4種柳樹無性系生物學特性對比試驗

崔長健 肖杰 翟雨涵 趙凌全

摘要：為比較不同柳樹的生物學特性，以齊齊哈爾地區適生的4種無性系垂柳（CL14、CL 26、CL 21、CL 17）1年生苗為試驗材料，對其物候、株高、形態特征、成活率及繁殖率進行為期2年觀測研究，并利用WPS進行生長趨勢分析，分析垂柳4種無性系一年生苗木物候期及生長節律。結果表明：4月上旬開始萌芽，4月中旬開始展葉，速生期于7-8月份，9月下旬生長基本停止；葉變色期于9月中旬，落葉期于10月中旬；CL 26當年生扦插苗平均高?1.50 m，分別比對照品種CL 14和CL 21大3.4%和?22.4%，一年生苗期CL 26株高生長與CL 14有顯著差異，與CL 21有極顯著差異。CL 26苗期生長節律表明，樹高生長出現?3 個高峰在垂柳生長速生關鍵期加強水肥管理，可促進苗木快速生長；在成活率方面：CL 14、CL 26的成活率均為95％，CL 21的柳樹成活率是50%；CL 17的成活率是50%，較前兩種略遜色一籌。

關鍵詞：柳樹；物候期；生長節律；成活率；

Abstract： A 2-year observation study was conducted on the phenology， plant height， morphological characteristics， survival rate， and reproduction rate of four clones of weeping willow （cl14， cl26， cl21， cl17） suitable for growing in Qiqihar. The growth trend analysis was conducted using WPS to analyze the phenology and growth rhythm of the four clones of weeping willow. The results showed that germination began in early April， leaf expansion began in mid April， and the rapid growth period was from July to August， The growth basically stops in late September; The leaf discoloration period is in mid September， and the leaf shedding period is in mid October; The average height of the annual cutting seedlings of cl26 is 1.50 meters， which is 3.4% and 22.4% higher than the control varieties cl14 and cl21， respectively. During the one-year seedling stage， there is a significant difference in height growth between cl26 and cl14， and a very significant difference with cl21. The growth rhythm of Cl26 seedlings indicates that there are three peaks in tree height growth. Strengthening water and fertilizer management during the critical period of rapid growth of weeping willows can promote rapid growth of seedlings; In terms of survival rate， the survival rates of cl14 and cl26 are both 95%， and the survival rate of willow trees in cl21 is 50%; The survival rate of cl17 is 50%， slightly inferior to the first two.

Keywords： willow tree; Phenological period; Growth rhythm; Survival rate；

柳樹是楊柳科（ Salicaceae） 柳屬（ Salix） 植物的泛稱，落葉喬木或灌木，全球約520多種，具有速生、耐寒性強、根系比較發達、樹干柔軟、葉子細長等特點。中國是世界上柳樹的主要分布區域之一，我國已記錄了257個種122個變種33個變型^[1]，是世界上最大的分布區域。天然環境下，柳樹種間和屬間的親緣關系密切，具有豐富的遺傳多樣性。柳樹是一種重要的防護林、水土保持林、景觀林和用材林，用途十分廣泛。柳樹是一種重要的防護林、保土林、景觀林和用材林，用途十分廣泛。在此背景下，大力發展柳樹產業，對緩解木材供需矛盾，改善城市生態環境，改善城市風貌，提高城市景觀質量，都有著十分重要的現實意義。柳樹的垂直分布廣泛^[2]在發達國家，與柳樹有關的研究開始得比較早，從微觀^[3-5]到宏觀^[6-12]都比較系統。但是速生、觀賞性強且在黑龍江地區物候期較長的柳樹品種，確是比較缺乏。

在我國平原地區，柳樹是重要的造林綠化樹種，它是防護林、水土保持林、風景林及用材林的重要組成樹種。具有較高的生態價值與經濟效益^［13］。近年來，受自然與人類活動雙重影響，尤其是在人類活動不斷增多的情況下，對坡地進行了大規模的開墾，導致了黑土區土壤侵蝕加劇，生態環境不斷惡化。同時在小流域水土不斷流失的情況下，對柳樹的需求量又逐漸增大，在水土保持過程中可以起到不可替代的作用。

因此本文針對黑土區水土流失嚴重、土壤退化以及水土保持林建設中存在的主要問題，以4種柳樹為研究對象，以防治水土流失為重點，篩選出最優柳樹新品種為目的，以探索最優的水土流失治理模式為目標，從水土保持林植物材料對比入手，開展水土保持林優良品種的物候期及生長節律對比研究，進行篩選其適合黑土地區生長，并能夠速生的新材料，應用于小流域治理當中，并通過扦插、組織培養等方式對優良品種進行擴繁和區域化試驗，篩選出最具有地方特色，集生態、經濟、于一身的優良水土保持新材料。

