歐美楊111在遼寧地區(qū)引種試驗(yàn)研究

劉 巍，蔄勝軍，彭儒勝，尹 杰，吳建軍

(1.遼寧省楊樹研究所，遼寧 蓋州 115213；2.遼寧省實(shí)驗(yàn)林場，遼寧 清原 113309)

楊樹是楊柳科Salicaceae楊屬Populus樹種的統(tǒng)稱，是我國乃至世界重要人工林栽培樹種。遼寧省楊樹人工林面積為31.3萬hm2，總蓄積量2 245萬m3，不僅肩負(fù)著遼寧省生態(tài)文明建設(shè)的使命，而且還承擔(dān)著商品材生產(chǎn)的重任。楊樹引種是楊樹遺傳改良的重要途徑之一，也是提高楊樹生產(chǎn)力的主要手段之一[1]。20世紀(jì)60年代以后，遼寧省楊樹研究所從國內(nèi)外相繼引進(jìn)了大量的楊樹品系并進(jìn)行區(qū)域?qū)Ρ仍耘嘣囼?yàn)，如沙蘭楊、健楊、荷蘭3930、I-45/51楊等，豐富了楊樹品種資源選擇空間，極大地促進(jìn)了遼寧省楊樹良種選育進(jìn)程，同時(shí)也獲得了重大的經(jīng)濟(jì)效益[2-4]。近年來，隨著生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展，社會對速生、抗逆性強(qiáng)的楊樹良種的需求日益增長，引進(jìn)和選育適應(yīng)性和抗逆性強(qiáng)的速生楊樹品種是生產(chǎn)急需解決的問題。

歐美楊111Populus×euramericana‘Bellotto’是意大利楊樹研究所利用人工控制授粉，通過有性雜交試驗(yàn)所獲得的雜交無性系，雌性植株。母本為美洲黑楊(編號為P.deltoides‘217/958’)，父本是自由授粉的歐美楊無性系。1984年由中國林業(yè)科學(xué)研究院張綺紋研究員從意大利引入，2000年引入到遼寧省錦州市，為選育出適合遼寧中南部平原地區(qū)推廣栽植的速生抗逆新品種，對其進(jìn)行苗期、多點(diǎn)田間試驗(yàn)、抗病性、木材品質(zhì)和制漿造紙性能等指標(biāo)的引種試驗(yàn)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

苗期性狀測定試驗(yàn)地位于凌海市金城鎮(zhèn)，年均氣溫8.4 ℃，最高氣溫39.5 ℃，最低氣溫-25.6 ℃，年均降雨量550～620 mm，無霜期170～180 d。土壤為沙壤土，偏堿性，地下水位2～3 m。

多點(diǎn)區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)地位于遼寧省黑山縣、綏中縣和盤山縣。黑山縣年平均氣溫8 ℃，最低氣溫-27.6 ℃，最高氣溫35 ℃，年均降水量586 mm，無霜期165 d左右。綏中縣年均氣溫9.8 ℃，最高氣溫38.1 ℃，最低氣溫-25.2 ℃，年均降水量652.5 mm，無霜期176 d左右。盤山縣年平均氣溫8.8 ℃，最高氣溫35.2 ℃，最低氣溫-28.2 ℃，年均降水量605 mm，無霜期170 d左右。

1.2 試驗(yàn)材料

苗期生長進(jìn)程測定試驗(yàn)材料主要有歐美楊111P.×euramaricana‘Bellotto’、014楊P.×euramaricana‘014’、LX-6(P.×Liaoningensis)×P.pseudo-simonii和中遼1號楊P.×euramaricanacl.‘Zhongliao1’，中遼1號楊為對照種。試驗(yàn)苗木為2015年扦插繁殖的當(dāng)年生幼苗，扦插苗圃位于凌海市金城鎮(zhèn)。

葉銹病觀測試驗(yàn)材料主要有歐美楊111、中遼1號楊、014楊、小青楊P.pseudo-simonii、遼寧楊P.×Liaoningensis和中綏12號P.deltoides×P.cathayana‘Zhongheifang12’，中遼1號為對照種。試驗(yàn)苗木為2016年扦插繁殖的當(dāng)年生幼苗，株行距為30 cm×60 cm，扦插苗圃位于凌海市金城鎮(zhèn)。

