壤等环境因子要求不严,栽培范围广,在长江、黄河流域均可栽培,80年代引种到北京园林局、植物园、林科院及陕西的西北林学院的少量杂交马褂木,现已开花结实,生长良好,说明杂交马褂木有较强的抗寒抗旱能力,能在南方繁殖后进入北方绿化苗木市场;
既可在山地、丘陵岗地造林,也可用于四旁绿化。
杂交马褂木既是上佳的用材林树种,又是优良的园林绿化树种,其特殊的花叶形状与色彩具有很强的观赏性。
杂交马褂木不仅生长速度快,年平均胸经生长量可达2cm,年平均树高生长量可达1m以上,超过杉木速生丰产用材林生长指标的3个1或3个0.7,而且干形通直,其木材结构细密,纹理直,韧性强,呈淡黄色至白色,加工性能好,是现代家居装饰的优质用材,也是胶合板和制浆造纸的优良用材,因而是南方速生丰产用材林建设的首选树种。
第三,近年区内外各项工程造林总面积和实际用苗量来分析推算,杂交马褂木苗木在市场上的需求量也是相当大的。
区内市场。
据统计,2002年江山市当年完成造林4170亩,迹地更新5430亩,低产林改315亩,零星四旁植树110万株。
按照江山市委、市政府2004年3号文件“关于加快江山市林业现代化建设的实施意见”的精神,到2010年,江山市要努力创建“中国杂交马褂木之乡”,要培育以杂交马褂木、湿地松、杨树等为主的工业原料林30万亩,为2000万
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