Bruce L. Greaves

Patterns of longitudinal within-tree variation in pulpwood and solidwood traits differ among Eucalyptus globulus genotypes

Wood discs were sampled from 6 heights up the stem of 248 trees representing 10 subraces and 116 families grown in an E. globulus base-population progeny trial. The lower stem had the least favourable wood properties for kraft pulpwood and most solidwood applications: bark was thickest, basic density was lowest and kino, decay and shrinkage traits were greatest at or below 12% of tree height. Significant genetic differences at the subrace level were revealed in diameter, bark thickness, basic density, decay and gross shrinkage and at the family within subrace level in diameter, basic density and decay. However, subrace-by-height-category interactions in bark thickness, basic density, decay and gross shrinkage indicated that differences among subraces were dependent on height in these traits. Examination of longitudinal trends revealed some evidence that the zone of thick basal bark extended further up the stem in thicker-barked subraces and that the Southern Tasmania subrace might be less effective than other subraces in restricting the longitudinal spread of decay after infection.RésuméDes disques de bois ont été prélevés à 6 hauteurs différentes dans 248 arbres représentant 10 provenances et 116 familles d’un dispositif de provenance-descendance d’E. globulus. La partie inférieure des troncs présente les propriétés du bois les moins bonnes pour la pâte Kraft et la plupart des utilisations du bois massif : l’écorce est plus épaisse, l’infradensité plus faible tandis que le lino, la dégradation biologique et les retraits sont plus importants jusqu’ à 12 % de la hauteur des tiges. Des différences génétiques significatives ont été établies au niveau provenance pour le diamètre, l’épaisseur d’écorce, l’infradensité et la dégradation biologique et au niveau famille dans une provenance pour l’infradensité et la dégradation biologique. Cependant, pour ces propriétés, les interactions provenance par catégorie de hauteur, pour l’épaisseur d’écorce, l’infradensité, la dégradation biologique et le retrait total, indiquent que les différences entre provenances dépendent de la hauteur. L’analyse des variations longitudinales fait apparaître que la longueur de la bille de pied ayant une écorce plus épaisse est plus importante pour les provenances présentant des écorces épaisses et que les provenances de sud de la Tasmanie pourraient être moins efficaces que les autres pour limiter la diffusion des pourritures après infection.

Early selection in eucalypt breeding in Australia: optimum selection age to minimise the total cost of kraft pulp production

Optimum ages for early combined-trait selection were derived for a breeding objective of reducing the total cost of unbleached eucalypt kraft pulp, assuming typical heritabilities and age-age genetic correlations for basic density and growth. The optimum biological selection age, the selection age where average annual gain is maximised, was four years for an assumed rotation age of 15 years. The optimum economic selection age, the selection age where the present value of all future gains is maximised, was three years. These conclusions were relatively robust to changes in assumptions used in analysis.

Integrating revenues from carbon sequestration into economic breeding objectives for Eucalyptus globulus pulpwood production

A system where carbon sequestration was directly dependent upon biomass production in a plantation was modelled to assess whether economic breeding objectives for the genetic improvement of Eucalyptus globulus were sensitive to potential revenues from carbon sequestration. Carbon dioxide equivalent accumulation in the biomass (CO2e) of the Australian E. globulus plantation estate established between 2004 and 2012 was estimated. Total carbon dioxide equivalent (CO2e) accumulation was in the order of ∼146 t CO2e ha−1, of which 62 t CO2e ha−1 were tradable in 2012 (the 1st Kyoto Protocol commitment period) and a further 30 t CO2e ha−1 were tradable in 2016 (a hypothetical second Kyoto protocol commitment period). The correlated response of breeding objectives with and without carbon revenues (ΔcGh1) never fell below 0.86 in sensitivity analysis, and the mean was 0.93. Where economic breeding objectives for the genetic improvement of Eucalyptus globulus for pulpwood plantations are based on maximizing net present value by increasing biomass production, the consideration of carbon revenues in economic breeding objectives will have no significant effect on the relative economic weights of the key economic traits, wood basic density and standing volume at harvest.RésuméUn système où la séquestration du carbone était directement dépendante de la production de biomasse en plantation a été modélisé pour déterminer si des objectifs d’amélioration économique pour l’amélioration génétique d’Eucalyptus globulus réagissaient sur des revenus potentiels à partir de la séquestration du carbone. Le dioxyde de carbone gaz équivalent de l’accumulation de biomasse (CO2e) par des plantations australiennes d’Eucalyptus globulus crées entre 2004 et 2012 a été estimé. L’accumulation de dioxyde de carbone (CO2e) était de l’ordre de ∼146 t CO2e ha−1, dont 62 t CO2e ha−1, étaient commercialisables en 2012 (période correspondant aux engagement du premier protocole de Kyoto) et 30 t CO2e ha−1 supplémentaires étaient commercialisables en 2016 (hypothétique second protocole de Kyoto). La réponse correspondant aux objectifs d’amélioration avec et sans recettes de carbone (ΔcGH1) n’est jamais tombée sous 0,86 en analyse de sensibilité, et la moyenne était 0,93. Là où les objectifs d’amélioration économique pour l’amélioration génétique d’Eucalyptus globulus pour des productions de pâte à papier étaient basées sur maximalisation de la valeur actuelle nette par un accroissement de la production de biomasse, la prise en compte des recettes du carbone dans des objectifs d’amélioration économique n’aura pas d’effets significatifs sur le poids économique relatif de ces traits économiques, densité de base du bois et volume de bois sur pied à la récolte.

