青竹柳的選育

李 晶 王福森 李樹森 貫春雨 王紅梅 張福平

(黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院，齊齊哈爾，161005) (富裕縣富裕林場)

柳樹是我國平原地區(qū)重要造林綠化樹種，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(tài)和經濟價值［1－2］。由于受干旱和寒冷的限制，高緯高寒地區(qū)柳樹基因資源匱乏，給該地區(qū)柳樹遺傳改良工作帶來了很大的困難和嚴重的局限性。引種是基因資源交流、保護及利用最可靠的方法，特別是對雜交所創(chuàng)造的新基因資源來說，可最大限度地發(fā)揮它的優(yōu)良遺傳特性，有效地避免基因資源的浪費。多年來，國內外用這些方法選育出很多優(yōu)良柳樹品種，發(fā)揮了柳樹在生態(tài)建設中不可替代的作用，為林業(yè)快速發(fā)展做出了突出貢獻。黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院(原黑龍江省防護林研究所)分別于1982、1984年從江蘇省林業(yè)科學研究院引種成功旱布329 柳和垂爆109 柳，成為黑龍江省推廣柳樹良種。青竹柳是即上述兩個柳樹優(yōu)良品種之后，另一個通過引種及區(qū)域試驗選育出的適于高緯度寒冷地區(qū)栽培的優(yōu)良新品種，生長量明顯高于上述兩個品種，具有廣闊推廣前景的優(yōu)良新品種。在國內外首次從旱柳×垂柳雜交組合中成功選育出雜交柳樹無性系，對高緯高寒地區(qū)柳樹良種選育研究意義重大。

1 選育方法

青 竹 柳(Salix matsudana × babylonica ‘Qingzhu’)是江蘇省林業(yè)科學研究院以旱柳(S.matsudana)為母本、垂柳(S.babylonica)為父本，經人工水培雜交獲得的F1 代雄性無性系，編號為349。1992年2月21日，黑龍江省森林與環(huán)境科學研究院從江蘇省林業(yè)科學研究院(原江蘇省林業(yè)科學研究所)引入旱×垂、旱×鉆、旱×白、旱×旱、旱×布爾津、垂×白、垂×垂等7 個雜交組合共計32 個無性系。引入后，以干形好、速生、抗逆性強、適應范圍廣等為指標進行多年多地點苗期測定及栽培試驗，青竹柳各方面均達到或超過相關指標，表現(xiàn)特別突出。

區(qū)域化試驗布局重點在黑龍江省中西部，其中主要試驗地點包括齊齊哈爾市的富?？h富裕林場、龍江縣錯海林場、甘南縣綠色林場和齊齊哈爾市綠源林業(yè)試驗示范基地(以下簡稱綠源基地)。試驗以營造青竹柳區(qū)域化試驗與示范林為主，同時兼有品種評比試驗。區(qū)域化試驗林采用完全隨機區(qū)組設計，3 次重復，參試品系3 ～5 個，對照品種為垂爆109 柳(以下簡稱109 柳)和旱布329 柳(以下簡稱329 柳)。黑龍江省東部及東南部地區(qū)主要以引種和營造示范林為主，有計劃地在全省開展柳樹的良種選育研究試驗。主要研究內容包括形態(tài)特征、物候期、生長特性、抗逆性、材性、適應性、繁育及造林技術等。

耐寒性測定:根據(jù)當?shù)氐淖匀粴夂蛱攸c，選擇多年來在試驗地苗期表現(xiàn)較好的優(yōu)良柳樹品種(品系)，以109 柳和329 柳為對照，于2010、2011年春季，在室內用超低溫冷藏存儲箱，進行兩次人工控制冷凍耐寒試驗。采用隨機區(qū)組試驗設計，設置4 個溫度梯度，分別是－25、－30、－35、－40 ℃，參試品種(品系)5～9 個，3 次重復，用自然狀態(tài)下的組織外滲電導率作為對照，用處理材料的電導率作為受傷的指標。利用DDS－307 型電導率儀測定各參試品種(品系)的電導率，計算出電解質滲出率，判斷各參試品種(品系)耐寒性［3－4］。用SPSS 分析軟件分別對2010、2011年測試的電解質滲出率進行方差分析(原始數(shù)據(jù)經反正弦轉換)［5］。

