天津濱海地區耐鹽楊樹新品種田間對比試驗研究（一）

許暉 尹建道 劉立民 劉振英 張建唐

摘 要： 在研究楊樹水培、盆栽試驗及耐鹽力評價的基礎上，擇優30種進入田間對比試驗。經過2年的全面調查和各項生長指標的測定分析以及隸屬函數法綜合評價，初步得出如下結論：參試楊樹品種（或無性系）在樹高、胸徑、冠幅等生長指標方面都存在著顯著差異，表明各品系的生態適應能力顯著不同，為選優提供了先決條件；在天津濱海地區平均土壤含鹽量為3.43‰、撫育管理水平一般的環境條件下，JY-21和JY-18具有較大的生長優勢，可作為該地區強耐鹽楊樹品種推廣應用；JY-16、JY-36、JY-14等幾個楊樹新品種在中度鹽堿地區均生長表現良好。

關鍵詞：天津濱海地區；楊樹；田間對比試驗；鹽堿地綠化；耐鹽力評價

中圖分類號：S792.11 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.09.026

Field Contrast Test Research on Salt Tolerance of Poplar in Coastal Area of Tianjin（I）

XU Hui1， YIN Jian-dao1， LIU Li-min2， LIU Zhen-ying1， ZHANG Jian-tang2

（1. School of Environmental Science and Safety Engineering， Tianjin University of Technology， Tianjin 300191，China；2. Tianjin Port Environmental Health Management Center， Tianjin 300456，China）

Abstract： Based on experiment of hydroponics， pot， and evaluation of salt tolerance， 30 kinds of poplar were arranged for contrast test in field. By two-year investigation and growth analysis， and comprehensive evaluation of membership function type， the conclusions were as follows： the significant differences in tree height， diameter at breast height， crown width of the poplar varieties （clones） showed that ecological adaptability in all strains was significantly different， which provided ecological adaptability was prerequisite for the optimal selection. In the condition of average soil salt content with 3.43 ‰， and not good management， JY-21， JY-18 appeared larger growth advantage， which could be popularized and applied as strong salt-tolerant tree species in this area. JY-16， JY-36， JY-14 grew well in moderate salinity areas.

Key words： coastal area of Tianjin；Populus；field contrast test；saline-alkali greening；evaluation of salt tolerance force

楊樹（Populus spp.）是我國北方地區的主要造林綠化樹種，在工業用材林、農田防護林以及城鄉環境綠化中占有不可替代的地位。但是楊樹對土壤條件要求較高，耐鹽堿能力較弱，極大地限制了楊樹向鹽堿地區擴展，難以滿足廣大鹽堿地區的土地資源開放、生態環境建設和城鄉環境綠化需求。近幾年來，楊樹的抗鹽性育種研究日益高漲，尤其是轉基因研究領域取得了重大突破[1-8]，但大都尚停留在實驗室內，進入田間試驗者寥寥無幾[9]。同時，各地的耐鹽楊樹引種選育工作也在悄然興起[10-13]，然而真正具備高耐鹽性、高抗逆性、生長表現優良的楊樹品種仍然十分稀少。針對天津濱海地區土壤粘重、質地板結、“三高一低”（土壤含鹽量高、地下水位高、礦化度高、海拔低）的不良生態條件和社會需求，筆者從國內外搜集了50余種耐鹽楊樹新品種（或無性系），在水培、盆栽等耐鹽性評價的基礎上[14-15]，擇優開展了田間對比試驗研究，取得了較好的試驗效果。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地設在天津港的北疆港區內，距渤海灣不足500 m。氣候屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，年均溫12.2 ℃，年均降水量602.9 mm，主要集中在7、8月份（占全年降水量的70%）；年均蒸發量為1 909 mm，全年無霜期234 d，全年平均風速為4.43 m·s-1，風遷鹽害嚴重。總的氣候特點是春季干旱多風，夏季高溫多雨，秋季溫和多晴天，冬季少雪干燥。土壤質地粘重、板結、通透性不良，土壤含鹽量在6‰～25‰之間，屬于典型的濱海鹽土。2009 年該地段進行了盲管排鹽、客土改良工程，栽植臭椿的成活率不足50%；2010年秋劃出面積2 000 m2的試驗區，通過梅花狀土壤采樣（0～80 cm土層混合樣品）進行測定分析，結果見表1，土壤平均含鹽量為3.43 g·kg-1（變動在2.59～5.19 g·kg-1之間），pH值為8.33（變動在8.19～8.43之間），鹽堿程度依然較重。