Genetic correlations between pulpwood and solid-wood selection and objective traits in Eucalyptus globulus

Abstract• If selective breeding is to be successful, significant genetic variation must be present in the traits targeted for improvement (i.e. “objective traits”).• This study aimed to quantify genetic variation in Eucalyptus globulus pulpwood and sawn-timber objective traits (rotation-age whole-tree volume, survival, whole-tree basic density, sawn-board Janka hardness and sawn-board internal checking) and estimate additive genetic correlations between these and inexpensively-assessed “selection traits”.• Significant genetic variation was identified in all objective traits at the subrace and/or family within subrace level.• Selection-age diameter at breast height (1.3 m, DBH) was strongly genetically correlated with rotation-age volume (0.78) and survival (0.82). Subrace and additive genetic correlations of selectionage Pilodyn penetration with rotation-age 12-×-12-mm-sample basic density (−0.70 and −0.75 respectively) and whole-tree basic density (−0.83 and −0.91 respectively) were also strong.• No significant subrace or additive genetic correlation between wood-sample gross shrinkage and sawn-board internal checking was detected. However, subrace and additive genetic correlations of sawn-board Janka hardness with Pilodyn penetration (−0.75 and −0.58 respectively) and sample gross shrinkage (−0.77 and −0.73 respectively) were significantly different from zero.• These findings suggest that genetic improvement of the examined objective traits is possible through selective breeding, although none of the assessed selection traits were strongly correlated with internal checking.Résumé• Pour qu’un programme d’amélioration soit couronné de succès, une variabilité génétique significative doit être présente dans les traits cibles de la sélection.• Cette étude visait à quantifier les variations génétiques des traits cibles du bois à pâte et du bois de sciage d’Eucalyptus globulus (âge de révolution, volume de l’arbre entier, survie, infradensité de l’arbre entier, indice de dureté de Janka des sciages et fissures internes des sciages) et à estimer les corrélations génétiques additives entre ces traits et une sélection de caractéristiques évaluées à peu de frais.• Des variations génétiques significatives ont été détectées pour tous les traits cibles au niveau de la provenance et/ou de la famille dans la provenance.• Le diamètre à hauteur de poitrine (1,3 m, DBH) présentait une forte corrélation génétique avec le volume en fin de révolution (0,78) et la survie (0,82). Les effets de provenance et les corrélations génétiques additives ont été forts entre le coefficient de pénétration de Pilodyn et l’infradensité d’un échantillon de 12-×-12-mm (−0,70 et −0,75 respectivement) et l’infradensité des arbres entiers (−0,83 et −0,91 respectivement).• Aucun effet provenance et aucune corrélation génétique additive n’ont été détectés entre le coefficient de retrait du bois de l’échantillon brut et les fissures internes des sciages. Toutefois, des effets provenance et des corrélations génétiques additives dont été détectés entre l’indice de dureté Janka des sciages et l’indice de pénétration Pilodyn (−0,75 et −0,58 respectivement) ou le coefficient de retrait de l’échantillon brut (−0,77 et −0,73 respectivement).• Ces résultats suggèrent que l’amélioration génétique des traits-cibles examinés est possible par le biais d’une sélection bien qu’aucun des traits cibles évalués n’était fortement corrélé avec un contrôle interne.