修枝抹芽對紅椿幼林生長及干形的影響

徐 遠，楊 嵐，劉 球，肖興翠，楊勇智，楊濱豪，王樹山

(1.筠連縣自然資源和規(guī)劃局，四川 宜賓 645250; 2.四川勿角自然保護區(qū)管理處，四川 阿壩 623400；3.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004; 4.四川省林業(yè)科學(xué)研究院，四川 成都 610081)

紅椿(Toonaciliata)為楝科香椿屬落葉大喬木，屬國家二級瀕危保護樹種[1]，其生長迅速，樹干通直，木材紅褐色，結(jié)構(gòu)細密，木紋美麗，耐腐性較好，在國際市場上享有“中國桃花心木”之美譽，具有很高的經(jīng)濟價值和開發(fā)前景[2-3]，被多省列為珍貴樹種重點發(fā)展。處于野生狀態(tài)的紅椿大部分側(cè)枝粗大，或者分叉早，沒有主梢，干材利用率低。紅椿幼林為羽狀復(fù)葉，長達80～100 cm，從栽植第2年起，開始從葉腋萌生大量的側(cè)枝，側(cè)枝非常發(fā)達[4]，并常形成霸王枝，影響主干和樹高的生長。目前尚未有學(xué)者對紅椿幼林修枝抹芽方面進行研究。

修枝是一種重要的營林方式[5]，合理修枝可以調(diào)節(jié)干、枝、葉之間物質(zhì)能量分配或改變樹形，有利于提高樹干形質(zhì)、木材產(chǎn)量[6]。為了促進紅椿幼林的生長，培養(yǎng)良好的干形和無節(jié)良材，本文突破常規(guī)修枝的桎梏，從第2年開始對紅椿開展持續(xù)修枝抹芽試驗，通過研究修枝抹芽對紅椿幼林生長及干形的影響，為紅椿幼林的側(cè)枝管理提供依據(jù)。

1 試驗地及林分概況

試驗地位于樂至國家現(xiàn)代林業(yè)科技示范園(樂至縣孔雀鄉(xiāng))，中心點地理坐標為105°04′8″E，30°11′56″N，海拔440 m。該區(qū)域?qū)僦衼啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，年均氣溫16.7 ℃，年均降水量949.4 mm。土壤為紫色土，通透性好，有效土層厚度20～40 cm，pH值6.8，肥力中等。試驗地為挖機整成的臺地，面積2 hm2。

試驗林于2015年3月上旬造林，株行距3 m×3 m，紅椿與楨楠以1∶1行狀相間混交。受2015年冬霜凍影響，紅椿樹干部分全部被凍死；2016年3月距離地面10 cm處截干后讓其重新萌條，2016年底平均胸徑5.2 cm，平均樹高3.8 m；2017年4—5月，紅椿樹干上開始長出大量側(cè)枝，6月底測量的側(cè)枝基本情況見表1。

表1 紅椿幼林側(cè)枝基本情況統(tǒng)計表Tab.1 Statistics of lateral branches of young Toona ciliataforest項目基徑/cm長度/m數(shù)量/枝·株-1最大值3.02.021最小值0.60.21平均值1.31.213

2 試驗方法

2.1 試驗設(shè)計

2017年6月下旬，對2年生紅椿幼林進行初次修枝與抹芽，先將所有側(cè)枝全部修掉，修枝后在樹干上萌芽不超過20 cm前進行抹除；2018年5月上旬、2019年5月上旬對初次修枝后的紅椿繼續(xù)進行修枝抹芽，修去樹高1/2以下的側(cè)枝及霸王枝，并在樹干上萌芽不超過20 cm前進行抹除，以不修枝作對照，小區(qū)面積為667 m2，每個小區(qū)30株以上，3次重復(fù)。

2.2 數(shù)據(jù)調(diào)查與分析

3 結(jié)果與分析

3.1 修枝抹芽對紅椿幼林生長的影響

修枝抹芽對紅椿幼林生長的影響，主要通過胸徑、樹高、單株材積、林分蓄積量、冠幅5個生長指標來表述。初次修枝后各指標生長情況見表2，第1—3年修枝抹芽后各指標生長量見表3，連年生長量見圖1～圖5。

由表2可見，紅椿幼林初次修枝后，修枝處理與不修枝的胸徑、樹高、單株材積和林分蓄積量均沒有顯著差異，說明修枝處理與不修枝處理的林分生長基數(shù)是基本一致的。

表2 初次修枝后各生長指標基本情況Tab.2 Basic situation of growth indexes after primary pruning處理胸徑/cm樹高/m單株材積/m3林分蓄積量/m3冠幅/m未修枝7.03±1.274.39±0.550.009 9±0.003 65.49±2.011.81±0.13**修枝7.19±0.824.67±0.320.010 5±0.002 55.85±1.361.49±0.12 注: 表格中數(shù)據(jù)后的 “*”表示在0.05水平上顯著差異, “**”表示在0.01水平上顯著差異。下同。

