蒙古栎生物质能源林良种选育技术
2013-01-26张桂芹周建宇李国强姚盛智
张桂芹,周建宇,李国强,姚盛智
(黑龙江省带岭林业科学研究所,黑龙江 伊春 153106)
林木生物质能源作为可再生能源,是仅次于煤、石油、天然气的第四大能源资源,大力开发和利用林木生物质能源,是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措。我国林木生物质能源发展虽然起步晚,但进展较快,一部分科研成果已达到国际先进水平,在油料能源树种上,如麻疯树、黄连木等,在良种选择、培育及其转化利用的工艺与设备等方面,都相继开展了较为系统的研究,并取得了阶段性成果。
带岭林科所2010年开始蒙古栎生物质能源林良种选育研究工作。
1 研究目的
蒙古栎(Quercusmongolica)又称柞树,壳斗科栎属,果实橡子含有大量淀粉,其含量在50%~70%,经加工提炼可转化燃料乙醇和生物化工产品,是东北发展林木生物质能源的优势乡土树种。
黑龙江省森工林区蒙古栎资源比较丰富,栎林面积59.8万hm2,占森工有林总面积的9.5%。其中:中幼林面积44.312万hm2,占栎林总面积77.1%,近熟、过熟林面积15.49万hm2,占栎林面积22.9%。因此黑龙江省发展蒙古栎生物质能源林具有资源优势。但长期以来,林业在我国主要被用作应采林、生态林、防护林,以此形成了一套经营管理技术,并未作为生物质能源林来经营管理,因此进一步开展能源树种良种选育及定向培育研究,以便形成配套的技术体系,为我省能源林基地化、集约化、规模化建设奠定基础。
2 研究内容
2.1 现有林资源调查
以伊春地区(12个林业局)为单位对全国森林资源二类清查栎类资源数据进行收集和统计。掌握了伊春市12个林业局的栎类资源现状,其中栎林较多的林业局有带岭、朗乡、南岔、美溪、红星、新青、金山屯等,有栎林面积55.842hm2,其中中幼林面积44.244hm2,占栎林总面积的79.3%。结实林面积约22.165万hm2,是发展生物质能源林的潜在资源,发展潜力巨大,前景广阔。
2.2 天然林物候观测
在蒙古栎天然林分内,选取3株代表性植株,由专人定时定株借助高倍望远镜进行物候观测,从芽体萌动开始观察,直至落叶结束。开花前和花期每2d观测1次,其它时期每5d观测1次。经过连续2年的观测,掌握了当地蒙古栎各物候期,特别是开花、结实物候期及雌雄花形态特征。
2.3 种源选择
2010年分别在黑龙江省的方正、富锦、北安、美溪、嘉荫、五常、带岭七个林业局,在比较有地区代表性的林分(或林业生产部门经验认为生长表现好的林分)中各选定10株生长表现中等的采种母树(不选择优树、林缘木或孤立木),株间距离30~50m以上,种子按单株采集,单株包装,统一编号,编号格式为“采种地名+数字”。
采种当年进行秋播育苗,分单株播种,播后及时汇制平面图。秋季分单株起苗、假植,严防混乱。2012年春季分单株移栽。每年秋季调查不同种源不同单株的苗期生长量,进行统计分析,为优良种源及优良单株选择奠定基础。
2.4 优树选择
2.4.1 选优时期。蒙古栎做为生物质能源林主要是利用果实淀粉含量高,结实性状是优树的关键指标,因此选优工作应于6月以后,蒙古栎植株结实状况可以充分表现出来时进行,初选在果实成熟前1~2月,复选在果实成熟落地时。
2.4.2 选优林分。在处于盛果期的天然林分内选择,林龄在30~80年。
2.4.3 优树标准。树体健康、树形完整;株型矮化(灌木或小乔木<8m);分枝低、侧枝粗,枝条粗壮;树冠内膛丰满,结果部位多;果实虫蛀率低。幼龄期结实或早熟,单果个大;优树之间距离相距30~50m。
2.4.4 优树管理。所选优树在树高1.3m处油漆环1圈,记录优树所在位置,编号,树上写号,拍照,存档。单株采穗嫁接,异地永久保存。
2.5 苗木繁育
蒙古栎种实有落地发芽的特点,难于长期保管,实施随采随播的秋季播种育苗,掌握了实生苗规模化培育技术,培育2年生苗1万株;开展扦插、嫁接等无性繁殖试验,蒙古栎含大量单宁,嫁接不易成活,经过几年的摸索,采用舌接法,嫁接成活率由原来的69%提高到80%;经过两年的扦插试验,再次证明蒙古栎属于极难生根树种,有待进一步探讨。
2.6 能源林定向改培
2.6.1 人工林定向培育。在10年生蒙古栎人工林内,开展不同造林密度(0.75m×1m;1m×1.5m;1.5m×1.5m;1.5m×2m;1m×2m;2.5m×5m)的林木生长性状(高、径、侧枝径、枝长)调查,通过分析:当株行距超过2.5m时,密度对侧枝生长影响十分显著:密度越小,侧枝生长越旺,但高、径生长差异不明显,这一结果为蒙古栎能源林的造林密度提供了科学依据。
2.6.2 天然林定向培育。在天然中幼龄林内设置标准地,采取疏伐、透光抚育等措施,调整林木个体间距离,伐出生长不良、弯曲木、病枯木、双杈木和不符合母树条件的其它林木,为保留母树创造良好的结实条件。对保留母树取切根、使用植物激素调节剂,控制树势,促进母树早成熟,提早进入结实期。
3 小结
3.1 掌握了伊春地区栎类资源分布及不同林龄的蓄积量。
3.2 收集了7个种源70个单株的种子,培育出2年生苗。
3.3 在天然林中选优树100株,为能源林发展储备了优良遗传材料。
3.4 完善了实生苗和无性系苗培育技术,为规模化育苗提供技术保障。
3.5 设立了能源林改培试验地1处5hm2。
4 下步研究计划
4.1 营建种源试验林
通过长期观测、调查,找出果实性状地理变异规律;选择适合当地栽培的做为生物质能源林发展的优良种源及优良单株。
4.2 优树异地保存
采用无性繁殖方法,保存优树优良性状,异地永久保存。
4.3 改培效果调查
对建立的能源林改培试验地,连年管理,通过结实量的变化(与对照相比)形成改培技术体系。
4.4 探索人工林丰产栽培技术
通过造林密度、土、肥、水管理、整形修剪、环剥等对结实量的影响试验,形成能源林丰产栽培综合管理技术。
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