洞庭湖區(qū)11個楊樹新無性系的生長差異1)

唐作鈞 張國君 潘惠新 肖興翠

(中國林業(yè)科學(xué)研究院，北京，100091) (泰格林紙集團(tuán)股份有限公司) (南京林業(yè)大學(xué)) (中南林業(yè)科技大學(xué))

楊樹(Populus)是我國重要的速生工業(yè)用材樹種之一，廣泛應(yīng)用于制漿造紙和人造板工業(yè)［1］。在洞庭湖區(qū)及江漢平原，楊樹的大面積發(fā)展對解決木材資源的短缺發(fā)揮重要作用。楊樹不同品種造林產(chǎn)量差異較大;通過雜交育種選育出楊樹新品種，是提高單位面積產(chǎn)量的有效途徑。國外在雜交育種方面做了大量的研究［2］，國內(nèi)先后也在楊屬派內(nèi)和派間雜交育種做過很多的研究，取得了一些成就［3－7］，各地育種單位都選育出了一系列優(yōu)良品種［8－10］。

洞庭湖區(qū)及江漢平原，20世紀(jì)70年代中期，主栽的楊樹品種主要是從意大利選育的I－72、I－69、I－63楊;90年代初，逐步被中國林業(yè)科學(xué)研究院黃東森研究員為主選育的中潛系列［11］、中漢系列所取代［12－13］;20 世紀(jì)初，魯山楊［14］得到一定面積的推廣;近10 a，湖南省林業(yè)科學(xué)研究院楊樹課題組選育的湘林－90、湘林－77等5個美洲黑楊雜交新無性系［15－16］開始得到大面積推廣，南京林業(yè)大學(xué)選育的南林－895及南林－95也得到一定面積的推廣，大幅度提高了楊樹速生豐產(chǎn)林的木材生產(chǎn)率。

楊樹單一品種大面積造林，容易引起病蟲害的爆發(fā)［17］。2008年以來，洞庭湖區(qū)楊樹苗圃水泡型潰瘍病、爛皮病大面積發(fā)生，嚴(yán)重影響到楊樹造林成活率。不斷的選育出更多的楊樹新品種，實現(xiàn)多品種混交造林是解決單一樹種造林帶來的生態(tài)問題的有效途徑之一。本文對南京林業(yè)大學(xué)從美國TEXAS農(nóng)工大學(xué)引進(jìn)的的11個新無性系進(jìn)行造林對比，為洞庭湖區(qū)優(yōu)良楊樹無性系選擇提供依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于岳陽市君山區(qū)廣興洲鎮(zhèn)，東經(jīng)112°39'24″，北緯 29°19'01″。年平均氣溫 16.8 ℃，全年無霜期 281 d，年降水量 1 237 mm，年相對濕度80%。屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，春季多雨，秋季多旱，夏季酷熱，冬無嚴(yán)寒。土壤為河湖沖擊物發(fā)育而成的潮土，土層深厚，質(zhì)地黏重，易板結(jié);土壤pH值8.5，有機質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.05%，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%，速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.61 mg/kg，速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.62 mg/kg，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)24.14 mg/kg。造林地以前為楊樹苗圃地。

2 材料與方法

參試新無性系共 11 個:4－6、7－40、1－20、7－45、2－2、7－38、7－53、4－45、4－50、6－8、10－34，與國家林業(yè)局2002年第2號文件公布的《國家林業(yè)局公布林木良種名錄》中的楊樹良種南林－95及南林－895一起進(jìn)行造林對比;無性系來源于南京林業(yè)大學(xué)，為南京林業(yè)大學(xué)從美國TEXAS農(nóng)工大學(xué)引進(jìn)的天然雜交的初選無性系，1－20 的母本是 T1，4－6、4－45、4－50的母本是 T8，2－2的母本是 T2，6－8的母本是T15，7－40、7－45、7－38、7－53 的母本是 T20，10－34的母本是T18;苗木均為2年根1年干苗，苗高3.5～4.5 m，地徑2.8 cm 以上。

試驗于2004年2月份造林。試驗設(shè)計為4株小區(qū)，4次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，株行距5 m×6 m。造林前將林地全部翻耕1次，穴狀整地(80 cm×80 cm×80 cm)，1 kg/株的楊樹專用肥作基肥，2003年4月份進(jìn)行松土培蔸。造林后，試驗區(qū)連續(xù)3 a套種，每年套種相同農(nóng)作物;第4年及第5年的4—6月份，采用化學(xué)除草劑控制林下雜草灌木。造林完畢對每個無性系的胸徑和樹高進(jìn)行每木調(diào)查，以后每年底均進(jìn)行1次生長量調(diào)查。材積計算公式使用V=π/4·fэ·D2·(H+3)［18］，fэ=0.34。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用 Excel 2003(Microsoft Corporation)及 DPS3.01(chinadps)軟件。