1.2 供試材料

2010年春，從國內外篩選引進了50余種耐鹽堿、抗逆性強、生長速度快的楊樹新品種（或無性系），并統一編號為：JY-1 ～JY-52（津引楊樹試驗編號），經過前期水培、盆栽等耐鹽性試驗與綜合評價，擇優篩選出30種高耐鹽品系進入大田對比試驗，以評價其綜合抗逆性強弱及其生長表現，為推廣應用提供科學依據。供試苗木均為引種試驗區的1年生扦插苗，平均苗高2.5～3.0 m，根系完整，生長正常。

1.3 試驗方法

2011年早春清理試驗地，放線定點，人工挖穴。設計造林株行距為1.5 m×2.0 m，樹穴規格為80 cm×80 cm×60 cm。表土與底土分開放置。3月底開始營造田間對比試驗林，隨起隨栽，以減少苗木根系失水；栽植時，用表層土回填，扶正踩實，未施用任何有機肥或土壤改良劑。栽后澆2次透水并覆膜，對地上部分進行適當截干，田間撫育管理水平一般。在試驗區內隨機配置30個楊樹品種，每個品種1行，植苗13～14株。

1.4 調查方法與數據處理

采用全面調查法，于楊樹生長期結束后（2011年11月和2012年11月）進行調查，調查指標分別有造林成活率（或保存率）、樹高、胸徑、冠幅、生長勢等。數據處理采用統計分析軟件SPSS進行差異顯著性分析；采用模糊數學中的隸屬函數法計算供試樹種各項指標的隸屬度值，累加求取總值，并進行品種間比較，最終評價其耐鹽力和抗逆性大小，計算方法如下：

如果某一指標與耐鹽性呈正相關，則：X （u） = （X-Xmin） / （Xmax-Xmin）

如果某一指標與耐鹽性呈負相關，則：X （u） =1-（X-Xmin） / （Xmax-Xmin）

式中：X—各品種某一指標的測定值；Xmax—所有品種某一指標測定值中的最大值；Xmin—該指標中的最小值。

最后把每個品種的隸屬函數值進行累加，計算其總值（Δ），并排序。

2 結果與分析

依據野外調查和綜合評價結果，各參試品種的生長表現差異很大，本研究選取前15位生長表現優良的高抗品種予以統計分析，其他品種因生長表現不良，均被淘汰。

2.1 不同品種造林成活率的調查分析

造林成活率是衡量栽植效果的重要指標之一，成活率高低既受立地環境條件的影響，也與苗木質量和栽植技術有關。調查結果（表2）表明，在相同環境條件下，不同楊樹品系的當年造林成活率都達到了100%，從第二年的保存率來看，大多數楊樹品種具有較高的保存率，僅JY-9、JY-33的保存率不足100%，表明在3.43‰的土壤鹽害條件下，只要技術合理、措施得當，栽植成活沒有問題。

2.2 不同楊樹品種的生長狀況對比分析

楊樹是速生樹種，對立地條件要求較高。在一定的鹽害條件下，生長表現是衡量其耐鹽性強弱的敏感指標，不同品系間差距越大，說明篩選耐鹽楊樹的意義越大，對耐鹽楊樹兩年來的樹高、胸徑、冠幅的調查結果分別見圖1～3。

