青錢柳不同株行距對幼林生長和葉片生物量的影響

呂明亮，徐高福，何 俊，柏明娥

（1.衢州市柯城區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 衢州 324000；2.淳安縣新安江生態(tài)開發(fā)集團有限公司，浙江 淳安 311700；3.浙江省林業(yè)科學研究院，浙江 杭州 310023）

青錢柳Cyclocarya paliurus系胡桃科Juglandaceae高大落葉喬木，為我國特有的單種屬植物，是冰川世紀幸存下來的珍貴樹種。青錢柳樹形高大挺拔，材質(zhì)優(yōu)良，果似銅錢，不僅是優(yōu)良的觀賞綠化樹種和用材樹種[1]，同時也是很好的天然保健食品資源?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，青錢柳具有明顯的降血糖[2-3]、降血壓[4]、降血脂[5-6]、抗氧化[7-8]、抗腫瘤[9-10]和增強機體免疫功能[11-12]等多種功效，特別是對糖尿病人具有很好的調(diào)理作用，被醫(yī)學界稱之為“天然胰島素”、“植物界的大熊貓”、人類生命的“第三棵樹”[13]。在民間用其葉制茶飲已具有悠久的歷史，其湯澤金黃、味甜，又被稱為“甜茶”[14]。隨著對青錢柳藥用價值的開發(fā)，市場對資源的需求量不斷增加，為解決天然資源的不足造成產(chǎn)業(yè)瓶頸的問題，近年已逐步開展青錢柳資源的人工培育。史曉華[15]、楊萬霞[16]等在研究了青錢柳種子的休眠和萌發(fā)機理的基礎(chǔ)上，提出了打破種子休眠、提高種子發(fā)芽率的處理技術(shù)；黃宏亮等[17]研究了采用不同處理方法對當年播種育苗出苗率和出苗時間的影響，并觀察了1年生幼苗的生長特性；連雷龍[18]通過對黎川縣巖泉林場20年生青錢柳人工純林的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，青錢柳快速生長在前20年，年高生長量可達0.5～ 0.6 m，胸徑平均生長量為0.7 cm，20年生青錢柳平均樹高為11.8 m，平均胸徑為14.5 cm；張勇、莫天艷、黃海明等[19-21]分別從引種育苗、種苗培育、苗期管理、造林試驗、樹形控制等方面總結(jié)了青錢柳的人工栽培技術(shù)。鑒于青錢柳人工林培育目的是以收獲葉片為主的葉用原料林，如何營造高產(chǎn)高效的定向培育栽培模式將是今后研究的重點和方向。本試驗選用不同的株行距進行青錢柳人工栽培試驗，經(jīng)過3年的定期調(diào)查和分析，研究不同株行距對青錢柳幼林生長和葉片生物量的影響，以期為青錢柳葉用林的定向培育提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于淳安縣新安江生態(tài)開發(fā)集團有限公司梓桐口林場，地理位置為118°52′13.4″ E，29°39′06.1″ N，海拔120 m，坡度25°，坡向東南，中下坡。屬亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，光照充足，年平均氣溫15～ 17℃，無霜期230～ 270 d，最冷月（1月）均溫5℃，最熱月（7月）均溫28.9℃，極端最低氣溫-7.6℃，極端最高氣溫41.8℃，年平均日照時數(shù)1 951 h，年降水量1 489 mm。土壤類型為黃紅壤，土層厚40～ 60 cm，質(zhì)地為礫質(zhì)砂土。土壤養(yǎng)分指標測定結(jié)果見表1。試驗地原為柑桔citrus reticulata園，因受天氣影響大部分柑桔樹被凍死，于2016年冬季進行清理、水平帶狀整地后改種青錢柳。種植后對死亡苗木進行同齡苗補植，至2019年保存率約為94%。

1.2 試驗設(shè)計

于2017年3月，采購湖南省張家界市宏茂生態(tài)種苗有限公司的1年生青錢柳實生苗3 000株，平均苗高為62.21 cm，平均地徑為9.20 mm，按30 cm×30 cm，50 cm×50 cm，80 cm×80 cm，100 cm×100 cm，150 cm×150 cm，200 cm×200 cm共6種株行距進行種植，每種株行距設(shè)5個重復，每個重復種植100株。種植后于每年9月對試驗樣地進行松土、除草并施用復合肥（金華惠農(nóng)農(nóng)資有限公司，N 15%，P2O515%，K2O 15%）200 kg·hm-2。試驗區(qū)總面積3 000 m2。

1.3 指標測定

測定方法：分別于2017年5月和9月、2018年5月和11月以及2019年10月，對不同株行距的苗木生長指標進行測定，每個重復固定10株測定株高、地徑、冠幅，根據(jù)測定數(shù)據(jù)計算平均生長量并進行差異性分析。

