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欧美杨新品种在内蒙古中西部的引种试验1)

2015-03-10李爱平苏晓华王晓江海龙洪光宇

东北林业大学学报 2015年1期
关键词:抗逆性欧美胸径

李爱平 苏晓华 王晓江 海龙 洪光宇

(内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特,010010) (中国林业科学研究院林业研究所) (内蒙古自治区林业科学研究院)

欧美杨新品种在内蒙古中西部的引种试验1)

李爱平 苏晓华 王晓江 海龙 洪光宇

(内蒙古自治区林业科学研究院,呼和浩特,010010) (中国林业科学研究院林业研究所) (内蒙古自治区林业科学研究院)

为选育出适应内蒙古自治区中西部气候条件的杨树新品种,对引进的16个杨树品种在呼和浩特市土左旗进行区域造林试验,对2、4、10 a等不同林龄的树高、胸径生长量、造林成活率、保存率、抗寒性、抗病虫害等性状的系统分析表明:各品种间树高、胸径、抗寒和抗病虫等性状间存在显著的差异,品种选择是有效的。经过主要性状的多重比较及综合分析,选取银中杨、碧玉杨和京2杨为速生、抗逆优良品种,其树高、胸径生长量与生长较差的863品种相比银中杨分别提高97.27%、90.31%,碧玉杨提高76.27%、66.43%,京2杨提高69.51%、70.19%。这些品种可抗风沙、干旱、冻害、土壤瘠薄,可在轻度盐碱土(pH值为8.0左右)上正常生长,尚未发现病害、虫害等。因此,将上述品种确定为内蒙古中西部区应引进和栽培的优良品种,可以在生产中推广应用。

欧美杨;引种;造林;用材林;防护林;内蒙古

杨树(Populusspp.)作为我国速生丰产林和林业生态建设的重要树种,具有适应性强、繁殖容易、速生、成材早、轮伐期短、用途广泛等特点,已经成为世界中纬度地区栽培面积最大的用材林和生态防护林树种[1]。中国杨树人工林面积大约667万hm2,约占全国人工林面积的l/5,是世界其它国家杨树人工林总面积的4倍,在我国生态防护林和工业用材林建设中发挥着重要的作用[2]。内蒙古自治区自然气候环境多为干旱、半干旱地区,杨树成为农田防护、城市行道绿化、防风固沙、水源涵养林等主栽树种。但是近十几年来内蒙古杨树品种单一、老化,加上商业行为炒作,追求速生和经济效益[3],使杨树品种在内蒙古的栽植十分混乱,造成农民和许多企业损失惨重。随着生态文明建设的发展,社会对杨树良种,特别是抗逆性强的良种的需求日益增长,在以干旱为主要气候特征的内蒙古选育生长量较大、节水抗旱、耐瘠薄的杨树新品种就显得尤为重要。有鉴于此,引种了13个欧美杨优良品种,再加上3个乡土树种作对照,进行品种筛选,目的是选育出经济性状优良、较强的适应性和抗逆性的杨树优良品种,以期满足内蒙古林业生态工程对杨树品种的需求。

1 试验地概况

试验地设在内蒙古呼和浩特市土左旗,该地属于内蒙古阴山山脉冲积地带,位于阴山山脉的南部,海拔1 023.3 m。气候属典型的大陆性气候,特点为光照充足,降水量少,蒸发强烈,雨热同季,有效积温高,春季干旱多大风。年平均气温6.8 ℃,极端最高气温39.3 ℃,极端最低气温-35.6 ℃,≥5 ℃的积温为3 176.6 ℃,年降水量423 mm,年蒸发量1 870 mm,蒸发量是降水量的4.42倍,地下水位3~4 m,无霜期130 d左右,年日照时间2 873 h。土壤为沙质壤土。土壤主要养分含量分别为:有机质0.983 70%、全N 0.112 5%,全P(P2O5)0.031 3%、速效N 0.006 7%、速效P 0.000 1%和速效K 0.019 8%。pH=8.8。