1 研究區概況

富拉爾基區位于北緯47°12'，東經123°40′。年平均氣溫4℃，屬于中溫帶大陸性季風氣候區。春季風大少雨，夏季炎熱多雨，秋季降溫迅速，冬季漫長寒冷干燥，多西北風。年平均氣溫0.7℃，最高氣溫37.5℃，最低氣溫-39℃，≥10℃年積溫為2598.1℃，無霜期為115天左右，早霜9月，晚霜10月，年平均降水量396mm左右，降水時間多集中在7-8月份，解凍期4月下旬，結凍期11月中旬。土壤為黑鈣土、砂土。平均土層厚度50cm，pH值中性偏堿。富拉爾基區有一江一河和眾多湖泡，水域寬廣。地表徑流量達0.085億m³，嫩江富區江段年平均流量為172億m³，為區內工農業用水，提供足夠的水源。柳樹區域化試驗布局在位于齊齊哈爾市富拉爾基區的黑龍江省林科院齊齊哈爾分院試驗基地和齊齊哈爾市綠昊苗圃。

2研究方法

選擇CL14、CL 26、CL 21、CL 174個柳樹無性系進行定點定位定期觀察。

將4份柳樹無性系2年生枝條截成長15cm的插穗，選取均勻一致的插穗扦插于試驗地。扦插后澆透水，正常管理，當苗高20cm時，進行抹芽，保留壯芽1個，開始觀察其物候期，形態特征及生長節律，平均10d進行1次測量并拍照記錄。同時進行標記，保證每次測量的是同一株樹苗。

釆用wps2023 Excl整理并統計試驗數據，用SPSS 22對試驗數據作分析。

3結果與分析

3.1形態特征

4種柳樹均為喬木，而且是雄株，樹干非常筆直，樹冠呈長橢圓形，枝間分枝角為26.5度，冠幅較大，平均?2.85m。樹干下半部分縱向有裂痕，顏色為灰色。苗期樹干上半部分部樹皮光滑，顏色為深紅色，4種柳樹的老枝都比較光滑，顏色呈灰綠色或淺褐色。芽的形狀為先端鈍圓，銳角三角形，同時有少量細絨毛。葉呈針形，先端漸尖或尾尖，基部呈倒三角形，較為平展。短枝上的葉長3.5-11.0 cm，喬木，雄株，主干直立，冠長卵狀，分枝角為26.5°，冠幅為2.72m。主干基部有淺淺的縱紋，灰褐色。幼年樹干上半部的樹皮平滑，呈暗紅色，老齡的枝條平滑，呈灰綠或淡棕色。花蕾呈三角形，頂端鈍，具絨毛。葉披針狀，頂端漸尖，或有尾尖，底部呈楔狀，扁平。短枝葉片的長度在3.5～11.0cm之間，寬0．4 ～- 1．7 cm，葉柄長0.25～0.65cm，有絨毛和1～2個腺體的基部。初生的葉片具托葉，呈傾斜的三角形或直線狀，隨后漸漸脫落。長枝葉葉長5.3～16.8 cm，寬?0．5～2．4cm，葉柄長0.3～0．9 cm。花與葉同時開放，雄花絮圓柱形，黃綠色，花絮長?1．8～2．6cm，粗6～7 mm，花藥為卵形，黃綠色，花粉淡黃色；盾狀苞片，頂部漸尖或尾部尖，黃綠色，被一根比苞片更長的絨毛覆蓋，在背面和腹部各有一腺體。

3.2四種柳樹物候期觀測結果

項目組分別于2021年-2022年的柳樹生長期，在齊齊哈爾市富拉爾基區科研基地和齊齊哈爾種畜場綠浩苗圃開展了經過初選的柳樹無性系物候期觀測記錄工作。經過2年的觀測統計，4個供試柳樹品種（cl26、cl21、cl14、cl17）的物候期為：4月9日-15日為芽膨大期、4月26-30日為芽開放期、4月30日-5月2日為展葉期、4月15日-4月25日為花絮出現期、5月2日-5月6日為開花始期、9月4日-9月9日為頂芽形成期、9月13日-9月20日為葉始變色期、10月7日-10月11日為葉全變色期、10月14日-10月25日為落葉始期。

在齊齊哈爾市，這4種柳樹4月上旬芽會開始生長，4月中旬開始，花會進行開放，芽同時進行生長，花會在4-5天后展開葉子，然后在第2天就會開花、9月上旬生長停止，10月15日左右落葉。（表1）