葉片生物量的測定：于2019年10月，從每個密度種植區(qū)隨機選擇5株樣株，逐株將全部葉片摘下，放入保鮮袋，帶回室內(nèi)，將上述葉片置于60℃烘箱中烘干至恒質(zhì)量，然后稱取干葉質(zhì)量。根據(jù)干葉質(zhì)量分別計算單株葉片生物量和林地單位面積葉片生物量：

單株葉片生物量（g·株-1）=總的干葉質(zhì)量（g）/株數(shù)（株）。

林地單位面積葉片生物量（kg·hm-2）=單株葉片生物量（g·株-1）×種植密度（株·hm-2）/1 000。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行繪圖，采用SPSS 17.0軟件進行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 株行距對高生長的影響

不同株行距在2017-2019年的苗高生長變化見圖1。從苗高生長變化情況來看，2017年5月剛種植時青錢柳苗高基本在76～ 85 cm之間，相比較起始值最大的為株行距200 cm×200 cm，最小的為80 cm×80 cm，但各處理間差異不顯著；至2017年9月時，不同密度間的苗高開始表現(xiàn)出一定的差異，株行距為200 cm×200 cm和100 cm×100 cm的苗高顯著大于株行距為150 cm×150 cm和80 cm×80 cm的（P＜0.05），但與株行距30 cm×30 cm和50 cm×50 cm的苗高無顯著差異；至第2年即2018年5月時，苗高最高的仍為200 cm×200 cm株行距，且與株行距150 cm×150 cm和30 cm×30 cm的苗高差異顯著（P＜0.05），但與株行距為100 cm×100 cm，80 cm×80 cm和50 cm×50 cm的苗高無顯著差異；至2018年11月時，苗高最高的為株行距80 cm×80 cm，與株行距最小的30 cm×30 cm的苗高有顯著差異（P＜0.05），與其它株行距間差異不顯著；至2019年10月時，苗高最高的為100 cm×100 cm，但與30 cm×30 cm，50 cm×50 cm和200 cm×200 cm的苗高無顯著差異。從苗高的生長變化來看，種植后第1至第2年，株行距小的苗高要大于株行距大的苗高，但從種植后第3年開始，株行距大的苗高生長速度逐漸大于株行距小的苗高生長速度。

圖1 不同株行距對青錢柳苗高生長的影響Figure 1 Height growth of C.paliuru seedlings with different densities

2.2 株行距對地徑生長的影響

由圖2可看出，在不同株行距下，剛種植即2017年5月時，苗木的地徑在9.94～ 10.92 mm之間，相比較地徑起始值最大的為株行距200×200 cm，最小的株行距為80 cm×80 cm，但各處理間差異不顯著；至2017年9月時，各密度間地徑生長表現(xiàn)出一定的差異，苗木地徑最大的為株行距50 cm×50 cm，與株行距30 cm×30 cm，80 cm×80 cm的苗木地徑有顯著差異（P＜0.05），其次為株行距200 cm×200 cm和150 cm×150 cm，最小的為30 cm×30 cm；至2018年5月時，地徑最大的為株行距200 cm×200 cm，其次為100 cm×100 cm和150 cm×150 cm，顯著大于株行距為80 cm×80 cm，50 cm×50 cm和30 cm×30 cm株行距的地徑（P＜0.05）；至2018年11月時，地徑最大的為株行距100 cm×100 cm，最小的為株行距30 cm×30 cm，且兩者間差異顯著（P＜0.05）；至2019年10月時，地徑最大的仍為株行距100 cm×100 cm，且與株行距30 cm×30 cm，50 cm×50 cm和80 cm×80 cm的地徑差異顯著（P＜0.05）。從地徑的生長變化來看，剛種植時株行距對苗木地徑的生長影響不明顯，但從種植后第2年開始，隨著株行距的增大地徑逐漸增大，但增大至一定范圍后對地徑的變化影響不大，即株行距在（100 cm×100 cm）～（200 cm×200 cm）間的苗木地徑已無顯著差異。

圖2 不同株行距對青錢柳苗木地徑生長的影響Figure 2 Ground diameter growth of C.paliuru seedlings with different densities

2.3 株行距對冠幅生長的影響

青錢柳為落葉樹種，由圖3可知，剛種植（2017年3月）至2017年5月，葉芽剛剛萌發(fā)，此時冠幅普遍較小，故未作測量。待生長至2017年9月時，冠幅最大的為株行距200 cm×200 cm，其次為100 cm×100 cm，冠幅最小的為株行距30 cm×30 cm，且與其它密度間存在顯著差異（P＜0.05）。

圖3 不同株行距對青錢柳苗冠幅生長的影響Figure 3 Canopy growth of C.paliuru seedlings with different densities