3 結(jié)果與分析

3.1 13個楊樹無性系生長比較

表1方差分析表明:13個無性系7年生胸徑生長量、樹高生長量，在各區(qū)組(重復(fù)小區(qū))間均沒有顯著的差異，無性系間存在極顯著差異;單株材積生長量，在區(qū)組間有顯著差異，無性系間存在極顯著差異。

表1 13個無性系7年生胸徑、樹高、單株材積方差分析

表2多重比較結(jié)果表明:①胸徑生長量以無性系4－6 最大(為30.4 cm)，與7－40、1－20、7－45、2－2這4個無性系沒有顯著差異(p＞0.05)，與南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50 這 6 個無性系有顯著差異(p＜0.05)，與6－8和10－34 這2 個無性系有極顯著差異(p＜0.01);7－40、1－20、7－45、2－2 這4 個無性系與南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50這6個無性系間胸徑生長沒有顯著差異(p＞0.05)，但與6－8和10－34這2個無性系間有極顯著性差異(p＜0.01)。可見，13個無性系的胸徑生長量以無性系4－6 最大，其次是7－40、1－20、7－45、2－2。②樹高生長量以無性系4－6最大，其次是2－2，兩者之間樹高生長沒有差異。4－6和2－2與7－40、1－20、4－45、7－45、南林－895、南林－95、7－38、7－53、4－50這9個無性系間有差異，但差異不顯著(p＜0.05)，與無性系6－8 有顯著差異(p＜0.05)，與無性系10－34有極顯著差異(p＜0.01)。③單株材積生長量最大的是無性系4－6(為0.695 6 m3/株)，其次是4 個無性系 7－40、1－20、7－45、2－2。4－6 與這 4個無性系之間沒有顯著的差異，與其余的無性系間均有極顯著差異;7－40、1－20、7－45、2－2，這 4 個無性系與南林－95、南林－895、7－38、7－53、4－45、4－50這6個無性系間有差異，但不顯著，但與無性系6－8和10－34有極顯著差異。

表2 洞庭湖區(qū)13個楊樹無性系7年生胸徑、樹高、單株材積多重比較

3.2 11個無性系與南林－95和南林－895楊生長量比較

將參試的11個南林楊樹新無性系的胸徑、樹高、單株材積，以黑楊派南方型無性系南林－95和南林－895楊為基準(zhǔn)，各無性系單株材積相對值見表3。由表3可見:①11個新無性系中，有5個無性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)的胸徑、樹高和單株材積超過了南林－95，胸徑、樹高、單株材積提高最大的都是4－6，分別為 18.8%、6.8%、51.0%。其次是7－40、1－20、7－45、2－2 這 4 個無性系，胸徑比南林－95提高4.5% ～7.8%，樹高比南林－95提高不多(2.1% ～3.7%);單株材積提高最多，除無性系2－2外都比南林－95提高15%以上，在17.3% ～20.1%。②以南林－895為基準(zhǔn)，11個新無性系也有5個(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)的胸徑、樹高和單株材積超過了南林－895，胸徑、樹高、單株材積提高最大的是4－6，分別為21.1%、5.8%、55.8%。其次是4 個無性系7－40、1－20、7－45、2－2，胸徑比南林－895 提高2.0% ～10.0%;樹高與南林－895 相差不大，僅提高1.2% ～3.9%;單株材積均比南林－895提高15%以上，在 18.5% ～23.9%。

南林－95和南林－895是2002年通過國家審定的楊樹良種，也是洞庭湖區(qū)近兩年開始推廣的主栽無性系。11個楊樹無性系中有5個無性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)生長量超過南林－95 和南林－895，并且其中有4 個無性系(4－6、7－40、1－20、7－45)增產(chǎn)15%以上，按照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)林木良種審定規(guī)范》中的規(guī)定，達(dá)到國家良種審定產(chǎn)量方面的標(biāo)準(zhǔn)。

表3 洞庭湖區(qū)11個楊樹無性系與南林－95和南林－895 7年生生長量比較

3.3 5個優(yōu)良無性系生長過程分析

根據(jù)11個無性系與南林－95、南林－895的生長對比結(jié)果，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2 這 5 個無性系的生長量超過南林－95、南林－895。根據(jù)7 a來的觀測數(shù)據(jù)，5個優(yōu)良無性系及南林－95、南林－895的胸徑、樹高及單株材積的累積生長量及連年生長量見圖1～圖6。

圖1 胸徑累積生長量

由圖1、圖2可以看出:各無性系的胸徑生長曲線呈“S”型。由圖1可見，從第3年開始，無性系4－6的胸徑生長量開始高于其余無性系;前5年，各無性系的胸徑生長量相差不大，從第5年開始，各無性系胸徑生長開始拉開距離，無性系4－6的胸徑生長量明顯大于其余無性系。其中無性系7－40、1－20、7－45、2－2的胸徑有又始高于南林－95及南林－895，并且隨著林齡的增加有差距加大的趨勢。由圖2可見，5個優(yōu)良無性系及南林－95、南林－895胸徑連年生長量均在第3年達(dá)到最大值，3年后隨林齡的增加而呈波浪形下降，表明各無性系胸徑均表現(xiàn)出了前期速生的特性。