3.3生長節律研究

從2022年7月20日開始測定CL17，CL14，CL21，CL26株高，直至柳樹落葉期。在綠昊苗圃試驗地，由表2可見，CL26當年生扦插苗平均高?1.50 m，分別比對照品種CL14和CL21大3.4%和?22.4%，一年生苗期CL26株高生長與CL14有顯著差異，與CL21有極顯著差異。CL26苗期生長節律表明，樹高生長出現?3 個高峰，從總體上看，樹高生長持續時間較長，直至9月中下旬還有生長，經苗期觀察結果表明，CL26快速生長的最大原因是其快速生長的持續時間較長。

由表2可知，CL17、CL26、CL14的當年生長量均高于CL21，平均高出30%。最大的17號高出35%。由此可見其中CL14、CL26、CL17垂柳生長速率較快。

經對1年生4個無性系垂柳株高單因素方差分析（one-way ANOVA）檢驗，CL14與CL21差異顯著（P＜0.05），與其他植物差異不顯著（P＞0.05）；CL21與其他植物差異顯著（P＜0.05）；CL26與CL21差異顯著（P＜0.05），與其他植物差異不顯著（P＞0.05）；CL17與CL21差異顯著（P＜0.05），與其他植物差異不顯著（P＞0.05）。

經每次測量后，通過WPS2023 處理可得圖一四種柳樹生長走勢圖如下：

4種不同無性系柳樹，株高生長在7-8月為快速生長期，8-9月為緩慢生長期，9月中旬開始出現停滯的狀態，生長曲線為典型的“S”曲線，8月中旬之前除CL17生長緩慢以外，其余生長速率幾乎一樣，但最后發現直至9月中下旬，CL26還在生長，同時可出現3個峰值，由此可見，CL26生長周期長是CL26速生的最主要因素。

3.4成活率及繁殖率比較研究

扦插2個月后調查無性系的成活率并計算，不同品種的成活率、繁殖力評價結果如表4所示。

從表3中可以發現，CL14、CL26的成活率均為95％，CL21的柳樹成活率是50%；CL17的成活率是50%，較前兩種略遜色一籌；

4結論與討論

柳樹物候期分為，芽生長期、芽長出期、葉開展期、花絮萌發期、芽開放期、頂芽生成期、葉初變色期、葉全變色期、落葉期等。在齊齊哈爾市，這4種柳樹4月中上旬芽會開始生長，4月中旬開始，花會進行開放，芽同時進行生長，花會在4-5天后展開葉子，然后在第二天就會開花，7、8月份為速生期，9月上旬生長停止，10月15日左右落葉。

CL26當年生扦插苗平均高?1.50 m，分別比對照品種CL14和CL21大3.4%和?22.4%，一年生苗期CL26株高生長與CL14有顯著差異，與CL21有極顯著差異。CL26苗期生長節律表明，樹高生長出現?3 個高峰，7-8月份是速生期，其生長量最快，從總體上看，樹高生長持續時間較長，直至9月中下旬還有生長，經苗期觀察結果表明，CL26快速生長的最大原因是其快速生長的持續時間較長。

CL26及CL14扦插成活率幾乎一樣的情況下，但是CL21生長速率更快，所以在大面積推廣過程中，更應推廣CL26。以4種柳樹無性系苗木年生長節律的觀測研究為基礎，對4種柳樹9個無性系生長期進行劃分，針對不同無性系的生長階段制定不同的栽培方案在生產中是十分必要且切實可行。速生期是植株生長的關鍵期^［14］，通過研究4種柳樹的速生期，并在對應時期加強水肥管理，可有效促進柳樹這種植物的快速生長。

4個垂柳新無性系均能適應本地土壤、氣候等因子、生長迅速、適應性強、適宜本地大面積推廣。4～5月應重點做好抗旱工作，確保苗木成活，7～8月苗木高生長高峰期，是管理的關鍵，應及時降漬排水、除去雜草、同時進行病蟲害防治、追施肥料、創造苗木快速生長的適宜條件，確保齊苗壯苗，提高優質苗出圃率。

對CL17、CL26、CL14、CL21垂柳的形態特征、物候期及生長節律等進行了系統研究，證明其CL14、CL26、CL17垂柳生長量明顯高于CL21垂柳，CL14，CL26，CL17等垂柳樹可以作為建筑工程，也可以作為農用用途。結果表明，CL17、CL26和CL14三種柳樹在營造速生林、三北防護林、進行低洼小流域治理和園林城市綠化等方面都有非常良好的應用前景，在我國有著很好的發展空間。其中CL26、CL17垂柳更具有速生的優勢，長勢更迅猛，更適合大面積推廣且在短的時間內可以培養出水土保持的柳樹新材料，從而在為黑土區小流域治理提供一份力量，在生產過程中，可以快速生長成木材，解決木材緊缺的情況，長成大樹以后還可以應用于風景園林中，應用效果更好。

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