至2018年5月時，冠幅最大的仍為株行距200 cm×200 cm，其次為150 cm×150 cm，最小的仍為株行距30 cm×30 cm，且與其它株行距的冠幅存在顯著差異（P＜0.05）；至2018年11月時，冠幅的變化規(guī)律與前期生長相似，最大的仍為株行距200 cm×200 cm，最小的仍為株行距30 cm×30 cm，且與80 cm×80 cm的冠幅無顯著差異外，與其它株行距的冠幅存在顯著差異（P＜0.05）；至2019年10月時仍表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。由圖3可以看出，苗木的冠幅生長基本上隨著株行距的增大而增大，但株行距從100 cm×100 cm至200 cm×200 cm之間變化幅度已不明顯。

2.4 株行距對葉片生物量的影響

青錢柳主要以采摘葉片為主，以葉片作為制茶和加工用原料，因此提高葉片生物量是主要的栽培目標。從圖4可以看出，種植至第3年時，不同密度的青錢柳單株葉片生物量間存在明顯差異，單株葉片生物量最大的株行距為100 cm×100 cm的，達568.46g·株-1，其次為株行距200 cm×200 cm的，其單株葉片生物量為518.67 g·株-1，兩者間差異不顯著，但與其它株行距的單株葉片生物量存在顯著差異（P＜0.05）。

根據(jù)株行距測算林地單位面積的葉片生物量，結(jié)果見圖5。從圖5可以看出，林地單位面積的葉片生物量隨著株行距的增大而逐漸減小，即單位面積的葉片生物量最大的為株行距30 cm×30 cm，最小的為200 cm×200 cm，且二者之間差異顯著（P＜0.05）。

圖4 不同株行距對單株葉片生物量的影響Figure 4 Effect of different planting densities on single plant leaf biomass

圖5 不同株行距對林地單位面積葉片生物量的影響Figure 5 Effect of different planting densities on unit area leaf biomass

3 結(jié)論與討論

從青錢柳不同株行距的試驗結(jié)果可以看出，種植后不同密度對苗木生長存有一定的影響。從苗高的生長變化來看，剛種植時，株行距小的苗高要大于株行距大的苗高，但從種植后第3年開始，株行距大的苗高逐漸大于株行距小的苗高；從地徑的生長變化來看，地徑最大的為株行距100 cm×100 cm，隨著株行距的增大，地徑逐漸增大，但增大至一定范圍后對地徑的變化影響不大，即從株行距100 cm×100 cm至200 cm×200 cm地徑已無顯著差異；從苗木的冠幅變化來看，基本上隨著株行距的增大而增大，但株行距100 cm×100 cm至200 cm×200 cm冠幅變化幅度已不明顯；從葉片的生物量來看，單株葉片生物量最大的為株行距100 cm×100 cm，株行距越小，單株葉片生物量越小，而林地單位面積生物量越大。種植密度是指在單位面積土地上種植的植株數(shù)量，密度效應（Density Effect）是指當種群個體數(shù)目增加或減少時，相鄰個體之間的相互影響，如相互競爭生長環(huán)境中的水分、CO2、光照、養(yǎng)分等資源、影響群體內(nèi)的透光和通風、改變土壤與環(huán)境因子及影響病蟲害和倒伏等各種生理障礙的發(fā)生程度，使不同的種植密度下的作物在產(chǎn)量、品質(zhì)及生理特性等方面表現(xiàn)不同。適當提高種植密度，可以增加植株對資源的利用，從而增加產(chǎn)量，但是密度過大，會造成資源的不足，影響植株的正常生長，這在玉米Zea mays、花生Arachis hypogaea等常見農(nóng)作物和藥用植物方面的研究已得到大量證實[22-25]。種植密度的選擇除了考慮植物生物學和生態(tài)學特性外，更主要的是取決于栽培目標。朱桂河[26]通過對培育以采摘嫩芽為目的的菜用香椿Toona sinensis不同栽培密度的研究表明，菜用香椿適宜的栽植密度為19 500～ 24 000株·hm-2，結(jié)合修剪、環(huán)割、采摘和更新枝留養(yǎng)等配套技術(shù)達到高產(chǎn)的目的；曾祥艷[27]通過6種不同種植密度對以葉用為栽培目標的多穗柯Lithocarpus polystachy的生長特性研究表明，種植1年后，各密度試驗林植株生長指標值都有一定的差異，其中株行距為100 cm×100 cm的試驗林其綜合生長指標最好。針對青錢柳的種植密度，有文獻報導[28]工程造林時選擇株行距3 m×2 m或2 m×2 m，工業(yè)原料林造林時采用株行距1.5 m×1.5 m或2 m×2 m，也有文獻報導[29]考慮到青錢柳人工林培育的目的是短周期工業(yè)原料林資源開發(fā)，收獲的主要是葉子，宜采用矮林作業(yè)的方式，在生產(chǎn)中建議初植密度為5 000～ 10 000株·hm-2。從本試驗結(jié)果分析表明，青錢柳的株行距以100 cm×100 cm的綜合指標較好，可作為以葉用林為栽培目標的初始密度，后期尚需對苗木生長及生物量作進一步觀察，同時結(jié)合修剪、整形、矮化等配套技術(shù)進一步研究提高產(chǎn)量和品質(zhì)的栽培措施。