楸樹早期生長(zhǎng)規(guī)律研究

楊艷紅，曹文昱，王昌，馬貫羊，張向科，陳向陽(yáng)，周林召，趙鯤*

（1.洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471002；2.河南科技大學(xué)，河南 洛陽(yáng) 471002）

楸樹（Catalpa bungei）為紫葳科落葉喬木，是原產(chǎn)于我國(guó)的珍貴用材樹種，以材質(zhì)優(yōu)良、樹體高大、樹姿優(yōu)美、用途廣泛而深受群眾喜愛，有“木王”之稱，在全國(guó)各地均有種植[1]。楸樹干直葉美、花色艷麗，是著名園林觀賞樹種，可用于城鄉(xiāng)綠化；適應(yīng)性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、枝茂葉盛，可滯塵、消聲、阻風(fēng)，具有抗毒、抗大氣污染的作用，是重要的生態(tài)樹種；根深且發(fā)達(dá)，能涵養(yǎng)水源、固土護(hù)坡、防止水土流失，是較好的防護(hù)林、水土保持林、農(nóng)田防護(hù)林樹種；木材抗壓、抗彎、抗沖擊、抗?jié)?、抗菌蟲、抗腐蝕，切面光滑，易加工，是做家具、模具、雕刻、樂器、造船的上等原料。據(jù)悉，現(xiàn)今存活楸樹中胸徑最大、樹冠最高、樹齡最長(zhǎng)的1株在秦漢年間古崞縣（今山西原平市）建造的扶蘇廟里，高35 m，胸徑13.2 m，冠幅東西25 m、南北23 m，樹齡2 000余年[2]。

因優(yōu)良特性多、用途廣泛，楸樹價(jià)格昂貴，市場(chǎng)需求遠(yuǎn)超供給，以致種苗良莠不齊，以次充好現(xiàn)象頻發(fā)，因此培育速生型的楸樹已成為當(dāng)務(wù)之急?！捌呶濉逼陂g楸樹被列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，科研工作者在資源收集、保存和利用方面作了大量工作，為良種選育奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)科研工作者雖然對(duì)楸樹的育苗栽培、光合生理、抗性等多方面進(jìn)行了研究[3]，但在新優(yōu)品種培育、高世代育種方面的研究甚少。任德斌[2]研究表明，來(lái)源于河南地區(qū)的楸樹種質(zhì)生長(zhǎng)指標(biāo)最優(yōu)。近年來(lái)，洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院已培育出‘洛楸1號(hào)’‘洛楸2號(hào)’‘洛楸4號(hào)’‘洛楸5號(hào)’‘中林2號(hào)’‘彩云楸’‘百日花楸樹’等一系列有價(jià)值的楸樹良種，有效緩解了楸樹優(yōu)質(zhì)種源供應(yīng)不足的難題。

1 試驗(yàn)地概況

洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院楸樹課題組營(yíng)造的不同年限不同類型的試驗(yàn)林地理坐標(biāo)為112°25′～112°30′E、34°25′～34°29′N，海拔高度100 m，年均降水量586 mm，全年日照時(shí)數(shù)2 141.6 h，年均氣溫15.8～24.6℃，無(wú)霜期210 d以上，年均濕度66%。

2 材料與方法

2.1 材料

試驗(yàn)林于2009至2019年造林，共13片，包括“七五”期間初選后的自然單株、楸楸雜種、楸滇雜種、滇楸無(wú)性系、楸灰雜種等類型。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)均采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3～8次重復(fù)，2～8株小區(qū)，四周設(shè)保護(hù)行。造林密度2 m×3 m，均采用1年生嫁接苗定植，造林后平茬；第2年在主干高度1.5 m處接干；第3年對(duì)樹體進(jìn)行修剪，之后統(tǒng)一采用常規(guī)大田管理。

2.3 數(shù)據(jù)調(diào)查

2014至2019年，每年對(duì)≤6年生的試驗(yàn)林分進(jìn)行樹高、胸徑調(diào)查，對(duì)≥7年生的試驗(yàn)林分進(jìn)行胸徑調(diào)查。

2.4 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 各試驗(yàn)林不同林齡樹高、胸徑均值

對(duì)2014至2019年各試驗(yàn)林不同林齡樹高、胸徑均值進(jìn)行匯總分析，結(jié)果見表1。

表1 各試驗(yàn)林樹高、胸徑調(diào)查均值

3.2 各試驗(yàn)林不同林齡樹高年均變化

不同年份定植的試驗(yàn)林在調(diào)查當(dāng)年的生長(zhǎng)年數(shù)不一樣，相同生長(zhǎng)年數(shù)的調(diào)查數(shù)值更具有可比性及研究?jī)r(jià)值。因此，筆者對(duì)各試驗(yàn)林不同生長(zhǎng)年數(shù)的樹高均值進(jìn)行整理，計(jì)算不同試驗(yàn)林相同生長(zhǎng)年數(shù)的樹高群體均值，并得出了較上年增長(zhǎng)率數(shù)值，結(jié)果見表2。