表3 第1—3年修枝抹芽后各生長指標生長量Tab.3 Increment of all growth indexes after pruning and sprouting觀測時間處理胸徑/cm樹高/m單株材積/m3林分蓄積/m3冠幅/m第1年未修枝2.47±0.582.47±0.690.017 1±0.006 9 9.51±3.832.09±0.48*修枝抹芽2.25±0.642.80±0.670.017 5±0.006 0 9.69±3.311.57±0.47第2年未修枝5.83±1.133.99±0.600.047 4±0.014 626.27±8.092.94±0.54修枝抹芽6.31±1.204.22±0.570.055 0±0.014 030.56±7.772.82±0.39第3年未修枝8.55±1.584.73±0.800.080 0±0.024 644.42±13.673.09±0.54*修枝抹芽8.81±1.754.96±0.490.088 5±0.026 249.12±14.552.70±0.40

3.1.1 修枝抹芽對紅椿幼林胸徑生長的影響 由圖1可見：修枝抹芽處理第1年和第3年的胸徑連年生長量均略小于未修枝，第2年大于未修枝，但差異均不大。由表3可見：修枝與抹芽處理第1年的胸徑生長量比未修枝小8.9%，但沒有顯著差異；第2—3年的胸徑生長量分別比未修枝大8.2%和3.0%，但均沒有顯著差異。

圖1 修枝抹芽后胸徑連年生長量Fig.1 Annual DBH growth after pruning and sprouting

3.1.2 修枝抹芽對紅椿幼林樹高生長的影響 由圖2可見：隨著修枝抹芽時間的推移，修枝抹芽處理的樹高連年生長量逐漸減小，在第1年略大于未修枝，第2年略小于未修枝，第3年與未修枝大小相當(dāng)。由表3可見：修枝抹芽處理1—3年的樹高生長量均大于未修枝，分別比未修枝大13.4%、5.8%和4.9%，表明修枝抹芽處理的樹高生長量與未修枝之間的差異逐漸變小，但均沒有顯著差異。

圖2 修枝抹芽后樹高連年生長量Fig.2 Annual height growth after pruning and sprouting

3.1.3 修枝抹芽對紅椿幼林單株材積生長的影響 由圖3可見：隨著修枝抹芽時間的推移，修枝抹芽處理的單株材積連年生長量均明顯大于未修枝； 修枝抹芽處理第1—3年的單株材積總生長量均大于未修枝，分別比未修枝大2.3%、16.0%和7.1%，但均沒有顯著差異。

圖3 修枝與抹芽后單株材積連年生長量Fig.3 Annual individual volume growth after pruning and sprouting

3.1.4 修枝抹芽對紅椿幼林林分蓄積量生長的影響 由圖4可見：隨著修枝時間的推移，修枝抹芽處理的林分蓄積量連年生長量在第1年和第3年與未修枝相當(dāng)，第2年的連年生長量大于未修枝。由表3可見：修枝抹芽處理第1—3年的林分蓄積總生長量均大于未修枝，分別比未修枝大1.9%、16.3%和10.6%，但均沒有顯著差異。

圖4 修枝與抹芽后林分蓄積連年生長量Fig.4 Annual stand stock growth after pruning and sprouting

3.1.5 修枝抹芽對紅椿幼林冠幅連年生長量的影響 由圖5可見：修枝抹芽處理第1年及第3年的冠幅連年生長量均小于未修枝，第2年的冠幅連年生長量略大于未修枝。修枝抹芽處理第3年的冠幅連年生長量為負值，主要是因為第3年修枝抹芽去除冠幅的大小大于冠幅生長量的原因所致。由表3可見：第1—3年修枝抹芽處理的冠幅生長量均不同程度小于未修枝，其中修枝抹芽處理第1年和第3年的冠幅生長量均顯著小于未修枝(P<0.05)。

圖5 修枝抹芽后冠幅連年生長量Fig.5 Annual crown width growth after pruning and sprouting

3.2 修枝抹芽對紅椿幼林干形的影響

第1—3年修枝抹芽后的干形各指標變化情況見表4。

表4 第1—3年修枝抹芽后干形各指標生長情況Tab.4 Growth of various indexes of stem shape after pruning and sprouting觀測時間處理枝下高/m冠長/m冠長率/%高徑比胸高形數(shù)2017年6月下旬未修枝3.01±0.721.38±0.57*0.32±0.13*0.64±0.140.55±0.01修枝抹芽3.65±0.25**1.02±0.210.22±0.040.66±0.070.55±0.002017年12月未修枝3.11±0.783.75±0.77*0.55±0.09**0.74±0.130.53±0.01修枝抹芽4.29±0.51**3.18±0.630.43±0.070.80±0.080.53±0.012018年12月未修枝3.27±0.645.12±0.74*0.61±0.07**0.67±0.110.51±0.01修枝抹芽4.57±0.66**4.33±0.700.49±0.070.67±0.100.51±0.002019年12月未修枝3.33±0.625.79±0.86**0.64±0.06**0.59±0.090.51±0.01修枝抹芽4.85±0.63**4.78±0.610.50±0.060.61±0.090.50±0.00