耐鹽性測定:2007、2009年做了2 次耐鹽試驗，以NaCl 水溶液為培養(yǎng)基質，參試品系為青竹柳、329 柳 和109 柳，以109 柳 和329 柳 為 對 照。2007年設置0.2%、0.3%、0.4%、0.5% 4 個梯度，以清水為對照，20 株小區(qū)，4 次重復;2009年設置0.2%、0.3%、0.4% 3 個梯度，以清水為對照，10 株小區(qū)，3 次重復。

2 結果與分析

從區(qū)域化栽培試驗結果看，青竹柳既具有母本旱柳抗寒、耐旱、速生、枝干韌性好、木材色白質輕軟等優(yōu)良特性，又兼有父本垂柳適應性強，抗旱、耐水濕等特點?？朔四副竞盗鴮α⒌貤l件要求較高、在干旱地區(qū)易形成“小老樹”、不易密植和父本初期生長不快、在亞濕潤干旱區(qū)生長不良的弱點，有望成為北方寒冷地區(qū)一個集防護林、用材林、能源林、城鄉(xiāng)綠化樹種及早春蜜源植物于一身的優(yōu)良柳樹新品種。

2.1 形態(tài)特征

喬木，雄株，樹干通直，樹冠長橢圓形，分枝角23.7°，冠幅2.72 m。樹干基部淺縱裂，灰褐色。幼樹樹干上部樹皮光滑，碧綠色，挺拔似青竹。老枝光滑，灰綠色或淺褐色。芽三角形，先端鈍圓，有絨毛。葉披針形，先端漸尖或尾尖，基部楔形，平展。短枝葉長4.5～15.0 cm，寬0.6 ～1.9 cm，葉柄長0.3 ～0.7 cm，有短柔毛，基部有1 或2 個腺點。新生葉具托葉，斜三角形或線形，后逐漸脫落。長枝葉葉長5.1～17.1 cm，寬0.6～2.3 cm，葉柄長0.2～0.8 cm?；ㄅc葉同時開放，雄花絮圓柱形，黃綠色，花絮長1.7 ～2.7 cm，粗5～6 mm，花藥卵形，黃綠色，花粉嫩黃色;苞片盾形，頂端漸尖或尾尖，黃綠色，密生比苞片長的柔毛，背腹各有一腺體。

2.2 物候期

在齊齊哈爾市，青竹柳4月上旬芽膨大，4月中下旬芽與花同時開放，芽開放后3 d 左右展葉，展葉后3 d 左右開花，9月上旬封頂，中下旬落葉(表1)。

表1 青竹柳在齊齊哈爾地區(qū)的物候情況

2.3 生長特性

在綠源基地試驗地，青竹柳當年生扦插苗平均高1.90 m，地徑0.97 cm，分別比對照品種109 柳大25.8%和32.9%。二根一干苗平均高2.48 m，胸徑0.77 cm，分別比對照品種109 柳大5.5%和22.2%，二根二干苗平均高3.62 m，胸徑1.51 cm。青竹柳苗期生長節(jié)律表明，樹高生長出現(xiàn)3 個高峰，胸徑生長出現(xiàn)4 個高峰期。從總體上看，樹高生長持續(xù)時間較長，直至9月下旬還有生長，胸徑生長到9月中旬停止。經多年苗期觀測證明，青竹柳苗期樹高速生期持續(xù)時間長是青竹柳速生的主要因素。由表2可知，在各地試驗林中，青竹柳材積生長量均大于對照品種109 柳。其中，11年生各地區(qū)域化試驗林青竹柳平均材積生長量與對照品種109 柳差異顯著、與329 柳差異極顯著，比109 柳平均大16.2%，比329 柳平均大23.8%。在綠源基地9年生示范林中，青竹柳材積生長量比對照品種109 柳大53.5%。