由表2可知，以定植后6年生長(zhǎng)年數(shù)試驗(yàn)林的樹高均值為例，6號(hào)試驗(yàn)林最大，為11.80 m；7號(hào)試驗(yàn)林最小，為7.27 m，兩片試驗(yàn)林相差4.53 m。說明不同試驗(yàn)林相同生長(zhǎng)年數(shù)的樹高存在較大差異，這是由參試品種的不同造成的。定植后第2至第6年的樹高群體均值分別為4.17 m、5.47 m、6.63 m、7.49 m、8.38 m，較上年增長(zhǎng)率分別為62.3%、31.2%、21.2%、13.0%、11.9%；第2年樹高增長(zhǎng)率最大，第2、3、4年為樹高增長(zhǎng)活躍期，之后逐步趨于穩(wěn)定。

表2 各試驗(yàn)林不同林齡樹高均值/m

3.3 各試驗(yàn)林不同林齡胸徑年均變化

不同年份定植的試驗(yàn)林在調(diào)查當(dāng)年的胸徑生長(zhǎng)速率是不一樣的，相同生長(zhǎng)年數(shù)的調(diào)查數(shù)值才具有可比性和研究?jī)r(jià)值。整理各試驗(yàn)林不同生長(zhǎng)年數(shù)的胸徑均值，計(jì)算13片試驗(yàn)林相同生長(zhǎng)年數(shù)的胸徑群體均值，并得出了較上年增長(zhǎng)率數(shù)值，結(jié)果見表3。

由表3可知，定植后5年生試驗(yàn)林中6號(hào)胸徑均值最大，為13.41 cm；5號(hào)胸徑均值最小，為8.02 cm，兩片試驗(yàn)林極差5.39 cm。說明不同試驗(yàn)林相同生長(zhǎng)年數(shù)的胸徑存在較大差異，這是由參試品種的不同造成的。定植后第2至第11年的群體胸徑均值分別為4.60 cm、6.48 cm、8.30 cm、9.44 cm、9.94 cm、10.48 cm、10.94 cm、11.71 cm、12.76 cm、13.93 cm，較上年增長(zhǎng)率分別為108.1%、40.9%、28.1%、13.7%、5.3%、5.4%、4.4%、7.0%、9.0%、9.2%。第2年胸徑增長(zhǎng)率最大，第2、3、4、5年為胸徑增長(zhǎng)活躍期，至第8年逐年相對(duì)穩(wěn)定，這與試驗(yàn)林趨于郁閉有關(guān)；至定植后第9年，胸徑又開始逐年增加。

表3 各試驗(yàn)林不同生長(zhǎng)年數(shù)胸徑均值/cm

3.4 樹高、胸徑方差分析

對(duì)試驗(yàn)林不同林齡楸樹樹高、胸徑均值進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。

從表4可知，試驗(yàn)林不同生長(zhǎng)年數(shù)的樹高、胸徑均值均存在顯著差異。說明參試楸樹類型間存在顯著的遺傳變異，為楸樹良種選育提供了理想的資源條件。

表4 試驗(yàn)林不同生長(zhǎng)年數(shù)樹高、胸徑均值方差分析

3.5 樹高和胸徑秩相關(guān)分析比較

對(duì)試驗(yàn)林連續(xù)5年樹高和胸徑的結(jié)果分別進(jìn)行排序，采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)對(duì)各年度間樹高、胸徑的年生長(zhǎng)相關(guān)程度進(jìn)行秩相關(guān)分析，結(jié)果見表5。

從表5可知，樹高定植后第1年與第2、第3年的秩相關(guān)性極顯著，與第4、第5年的秩相關(guān)性不顯著，這是由于造林當(dāng)年樹高受各類環(huán)境條件因素影響較大所致。胸徑各年度間的生長(zhǎng)相關(guān)性極顯著；定植后樹高第2、第3、第4、第5年各年度間的生長(zhǎng)相關(guān)性極顯著。這表明，利用相關(guān)選擇，以樹高為參數(shù)，可從定植后第2年初選無(wú)性系；以胸徑為參數(shù)，從定植后第1年起就可初選優(yōu)良無(wú)性系。

表5 樹高、胸徑年度秩相關(guān)分析

4 結(jié)論

楸樹無(wú)性系生長(zhǎng)性狀的遺傳力較高，樹高、胸徑或地徑的年均生長(zhǎng)主要受遺傳影響，與遺傳性狀明顯相關(guān)，而且大多數(shù)無(wú)性系苗木在不同年度生長(zhǎng)表現(xiàn)較為穩(wěn)定[4]。

參試試驗(yàn)林第2年至第6年樹高較上年的增長(zhǎng)率依次下降，第2年至第8年胸徑較上年的增長(zhǎng)率依次下降，第9年至第11年胸徑又開始依次上升。第2年樹高和胸徑較上年的增長(zhǎng)率都為最大，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他年份。由于第1年的生長(zhǎng)受多種環(huán)境條件的影響較大，因此，在楸樹材積良種選育的過程中，在樹體生長(zhǎng)的第2年就可以進(jìn)行早期選擇。這一結(jié)論同梁潤(rùn)蜂、趙鯤等[4]的研究結(jié)論相一致。此研究成果，對(duì)于指導(dǎo)楸樹良種選育、加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展，具有重要意義。