楊樹生物能源林品種選育試驗生長節(jié)律研究

蘇雪輝，趙自成，李喜林，張智勇，胡建軍

?

楊樹生物能源林品種選育試驗生長節(jié)律研究

蘇雪輝1，趙自成1，李喜林1，張智勇1，胡建軍2

（1.焦作市農(nóng)林科學(xué)研究院，河南 454000；2.中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所，北京 100091）

對參加楊樹生物能源林試驗的楊樹各品種生長曲線進行分析得出：大部分楊樹品種高和地徑生長速生期均處于6~8月份，與我區(qū)水、熱同期，有利于生物量的積累；且大部分楊樹品種的粗生長高峰期比高生長高峰期滯后20天左右；同時還得出楊樹高生長對水、熱的需求較粗生長更為敏感。

楊樹；不同品種；生長節(jié)律

隨著工業(yè)技術(shù)的深入發(fā)展，生物質(zhì)能源工業(yè)原料不再局限于油料作物，光合效率和生物質(zhì)產(chǎn)量高、單位面積上光能轉(zhuǎn)化量高的植物具有更高的經(jīng)濟價值。單位面積上生物產(chǎn)量最高、熱值最大成為能源林培育的主要目標。研究表明，有希望的能源林樹種主要有柳樹、雜交楊和桉樹等[1]；而同一立地上不同的楊樹無性系，其生物量相差約40%左右，最大可相差4倍[2]；為探索能源林高效培育技術(shù)以及最佳品種，于2007年營建了楊樹生物質(zhì)能源林，在研究不同品種、密度、生長年份生物量差異的同時，對參試的各楊樹品種生長節(jié)律進行了觀測研究，以求證各品種的生長期與本地區(qū)水、熱條件的匹配程度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1試驗地概況

焦作楊樹能源林試驗地位于北緯35°8′，東經(jīng)113°17′；屬溫帶氣候，年平均氣溫15.2℃，極端最高溫度43.6℃，極端最低溫度-14.3℃，年平均降水量為625.4 mm，全年大于或等于10℃積溫4 633℃，無霜期224 d，相對濕度61%，全年光照時數(shù) 2 434 h，地下水位9 m，土壤類型為壤土，pH值7.2。能源林包括品種選育試驗以及品種、密度、采伐年限最佳模式試驗共占地8 004 m2。

1.1.2試驗材料

參加品種選育試驗的30個楊樹品種：15個為多年來在焦作當?shù)孛缙诤痛髽渖L量均較好的成熟品種，分別為50號楊、110楊、2001楊、313楊、Be楊、276楊、36號楊、N179楊、222楊、65楊、轉(zhuǎn)基因162楊、136楊、山-599楊、G2、楊、910-95楊；另外15個是通過品種（種內(nèi)）雜交選擇出苗期速生性顯著的系號，分屬于以下5個組合131×276（01）、131×16-27（02）、131×17-2（03）、34-17×16-27（04）、34-17×17-2（05）。

1.2 試驗方法

1.2.1造林方法

品種選育試驗采用10 000株/ hm2的密度，即1 m×1 m株行距，品種隨機排列，3次重復(fù)，6行×6列的小區(qū)設(shè)計。試驗地采用常規(guī)澆水、除草、病蟲防治等管理方式，對各實驗苗木不做任何修枝、抹芽等處理，放任生長。

1.2.2觀測方法

扦插當年年末對所有苗木全部平茬，第2年春對品種選育試驗中每一品種選出6株適中苗木，每株選一個較好的萌條，5月中旬開始每20天測量1次高度和地徑，直至10月上旬所有的品種都封頂，停止調(diào)查。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同楊樹品種高生長節(jié)律

將品種試驗的30個參試品種8次樹高生長量調(diào)查數(shù)據(jù)按時期求其單株平均值[3]，然后求出各品種在不同時段內(nèi)的凈生長量，繪制出30個品種高的生長曲線圖，見圖1-A、圖1-B、圖1-C，以便更清晰的顯示各品種樹高的生長規(guī)律。