無性系多點(diǎn)區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)材料主要有歐美楊111、中遼1號楊、K99P.×euramaricanacl.‘K99’、03-04-111、03-04-174、93-8-18，中遼1號楊為對照種。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苗高生長進(jìn)程測定

試驗(yàn)苗木于2015年4月下旬扦插育苗，株行距為30 cm×60 cm，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)100株，5月下旬開始，每小區(qū)固定15株掛牌標(biāo)記，共計(jì)45株，每隔10 d采用測高尺測量苗高生長量，直到苗木停止生長結(jié)束。

1.3.2 多點(diǎn)區(qū)域生長對比試驗(yàn)

2011年春季，利用1年生根樁苗在遼寧省黑山縣建立區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)林，4個(gè)品系，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，株行距4 m×6 m，對照種為中遼1號楊。2012年春季，利用1年生根樁苗在綏中縣建立區(qū)域?qū)Ρ攘郑?個(gè)品系，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，株行距3 m×6 m，對照種為中遼1號楊。2014年秋季，利用1年生根樁苗在盤錦石山種畜場林場建立區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)林，4個(gè)品系，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，株行距2 m×6 m，對照種為中遼1號楊。

1.3.3 楊樹苗期葉銹病抗病性評價(jià)

2020年，遼寧省楊樹葉銹病發(fā)生較為嚴(yán)重。8月末，對苗圃扦插的不同類別的6個(gè)品系進(jìn)行葉銹病調(diào)查，每個(gè)品系按其栽植圃地隨機(jī)抽取15株調(diào)查，每株按不同方位隨機(jī)選取數(shù)片葉子，總?cè)~數(shù)50片以上。感病指數(shù)=∑(各病級代表數(shù)值×該病級葉片數(shù))×100%/(最高病級代表數(shù)值×調(diào)查總?cè)~片數(shù))。楊樹葉銹病分級標(biāo)準(zhǔn)[5]及抗性分級[6]見表1、2。

表1 楊樹葉銹病分級標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4 木材材性及制漿性能測定

2020年，以黑山縣試驗(yàn)林10年生歐美楊111和中遼1號楊為材料，分別測定與紙漿造紙相關(guān)的材性指標(biāo)，包括纖維素含量、木質(zhì)素含量和基本密度等。纖維形態(tài)檢測采用瑞典產(chǎn)L&W纖維質(zhì)量分析儀測量；木材基本密度測定方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB1933-2009；綜纖維素含量測定參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2677.10-1995。制漿采用硫酸鹽法，堿量15%，硫化度20%，材性及制漿性能測定由中國制漿造紙研究院有限公司完成。

表2 楊樹葉銹病抗性分級

2 結(jié)果與分析

2.1 歐美楊111品種特性

該品種具有典型的歐美楊形態(tài)特征，雌株，樹干通直，樹冠窄卵形，樹皮灰褐色，幼樹較光滑，大樹下部皮孔開裂明顯；徑與中部分枝夾角50°左右；1年生幼莖較光滑，早春初放葉略紅，以后新生葉淺綠色，短枝葉葉基平截，葉尖闊尾尖，中葉脈與下端第二葉脈夾角60°，萌生葉長寬接近1∶1，葉正面綠色，反面淺綠，具細(xì)鋸齒，葉尖短尾尖，葉基微心形，具2個(gè)腺點(diǎn)，中葉脈與下端第二葉脈夾角60°左右，葉柄與中葉脈比為1∶1.7。該品種在年均氣溫9 ℃，年均降雨量500 mm，無霜期180 d左右的遼西地區(qū)生長良好，造林成活率高。

2.2 歐美楊111苗高年生長進(jìn)程

楊樹苗木的年生長高度是衡量苗木質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，是楊樹苗木分級的主要依據(jù)[7]。試驗(yàn)所測定品系均為速生的黑楊類無性系，由表3可知，歐美楊111苗高年生長量最大，達(dá)285.4 cm，超過對照種中遼1號楊5.35%。各品系苗高年生長基本符合“S”型生長規(guī)律，4個(gè)楊樹品系苗高生長均從7月中下旬開始進(jìn)入速生期，至8月末速生期結(jié)束，歐美楊111速生期內(nèi)苗高凈生長量為223.3 cm，占全年生長量的78.24%。9月以后，各品系生長變慢呈直線漸趨停止。各無性系在速生期內(nèi)的8月8日至8月18日期間高生長凈增量均很小，可能與該時(shí)間段天氣少雨干旱有關(guān)。