2 材料和方法

2.1 材料

验用欧美杨由中国林业科学研究院林业研究所统一提供,对照树种为当地表现优良的杨树品种[4-11]。试验树种见表1。

表1 供试的杨树品种

2.2 试验林营造与布置

2003年4月初造林。均采用1根1干苗木,造林密度3 m×3 m。栽植前对试验地进行平整,再开沟(深30 cm,上口宽70~80 cm,下口宽60 cm),在沟内挖60 cm×60 cm×70 cm的植树坑。栽前于坑内施入羊粪2~3 kg/坑并与原土混匀。栽入苗木,踩实,栽后及时浇水,1个月内连浇3次水。共试16个杨树品种(含3个对照),采用完全随机区组设计,每个品种重复4次,9株小区[12]。

2.3 调查方法

根据气象学上的能见度对气象条件进行的分级[3],选择中雾(能见度200~500 m)、轻雾(能见度500~1 000 m)、薄雾(能见度1~2 km)和霾(能见度为2~4 km)这四种级别进行研究.发射光子数为106个.设传输距离为1 km,能见度分别为0.2 km、0.5 km、1 km、1.5 km、2 km、2.5 km、3 km、3.5 km和4 km.Monte Carlo仿真结果如图6所示.

造林当年5月中旬调查成活率,并于不同时期调查物候期(叶芽萌动期、封顶期、叶黄期、落叶期)、病虫害、抗寒越冬能力。每年待苗木封顶停止生长后(10月份),按品种逐株调查树高、胸径、冠幅、枝下高、分枝角度以及保存率[13]。

2.4 数据处理

将造林后第2年、第4年和10年调查数据,应用SPSS16.0统计分析软件进行数据的方差分析和多重比较。遗传力、遗传增益的估算采用公式[13-15]。

h2=(Vg/(Vg+Ve))×100%。式中:h2为遗传力;Vg为基因型变量;Ve为环境变量。

抗逆性性状分析用各年调查数据综合分析。

3 结果与分析

3.1 生长性状的差异性分析

各杨树品种的树高、胸径生长量方差分析结果表明:品种间的差异均达到极显著的水平(见表2)。品种间各年度生长性状变异系数比较胸径的变异系数较树高的大,胸径的变异系数在30.92%~37.03%;而树高的变异系数在20.20%~24.97%。各性状的变异幅度也很大,其中,10年生最高的单株达到20.40m,最矮的为5.30m,最高的是矮的3.85倍;胸径最大的单株达到22.80cm,最细的仅为4.0cm,胸径最粗的单株是最细的5.7倍。变异幅度大,为优良品种的选择提供了基础。

遗传力大小反映了性状受遗传控制的相对程度,是林木良种选择的重要依据[14-15]。由表2可见,不同年份无论树高还是胸径的遗传力均很高,而且10年生树高和胸径的遗传力达到了97.24%以上,属于高度遗传。

表2 16个杨树品种间树高、胸径方差分析和遗传参数

注:F0.01=2.05,** 表示在0.01水平上显著。

3.2 抗逆性性状的分析

从表3可以看出,参试杨树品种芽萌动时间不同,4月上—下旬均可见芽萌动,新叶一般出现在5月1—16日,而且不同年份随气化变化也差异较大;不同品种的封顶期差异也较大,封顶较早的品种(银中杨、三北1号)一般出现在8月上旬(8月6日),封顶较晚的品种(京1、北1)一般出现在9月下旬(9月22—25日)。

杨树品种的物候差异与抗寒性密切相关。 2008年3月末—4月初,呼和浩特地区发生罕见冰冻现象,一些萌动早的品种受害严重(如:1017、863、北1、14、碧云和NV等),个别单株顶芽冻裂,导致树干裂开,最后死亡(见表3)。其它品种受害较轻甚至没有冻害,银中杨对突发性气候变化的抗性能力较强,基本上不影响正常生长。上述不同杨树品种抗寒性表现,显示出品种间对骤然的低温冰冻等气候变化适应能力存在较大差异。