冠長是樹高減去枝下高的差，因此大小與枝下高相反。冠長率是冠長與樹高的比值，比值越小，表明冠長生長量越小。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽處理的枝下高均顯著大于未修枝(P<0.01)，冠長均顯著小于未修枝(P<0.05)，冠長率均顯著小于未修枝。修枝抹芽后冠長減小，致使冠長率顯著減小。

高徑比是樹高與胸徑的比值，是衡量樹干尖削度和圓滿度的主要指標之一，高徑比越大，表明樹干圓滿度越大[11]。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽處理的高徑比均略大于未修枝，表明修枝抹芽處理的樹干圓滿度略大，但兩者之間沒有顯著差異。

胸高形數(shù)是以樹干胸高斷面作為比較圓柱體的橫斷面所計算的形數(shù)，其大小反映樹干粗度變化的快慢，值越大表示干形越飽滿[12]。初次修枝抹芽至第3年，修枝抹芽與未修枝胸高形數(shù)大小相當(dāng)，且均沒有顯著差異。

3.3 連續(xù)3年修枝抹芽對樹節(jié)個數(shù)的影響

連續(xù)3年修枝抹芽后活枝以下樹干上樹節(jié)的個數(shù)見圖6。由圖6可知:連續(xù)3年修枝抹芽后活枝以下樹節(jié)的個數(shù)比未修枝少45.8%。表明修枝抹芽可以明顯減少樹干上樹節(jié)的個數(shù)，有利于培育無節(jié)良材。

圖6 連續(xù)3年修枝與抹芽后活枝下樹節(jié)個數(shù)Fig.6 Number of nodes under living branches after pruning and sprouting for 3 consecutive years

4 結(jié)論與討論

紅椿幼樹從第2年開始萌發(fā)大量側(cè)枝，最多達21枝·株-1，平均達13枝·株-1，側(cè)枝基徑達1.3 cm、長度達1.2 m；并常形成霸王枝，最大基徑達3.0 cm、長度達2.0 m，嚴重影響主干和樹高的生長。若修枝抹芽不及時，修枝后會留下較大的樹節(jié)，影響紅椿的材質(zhì)。因此提出紅椿從幼林開始在側(cè)枝未木質(zhì)化之前進行修枝抹芽，與其他樹種在中齡林進行修枝、培養(yǎng)無節(jié)良材的方法有所區(qū)別，具有創(chuàng)新性。

適度修枝可以減小植物生長激素類對高生長的抑制[13]，提高林木整體水分利用效率[14]，提高林木生長量和生物量[15]，過度修枝會對胸徑和樹高生長產(chǎn)生不同程度的抑制作用[5]。本文對紅椿幼林進行連續(xù)3年樹高的修枝抹芽，對紅椿幼樹的生長整體上有一定的促進作用，修枝抹芽對胸徑生長量的影響除了在第1年有一定的削弱作用外，從第2 年開始表現(xiàn)出對胸徑生長的促進作用。修枝抹芽對樹高、單株材積和蓄積生長量均有一定的促進作用，并在第2 年達到最大，從第3年開始呈減小的趨勢。主要是因為紅椿幼林適度修枝抹芽后，可促進紅椿葉片的生長，使其羽狀復(fù)葉長達80～100 cm，增加了其光合營養(yǎng)面積，因此適度的修枝抹芽不但沒有對紅椿生長造成負面的影響，反而促進了紅椿幼林的生長。第1—3 年修枝抹芽對冠幅生長量均有不同程度的削弱作用，但削弱作用隨時間的推移逐漸減小。

修枝抹芽可以有效改善幼林的干形[16]，提高樹干的通直度[17]和圓滿度[18-19]，培養(yǎng)出良好的干形[20-21]。本文研究表明,修枝抹芽對紅椿幼林的干形有一定的促進作用，使枝下高顯著高于未修枝，冠長和冠長率顯著小于未修枝，高徑比略大于未修枝，使干形略為飽滿，與上述研究結(jié)果一致。

修枝抹芽在無節(jié)材的培養(yǎng)方面，可以大幅減少木材死節(jié)和活節(jié)，增加木材中的無節(jié)部分[22]，從而提高木材質(zhì)量。本文研究表明，修枝抹芽后的紅椿幼林活枝以下樹干上的樹節(jié)個數(shù)比未修枝低45.8%，有利于無節(jié)良材的培養(yǎng)。

綜上所述,修枝抹芽能夠促進紅椿幼林的生長，使干形更為飽滿，樹節(jié)減少，可采用該方法對紅椿幼林進行側(cè)枝管理。但因本試驗進行修枝抹芽的紅椿幼林樹齡過小，無法進行修枝強度試驗，隨著樹齡的增大，有待進一步開展修枝強度試驗，為紅椿幼林的側(cè)枝管理提供進一步的依據(jù)。