表3 苗高年生長進(jìn)程 cm

2.3 歐美楊111多點(diǎn)區(qū)域?qū)Ρ仍囼?yàn)

由表4可知，在遼寧黑山縣，10年生歐美楊111平均胸徑23.87 cm，平均樹高17.5 m，平均材積0.425 m3，分別超過對照種中遼1號楊的20.31%、6.71%和35.35%。在遼寧綏中縣，8年生歐美楊111平均胸徑28.29 cm，平均樹高19.5 m，平均材積0.577 m3，分別超過對照種中遼1號楊的18.12%、11.43%和36.08%。在遼寧盤山縣，6年生歐美楊111平均胸徑22.32 cm，平均樹高17.0 m，平均材積0.377 m3，分別超過對照種中遼1號楊的18.16%、9.68%和32.28%。

表4 歐美楊111多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

2.4 歐美楊111葉銹病抗性評價(jià)

楊樹葉銹病是苗期發(fā)生普遍且危害嚴(yán)重的葉部病害，是比較嚴(yán)重的楊樹病害之一[5]。為評價(jià)歐美楊111的抗病能力，以6個(gè)不同類型的楊樹品系為對象，對楊樹葉銹病進(jìn)行田間測定。由表5可知，6個(gè)不同類型楊樹品系對葉銹病的抗性表現(xiàn)出較大的差異，發(fā)病率60.3%～100%，感病指數(shù)24.7～94.4。其中歐美楊111感病指數(shù)為24.7，屬于抗病型品種，中遼1號楊感病指數(shù)為28.7，也屬于抗病型品種，但歐美楊111抗葉銹病能力稍好于中遼1號楊。

表5 不同楊樹品種抗葉銹病比較

2.5 歐美楊111材性及制漿性能

由表6可知，10年生歐美楊111木材基本密度0.354 g·cm-3，纖維素含量為49.64%，高于對照種中遼1號。歐美楊111木質(zhì)素含量為24.09%，與中遼1號楊相當(dāng)。纖維長度是評價(jià)造紙植物原料和制漿質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[8]，歐美楊111纖維長度892 μm，長寬比為31.0，滿足纖維長寬比大于30的制漿性能標(biāo)準(zhǔn)，說明該品種的纖維較為細(xì)長，具備較好的纖維抄造性能，成紙的柔韌性和纖維間的結(jié)合性相對較好，滿足制漿造紙行業(yè)的需求，是較好的纖維用材品種。

表6 10年生歐美楊111和中遼1號楊木材材性

由表7可知，在相同硫酸鹽法蒸煮條件下(堿量為15%，硫化度為20%)，歐美楊111的紙漿卡伯值(殘余木素含量)較高，黑液殘堿略低于中遼1號楊，粗漿得率和細(xì)漿得率與中遼1號楊相當(dāng)。在打漿度45.0°SR下，2種楊樹硫酸鹽化學(xué)漿的抗張強(qiáng)度均較好，裂斷長都超過7 km，撕裂指數(shù)超過12 mN·m-2·g-1，其中歐美楊111的撕裂指數(shù)為13.5 mN·m-2·g-1、抗張指數(shù)為77.4 N·m·g-1、斷裂長為8.43 km，均略好于對照種中遼1號楊。由此看來，歐美楊111的制漿性能良好、紙漿得率高、漿紙物理強(qiáng)度良好，可滿足絕大部分紙種性能需求。

表7 10年生歐美楊111和中遼1號楊制漿性能比較

3 結(jié) 論

歐美楊111在遼寧綏中縣、黑山縣和盤山縣的區(qū)域生長對比試驗(yàn)中，材積生長量均超過對照種中遼1號楊30%以上，表現(xiàn)出明顯的速生優(yōu)勢。歐美楊111對楊樹葉銹病具有較強(qiáng)的抗性，屬于抗病型品種。同時(shí)，該品種的木材材性和制漿性能良好，紙漿得率高，漿紙物理強(qiáng)度良好，可滿足制漿造紙行業(yè)的需求。另外，該品種在遼寧中南部地區(qū)未發(fā)現(xiàn)有凍害現(xiàn)象，具有較好的抗寒性，且干形好、遺傳穩(wěn)定、容易繁殖，是適合于遼寧中南部地區(qū)推廣應(yīng)用的高產(chǎn)抗病楊樹新品種。