表3 欧美杨新品种形质指标和抗性调查表

注:将病虫害危害程度分为4级,危害程度由小到大依次为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,O为无危害,** 表示在0.01水平上显著。

不同品种对病虫害的抗性存在显著差异。欧美杨1017、T和03品种存在青杨天牛、叶甲危害,863有光肩星天牛危害;碧云、碧玉和中黑防个别单株有青杨透翅蛾危害;三北1号有叶锈病。只有银中杨、京2和黑1杨基本无病虫害和冻害,表现出一定的抗性。

3.3 造林成活率和保存率

成活率高低是造林质量高低、苗木质量好坏及其生态适应性的重要检验指标之一。成活率高低主要由苗木遗传特性决定(在造林过程中,尽可能地避免影响造林质量低的其它偶然因素)。从表3可以看出,成活率最高的品种为银中杨和三北1号达到86.1%,高于中黑防(对照)5.5个百分点。其次为碧玉、碧云、京2、黑1和京1造林成活率等于或接近中黑防(对照)为77.8%~80.6%,而欧美杨NV、北1、14、1017、03、T、863和京3造林成活率远低于中黑防(对照)为36.1%~69.4%。

保存率是苗木抗逆性强弱和适应性能力的衡量指标,造林10年,苗木经过多次异常气候的影响,10年调查发现抗逆性较强的(保存率高、无病虫害或少)品种有银中杨、碧玉和京2杨;三北1号虽然保存率较高但有病虫害,尤其是叶锈病严重。

3.4 最佳优良品种的初步选择

采用Duncan检验法对16个品种及对照品种的树高、胸径分别进行多重比较,最后采用Duncan法分别对各性状进行差异显著性检验,选出欧美杨的最佳品种。从表4~6可以看出,在生长初期,造林后前4年欧美杨京2、京1、碧玉和北1号无论树高生长还是胸径生长都排在前列。但是随着树龄的增长,品种间的生长发生了很大的变化,原来树高和胸径生长较慢的银中杨、三北1号渐渐地排在前列,京2、碧玉品种一直表现很好。

表4 10年生欧美杨生长性状的多重比较

表5 4年生欧美杨生长性状的多重比较

银中杨在10年生树高、胸径生长性状调查数据中均排在前列。根据应用目的,综合各品种2年生、4年生和10年生各品种的树高、胸径两性状的生长表现,确定银中杨品种生长稳定性最好,并具有耐旱、抗寒、无病虫害、适应性强等特点的优良品种。表明在内蒙古中西部地区引种基木成功。

4 结束语

16个不同杨树品种间的树高和胸径在2、4和10年生时均差异显著,各品种的树高和胸径受较强的遗传控制。

在内蒙古中西部地区,杨树的采伐年龄一般在21~30a左右,本研究所营造的试验林已经接近1/2轮伐期,各杨树品种的生长性状、抗逆性状已经稳定,此时进行选择代表了杨树的基本特性。因此,选出的银中杨、碧玉杨、京2杨等品种兼备低耗高效型优良经济性状和较强适应性及抗逆性的优良品种,为内蒙古西部地区主栽杨树品种。

表6 2年生欧美杨生长性状的多重比较

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Introduction Trial of New Varieties ofPopulus×euramericanacn in Inner Mongolian

Li Aiping(Inner Mongolian Academy of Forestry Sciences, Huhhot 010010, P. R. China); Su Xiaohua(Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry Sciences); Wang Xiaojiang, Hai Long, Hong Guangyu(Inner Mongolian Academy of Forestry Sciences)//Journal of Northeast Forestry University,2015,43(1):5-8.

Populus×euramericanacn; Introduction; Afforestation experiment; Timber forest; Protection forest; Inner Mongolian

1) 国家“十二五”科技支撑项目(2012BAD01B03、2006BAD01A15)。

李爱平,女,1961年8月生,内蒙古自治区林业科学研究院,研究员。E-mail:aipingli_1961@163.com。

2014年6月18日。

S722.5

责任编辑:王广建。

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