圖1-A

圖1-B

圖1-C

由圖1-A、1-B、1-C中可看出30個楊樹品種樹高生長速生期勻處于6月上旬到8月上旬之間；8月中旬后還有相當一部分品種在9月中旬高生長有一個小的上揚，包括276、Be、山-599、G2、轉(zhuǎn)基因162、05-33、65、01-275、36號楊、04-95、03-332、01-30、02-10、05-17、01-104、04-143共16個品種；也有從8月上旬生長快速期逐漸下降至10月上中旬停止生長，在9月中旬高生長沒有波動，有313、910-95、04-107、04-115、136、03-176、2001、N179、110、50號楊、222、04-143楊共12個品種；還是兩個品種02-17、01-202除6月上旬到8月上旬的速生期外，在9月中旬還出現(xiàn)了與前一個速生期生長量相當?shù)囊粋€峰值，因此可以說，此兩個品種在整個生長期中高生長有兩個速生期。包括02-17、01-202兩個品種在內(nèi)的所有在9月中旬高生長量上揚的18個品種在8月下旬的生長量形成一個波谷，出現(xiàn)了一個銳減期。

因此，大部分楊樹品種高生長速生期處于6月上旬至8月中旬，高峰期出現(xiàn)在6月下旬和8月上旬，也有一部分品種的高生長高峰期出現(xiàn)在6月上旬和8月上旬；速生期過后生長量銳減至8月末，而后高生長緩慢回升至9月中旬形成一個小的峰值，然后生長量迅速下降至10上、中旬停止生長。

2.2 不同楊樹品種地徑生長節(jié)律

用同樣的方法求出各品種在不同時段內(nèi)的地徑凈生長量，繪制出30個品種地徑的生長曲線圖，見圖2-A、圖2-B、圖2-C。

圖2-A

圖2-B

圖2-C

注：圖中地徑凈生長量單位為cm×10-2

由圖2-A、2-B、2-C各品種地徑生長節(jié)律曲線可看出：各楊樹品種地徑速生期均處在6月末至8月中、下旬；大部分參試品種（20個）的地徑生長高峰期出現(xiàn)在7月中旬到8月中旬，僅轉(zhuǎn)基因162和G2兩品種的地徑生長高峰期出現(xiàn)在8月下旬，222楊地徑在7月中旬和8月下旬出現(xiàn)了兩個峰期；其它7個品種在整個地徑速生期沒有大的波動，峰值不明顯。各楊樹品種從8月下旬地徑生長量迅速下降至10月上旬基本停止生長。30個楊樹品種中僅01-202楊一個品種地徑生長量如樹高生長量在9月中旬有一個峰值。

縱觀參試各楊樹品種樹高和地徑在各時期的生長規(guī)律，可得出大部分楊樹品種地徑生長高峰期比高生長高峰期的到來晚20 d左右，這與熊濟華[4]的觀點完全一致；9月中旬樹高生長量有一個小峰值，而絕大多數(shù)楊樹品種在同時期地徑生長量無此峰值，僅有在9月中旬樹高有較大生長量的01-202楊在同時期有同樣的地徑峰值，說明楊樹樹高生長對水、熱的需求較徑生長更為敏感，而溫度和降雨量是影響能源林生長量的最主要因素[5]；同時還可得出能源林一年生楊樹的粗生長是以高生長為基礎(chǔ)，且高生長達到一定數(shù)量時，才會引起較為明顯的粗生長。

3 結(jié)論與分析

3.1 參試的大部分楊樹品種高和地徑的生長速生期處于6~8月，與本地區(qū)水、熱同期，有利于生物量的積累。

3.2 楊樹的高生長較粗生長對水、熱等氣候因素更為敏感。

3.3 大部分楊樹品種的地徑生長高峰期比樹高的生長高峰期稍稍滯后20 d左右，即楊樹的粗生長是以高生長為基礎(chǔ)的。

[1]P.F.RANDETSON，董宏林，F(xiàn).M.SLATER..世界若干國家生物質(zhì)能源利用及有關(guān)問題研究[J].寧夏農(nóng)林科技，1999（5）：5-9.

[2]方升佐，呂士行，徐錫增，等.南方地區(qū)楊樹膠合板材定向培育技術(shù)的研究[J].林業(yè)科學(xué)，1997，35（6）：120-124.

[3]李文驊，顧明榮,佘廣美，等.柳樹無性系苗期生長節(jié)律初報[J] .江蘇林業(yè)科技，2003，30（4）：13-14.

[4]熊濟華. 觀賞樹木學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996，27-28.

[5]方升佐，黃寶龍. 瑞典柳樹能源林的研究及發(fā)展概況[J].世界林業(yè)研究，1997（3）：66-71.

2010-07-25

蘇雪輝（1975-），女，河南輝縣人，工程師，本科畢業(yè)。主要從事楊樹育種及選育工作。

國家林業(yè)局“948”項目“楊樹生物能源品種選育栽培技術(shù)引進”（2006-4-121）

S792.11

A

1003-2630（2010）04-0037-03

（責(zé)任編輯：王團榮）