杨树生物能源林品种选育试验生长节律研究

2010-05-30苏雪辉赵自成李喜林张智勇胡建军

河南林业科技 2010年4期

苏雪辉，赵自成，李喜林，张智勇，胡建军

杨树生物能源林品种选育试验生长节律研究

苏雪辉1，赵自成1，李喜林1，张智勇1，胡建军2

（1.焦作市农林科学研究院，河南 454000；2.中国林业科学研究院林业研究所，北京 100091）

对参加杨树生物能源林试验的杨树各品种生长曲线进行分析得出：大部分杨树品种高和地径生长速生期均处于6~8月份，与我区水、热同期，有利于生物量的积累；且大部分杨树品种的粗生长高峰期比高生长高峰期滞后20天左右；同时还得出杨树高生长对水、热的需求较粗生长更为敏感。

杨树；不同品种；生长节律

随着工业技术的深入发展，生物质能源工业原料不再局限于油料作物，光合效率和生物质产量高、单位面积上光能转化量高的植物具有更高的经济价值。单位面积上生物产量最高、热值最大成为能源林培育的主要目标。研究表明，有希望的能源林树种主要有柳树、杂交杨和桉树等[1]；而同一立地上不同的杨树无性系，其生物量相差约40%左右，最大可相差4倍[2]；为探索能源林高效培育技术以及最佳品种，于2007年营建了杨树生物质能源林，在研究不同品种、密度、生长年份生物量差异的同时，对参试的各杨树品种生长节律进行了观测研究，以求证各品种的生长期与本地区水、热条件的匹配程度。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1试验地概况

焦作杨树能源林试验地位于北纬35°8′，东经113°17′；属温带气候，年平均气温15.2℃，极端最高温度43.6℃，极端最低温度-14.3℃，年平均降水量为625.4 mm，全年大于或等于10℃积温4 633℃，无霜期224 d，相对湿度61%，全年光照时数 2 434 h，地下水位9 m，土壤类型为壤土，pH值7.2。能源林包括品种选育试验以及品种、密度、采伐年限最佳模式试验共占地8 004 m2。

1.1.2试验材料

参加品种选育试验的30个杨树品种：15个为多年来在焦作当地苗期和大树生长量均较好的成熟品种，分别为50号杨、110杨、2001杨、313杨、Be杨、276杨、36号杨、N179杨、222杨、65杨、转基因162杨、136杨、山-599杨、G2、杨、910-95杨；另外15个是通过品种（种内）杂交选择出苗期速生性显著的系号，分属于以下5个组合131×276（01）、131×16-27（02）、131×17-2（03）、34-17×16-27（04）、34-17×17-2（05）。

1.2 试验方法

1.2.1造林方法

品种选育试验采用10 000株/ hm2的密度，即1 m×1 m株行距，品种随机排列，3次重复，6行×6列的小区设计。试验地采用常规浇水、除草、病虫防治等管理方式，对各实验苗木不做任何修枝、抹芽等处理，放任生长。

1.2.2观测方法

扦插当年年末对所有苗木全部平茬，第2年春对品种选育试验中每一品种选出6株适中苗木，每株选一个较好的萌条，5月中旬开始每20天测量1次高度和地径，直至10月上旬所有的品种都封顶，停止调查。

2 结果与分析

2.1 不同杨树品种高生长节律

将品种试验的30个参试品种8次树高生长量调查数据按时期求其单株平均值[3]，然后求出各品种在不同时段内的净生长量，绘制出30个品种高的生长曲线图，见图1-A、图1-B、图1-C，以便更清晰的显示各品种树高的生长规律。

图1-A

图1-B

图1-C

由图1-A、1-B、1-C中可看出30个杨树品种树高生长速生期匀处于6月上旬到8月上旬之间；8月中旬后还有相当一部分品种在9月中旬高生长有一个小的上扬，包括276、Be、山-599、G2、转基因162、05-33、65、01-275、36号杨、04-95、03-332、01-30、02-10、05-17、01-104、04-143共16个品种；也有从8月上旬生长快速期逐渐下降至10月上中旬停止生长，在9月中旬高生长没有波动，有313、910-95、04-107、04-115、136、03-176、2001、N179、110、50号杨、222、04-143杨共12个品种；还是两个品种02-17、01-202除6月上旬到8月上旬的速生期外，在9月中旬还出现了与前一个速生期生长量相当的一个峰值，因此可以说，此两个品种在整个生长期中高生长有两个速生期。包括02-17、01-202两个品种在内的所有在9月中旬高生长量上扬的18个品种在8月下旬的生长量形成一个波谷，出现了一个锐减期。

因此，大部分杨树品种高生长速生期处于6月上旬至8月中旬，高峰期出现在6月下旬和8月上旬，也有一部分品种的高生长高峰期出现在6月上旬和8月上旬；速生期过后生长量锐减至8月末，而后高生长缓慢回升至9月中旬形成一个小的峰值，然后生长量迅速下降至10上、中旬停止生长。

2.2 不同杨树品种地径生长节律

用同样的方法求出各品种在不同时段内的地径净生长量，绘制出30个品种地径的生长曲线图，见图2-A、图2-B、图2-C。

图2-A

图2-B

图2-C

注：图中地径净生长量单位为cm×10-2

由图2-A、2-B、2-C各品种地径生长节律曲线可看出：各杨树品种地径速生期均处在6月末至8月中、下旬；大部分参试品种（20个）的地径生长高峰期出现在7月中旬到8月中旬，仅转基因162和G2两品种的地径生长高峰期出现在8月下旬，222杨地径在7月中旬和8月下旬出现了两个峰期；其它7个品种在整个地径速生期没有大的波动，峰值不明显。各杨树品种从8月下旬地径生长量迅速下降至10月上旬基本停止生长。30个杨树品种中仅01-202杨一个品种地径生长量如树高生长量在9月中旬有一个峰值。

纵观参试各杨树品种树高和地径在各时期的生长规律，可得出大部分杨树品种地径生长高峰期比高生长高峰期的到来晚20 d左右，这与熊济华[4]的观点完全一致；9月中旬树高生长量有一个小峰值，而绝大多数杨树品种在同时期地径生长量无此峰值，仅有在9月中旬树高有较大生长量的01-202杨在同时期有同样的地径峰值，说明杨树树高生长对水、热的需求较径生长更为敏感，而温度和降雨量是影响能源林生长量的最主要因素[5]；同时还可得出能源林一年生杨树的粗生长是以高生长为基础，且高生长达到一定数量时，才会引起较为明显的粗生长。