統計結果表明：（1）從圖1可以看出，JY-18在第2年的平均樹高最大，為6.78 m，JY-31最小，也達到5.06 m，樹高生長量位于前5位的有JY-18、JY-21、JY-16、JY-17、JY-14，平均樹高變動在5.06～6.78 m之間，高差為0.34倍；（2）圖2表明，平均胸徑最大的JY-21為5.31 cm，最小的JY-31為3.94 cm，胸徑生長量排列前五位的是JY-21、JY-16、JY-18、JY-36、JY-14，與樹高的生長量排序基本一致；平均胸徑變動在3.94～5.31 cm之間，相差0.35倍；（3）從圖3可以看出，冠幅生長量最大者達到2.58 m，最小者JY-10為1.62 m，平均冠幅變動在1.62～2.58之間，相差0.59倍；排列前五位的是JY-21、JY-33、JY-26、JY-24、JY-27，與樹高和胸徑的生長量大小順序不一致，這是由于不同品種的形態特征和分枝習性不同、窄冠型與寬冠型的差異較大所致。

經單因素方差分析表明，楊樹各品種的樹高、胸徑、冠幅之間都存在著顯著差異（P<0.05）；對各生長指標的多重比較結果見表3，可以看出，JY-21在F0.05的顯著水平下字母均標記為a，在樹高方面與JY-18、JY-17、JY-16、JY-14均無顯著差異；在胸徑方面與JY-18、JY-16、JY-14、JY-36、JY-9、JY-17均無顯著差異，但與其他參試品種具有顯著性差異。

2.3 綜合評價

在田間自然環境條件下，供試品種的各項生長指標都在發生著相應變化，都從某一個側面反映了該品種的生態習性和適應能力，但僅憑單項指標很難得出正確而全面的評價，必須綜合考慮多方面因素。本研究應用模糊數學中的隸屬度計算（表4），對比分析不同楊樹品系在天津濱海地區鹽堿地上的綜合適應能力。隸屬度值越大，表明其耐鹽能力越大、綜合適應能力越強。計算結果表明，耐鹽能力大小的順序為：JY-21>JY-18>JY-16>JY-36>JY-14>JY-17>JY-26>JY-7>JY-13>JY-24>JY-27>JY-9>JY-10>JY-31>JY-33。

3 結論與討論

經過2年的田間對比試驗和全面調查分析，初步得出如下結論：（1）參試楊樹品種（或無性系）在樹高、胸徑、冠幅等生長表現方面均存在著顯著性差異，表明各品系對天津濱海地區的生態適應能力是不同的；（2）在天津濱海地區平均土壤含鹽量為3.43‰（變動在2.59‰～5.19‰之間）、撫育管理水平一般的環境條件下，JY-21和JY-18具有較大的生長優勢，可作為天津濱海地區的強耐鹽楊樹品種推廣應用；JY-16、JY-36、JY-14等排序靠前的幾個楊樹新品種在中度鹽堿地區均生長表現良好，排序靠后的楊樹品種則予以淘汰。

田間試驗是最具說服力、最真實有效的鑒別方法之一，也是推廣應用前的關鍵環節。但由于眾多影響因子的復雜性、多變性、不可控性，再加上局部小環境的差異，因而田間試驗結果往往充滿變數，重現性較差。在天津濱海地區不僅土壤鹽害程度重、土壤板結，而且氣候干旱、風災等災害因子時常發生，均對楊樹生長造成不利影響，因此，田間試驗結果不僅考察供試樹種的耐鹽能力，更是應對眾多環境災變的綜合適應性評價。在本試驗中，每個供試樹種的生長表現具有顯著差異，表明楊樹品種本身具有明顯不同的生態習性和綜合適應能力，為選優提供了先決條件。但由于田間試驗的時間尚短，仍需繼續觀測和跟蹤調查。

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