表2 青竹柳在各地的材積生長情況

通過對綠源基地9年生青竹柳進行樹干解析，計算其各年度的樹高、胸徑、材積生長量，可看出幼樹的生長節(jié)律。青竹柳樹高速生期在第5年出現(xiàn)一個高峰，第8～9年又出現(xiàn)一個小高峰，胸徑速生期在第4年出現(xiàn)一個小高峰和第6 ～7年出現(xiàn)一個高峰，材積速生期在第5 ～7年，第8年略有下降，第9年又呈回升趨勢。

綜上所述，青竹柳的速生優(yōu)勢特別突出，在本區(qū)域屬速生柳樹品種，可利用其樹冠窄及速生性營造密度較大的紙漿材用材林，能收到理想的木材增產效果。

2.4 抗逆性

2.4.1 耐寒性

由表3可知，以電解質滲出率作為抗寒性指標，2010年各參試品種(品系)的抗寒能力由小到大依次為杞柳、青竹柳、爆竹柳、109 柳、329 柳;2011年各參試品種(品系)的耐寒能力由弱到強依次為竹柳、青竹柳、4－1 柳、杞柳、1－4 柳、329 柳、旱柳、爆竹柳、109柳。2年耐寒試驗中各參試品系的電解質滲出率測定結果表明，青竹柳與當?shù)剜l(xiāng)土柳樹品種杞柳基本一致。多重比較結果證明，青竹柳電解質滲出率與杞柳無顯著差異，說明青竹柳屬于比較耐寒的柳樹品種。從兩次同步做的生長恢復試驗結果看，青竹柳在－40℃低溫冷凍48 h 后，仍可恢復正常生長，成活率和生根數(shù)量均未受到影響，進一步證明青竹柳耐寒性較好。這與自然條件下試驗林內的結果基本一致。

2.4.2 耐鹽性

由表4、表5及觀測結果可知，青竹柳在0.5%NaCl 水溶液中可以生根，但后期死亡;在0.4% NaCl水溶液中生根良好，根長、苗高、生根和成活受限，根原基數(shù)量受影響較小;在0.3% NaCl 水溶液中成活較好，且有促進根原基發(fā)生的作用，后期葉片干尖干邊，生長輕度受限;在0.2% NaCl 水溶液中成活良好，愈傷生根受限，皮部和根原基生根正常，生長基本正常，后期少數(shù)葉片干尖。綜上所述，在0.2%～0.3% NaCl 培養(yǎng)基質中，有促進青竹柳根原基發(fā)生的作用，基本可以正常生長，但生根和成活輕度受限。在0.2%以下時，可以正常生長［6－7］。

表3 不同品種柳樹電解質滲出率

表4 2007年3 個柳樹品種(品系)耐鹽試驗生根情況

表5 2009年3 個柳樹品種(品系)耐鹽試驗生長情況

2.4.3 耐旱性

采用美國拉哥公司(LI－COR)生產的Li－6400便攜式光合測定儀，測定青竹柳和對照品種109 柳的胞間CO2摩爾分數(shù)、凈光合速率、蒸騰速率、葉片氣孔導度、水分利用率及羧化效率等生理指標(表6)，證明青竹柳屬高光合、中等蒸騰、高水分利用效率品種，保水和節(jié)水能力較強，較耐干旱［8］。

表6 青竹柳和對照品種葉片光合參數(shù)

2.4.4 抗病蟲性

對柳樹易感病害爛皮病、潰瘍病及多發(fā)害蟲白楊透翅蛾、柳癭蚊、木蠹蛾等進行2 次調查，結果表明，青竹柳抗性較強。青竹柳在立地條件差的地區(qū)有輕微的破腹，但大多都愈合良好。在個別地區(qū)有少量的楊干象和柳瘤大蚜危害，只要及時進行防治，就不會影響青竹柳的生長和材質?？梢?，青竹柳的抗病蟲能力較強(表7)。