圖2 胸徑連年生長量

圖3 樹高累積生長量

圖4 樹高連年生長量

由圖3、圖4可以看出:各無性系的樹高生長曲線也呈“S”型。由圖3可見，無性系4－6的樹高生長量從第5年開始超過了其余無性系，但5個優(yōu)良無性系及南林－95、南林－895樹高累積生長量歷年來差異不大。由圖4可見，各無性系樹高連年生長量，2～4 a時為快速生長期，均在第4年達(dá)到最大值，之后隨林齡的增加而呈波浪形下降;表明各無性系樹高均有前期速生的特性。

圖5 單株材積累積生長量

由圖5、圖6可見:5個優(yōu)良無性系單株材積及南林－95、南林－895的單株材積，均從第2年開始快速增長，不同無性系單株材積的連年生長量達(dá)到最大值的林齡有一定的差異，無性系4－6最晚達(dá)到最大值、單株材積連年生長量也最大，到第6年達(dá)到0.160 4 m3/株，且從第3年開始，無性系4－6的單株材積一直保持最大;無性系 7－45、7－40、2－2、1－20及南林－95、南林－895則均在第5年達(dá)到最大值，從第5 年開始，7－40、7－45、2－2、1－20 及南林－95、南林－895的單株材積生長速度開始減慢，其中南林－95 及南林－895 減慢很明顯，無性系7－40、7－45、2－2、1－20則相對減慢較緩慢;無性系4－6減慢最不明顯。

圖6 單株材積連年生長量

4 結(jié)論與討論

11個楊樹無性系與南林95及895間，胸徑、樹高、單株材積生長量均存在極顯著差異;胸徑、樹高、單株材積生長量均以4－6最大，7年生分別達(dá)30.4 cm、25.0 m、0.695 6 m3/株;無性系 4－6 的胸徑、單株材積除了與7－40、1－20、7－45、2－2 這4 個無性系沒有顯著差異外，胸徑與其余無性系均有顯著或極顯著差異;單株材積與其余無性系均有極顯著差異;無性系4－6的樹高除與2－2沒有差異外，與其余無性系均存在差異。

11個無性系中有 5 個無性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)胸徑、樹高、單株材積超過了南林－95和南林－895，其中無性系4－6超出最多，比南林－95分別提高 18.8%、6.8%、51.0%，比南林－895 分別提高21.1%、5.8%、55.8%。其余 4 個(7－40、1－20、7－45、2－2)無性系胸徑、樹高、單株材積生長量比南林－95 分別提高 4.5% ～7.8%、2.1% ～3.7%及14.9% ～20.1%，比南林－895分別提高2.0% ～10.0%、1.2% ～3.9%及18.5% ～23.9%。

5 個優(yōu)良無性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)表現(xiàn)出了前期速生的特性，胸徑連年生長量均在第3年達(dá)到最大值，樹高連年生長量均在第4年達(dá)到最大值，后隨林齡的增加而呈波浪形下降;無性系4－6單株材積連年生長量在第6年達(dá)到最大值，7－45、7－40、2－2、1－20 及南林－95、南林－895 均在第5 年達(dá)到最大值。5 個優(yōu)良無性系(4－6、7－40、1－20、7－45、2－2)及南林－95、南林－895，比早期引進(jìn)的南方型無性系 I－63、I－69、I－72 楊的胸徑連年生長量早1 a達(dá)到最大值;樹高連年生長量與I－72楊都在第4年達(dá)到最大值，但比I－63、I－69楊早2 a達(dá)到最大值［19］;單株材積比我國山東省主栽品種 L－35、I－107、中菏1 號提前1 ～2 a達(dá)到最大值［20］。充分說明，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2這5個優(yōu)良無性系及南林－95、南林－895均屬于早期速生型的楊樹品種，選擇早期速生型的品種作為楊樹紙漿林等工業(yè)原料林發(fā)展可以縮短紙漿林的輪伐周期［21］，因此這5個新的楊樹無性系作為短周期工業(yè)原料林樹種在洞庭湖區(qū)發(fā)展具有很大的潛力。

按照《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)林木良種審定規(guī)范》5.2.3規(guī)定，要有顯著生態(tài)差異的地理區(qū)域不少于三個符合統(tǒng)計分析要求的試驗點進(jìn)行造林對比試驗后，才能達(dá)到國家良種審定要求。因此，雖然在洞庭湖區(qū)域試驗中，4－6、7－40、1－20、7－45、2－2 這5個優(yōu)良楊樹無性系除2－2外，其余4個無性系材積生長量均比南林－95和南林－895材積生長量提高15%以上，在生長量方面達(dá)到了國家良種審定的要求。但這只是一個生態(tài)地理區(qū)域的試驗結(jié)果，因此還要有兩個及以上試驗點的結(jié)果才能達(dá)到良種審定要求。

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