表7 病蟲害情況調查結果

2.5 材性

青竹柳的化學成分測定結果表明，除1% NaOH抽出物、綜纖維素略小于109 柳外，其它化學成分質量分數(shù)均高于對照品種109 柳(表8)。

表8 青竹柳與109 柳化學成分 %

青竹柳纖維長為1 190 μm，纖維中央直徑為16.5 μm，纖維長寬比72.3，基本密度0.41 g·cm－3，氣干密度0.51 g·cm－3。其材質好、密度輕、體積干縮系數(shù)中等、硬度(端面)軟、抗彎強度低、順紋抗壓強度低，特別適合作紙漿等工業(yè)用材林。

2.6 干形

青竹柳樹干圓滿通直，樹形挺拔優(yōu)美，冠幅窄，分枝角小。9年生時冠幅2.57 m(變幅0.85 ～3.40 m)，分枝角23.7°(變幅17.7°～37.6°)，可密植，是理想的園林綠化、防護林和用材林樹種。

2.7 繁殖及造林方法

青竹柳生根能力強，采用無性繁殖即可，一般扦插成活率在95%以上。造林采用二一干、二根二干大苗或二年生以上母根均可，用二根二干大苗造林效果最好。

2.8 適生范圍及適宜推廣地區(qū)

青竹柳能在北緯48°25'以南、年均溫度2 ℃以上、最低氣溫－40.3 ℃以上、年降水量＞400 mm、無霜期120 d 以上、含鹽量＜0.2%以下的自然條件下正常生長。青竹柳適合在黑龍江省松嫩平原中、西部地區(qū)及環(huán)境相似的三北地區(qū)推廣利用。

3 結論與討論

松嫩平原是黑龍江省糧食和畜牧業(yè)的主要產區(qū)，森林較少，生態(tài)環(huán)境比較脆弱。在平原地區(qū)的低濕沼澤地、河湖泛濫灘地、沙地和鹽堿地，因立地條件惡劣，難以為農業(yè)利用，柳樹在這些立地上有一定的適應性，營造柳樹人工林，無疑是加速平原地區(qū)林業(yè)建設的重要途經。但現(xiàn)有柳樹基因資源匱乏，品種單一，使大面積土地被長期閑置，造成資源嚴重浪費。目前黑龍江省主要通過引種和雜交育種方式選育柳樹新品種，并于20 世紀90年代通過引種選育出109 柳和329 柳，但遠遠滿足不了生產上對良種的迫切需求。因此，大力開發(fā)和利用黑龍江省柳樹基因資源，有目的地從省內外引入優(yōu)良柳樹新品種(品系)，選育出更多適合黑龍江省寒冷地區(qū)生長的優(yōu)良柳樹新品種，有效地改良、優(yōu)化和豐富黑龍江省柳樹種質資源，已成為當前刻不容緩的任務。

本項研究于1992年從江蘇省林業(yè)科學研究院(原江蘇省林業(yè)科學研究所)引入旱×垂、旱×鉆、旱×白、旱×旱、旱×布爾津、垂×白、垂×垂等7 個雜交組合共計32 個無性系，經苗期篩選及品系評比，只有旱×垂雜交組合第349 號無性系能正常越冬，且表現(xiàn)良好。以定點研究為主，區(qū)域化試驗與示范推廣相結合，經20年多地點多指標的區(qū)域化栽培試驗與示范，均達到或超過相關指標，在高緯高寒地區(qū)成功選育出適宜生長的優(yōu)質速生喬木柳雄性無性系——青竹柳，豐富了該區(qū)的柳樹種質資源。

對青竹柳的生長特性、材性、抗寒性、耐旱性、抗病蟲害性等進行了系統(tǒng)研究，證明其生長量明顯高于329 柳、109 柳，抗逆性強，材質優(yōu)良，是紙漿、造紙材的優(yōu)等工業(yè)原料，也可作民用建筑和農業(yè)用材。栽培實踐證明，青竹柳是營造速生豐產林、多用途防護林及園林綠化的優(yōu)良品種，具有廣闊的推廣應用前景。

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