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江淮杨树新品系材性研究

2015-12-24刘俊龙吴中能于一苏苏晓华边艳霞苗婷婷

安徽林业科技 2015年4期
关键词:材积纸浆胸径

刘俊龙,吴中能,于一苏,苏晓华,边艳霞,苗婷婷

(1.安徽省林业科学研究院,合肥 230031;2.中国林科院)

江淮杨树新品系材性研究

刘俊龙1,吴中能1,于一苏1,苏晓华2,边艳霞1,苗婷婷1

(1.安徽省林业科学研究院,合肥 230031;2.中国林科院)

通过对6年生3个杨树无性系树高、胸径、材积及木材的纤维长度、纤维宽度、纤维的长宽比及木材的基本密度等对比分析,结果表明:3个杨树无性系的木材平均纤维长度为0.960 0 mm,纤维长宽比在50左右,基本密度在0.36~0.41 g/cm3之间,壁腔比在0.28~0.36之间。无性系间在地点(P=0.626 9)、胸径(P=0.086 1)以及材积上表现差异均不显著。综合评价认为江淮1号等3个优良无性系可作为营造纸浆林的品种,符合造纸原料的要求,适合在安徽省不同立地条件下栽植。

杨树;杂交育种;无性系;材性;综合评定

杨树是我国工业原料林主栽树种之一[1-2],杨树木材的一个重要用途就是用于制浆造纸[3]。以纸浆林为经营目标,对江淮杨进行短轮伐期定向培育,可充分发挥其速生优势,通过技术的完善,达到速生、丰产、优质、高效的目的[4-6]。

安徽省林业科学研究院杨树课题组在参加“六五”至“十二五”国家攻关项目“欧美杨良种选育”、“欧美杨纸浆材和胶合板材良种选育”等研究的基础上,2004年,从中国林科院引进了30多个在各省表现较好的杨树优良新品种,经过两年的苗期筛选,初选出25个无性系,根据安徽省地理条件,选择了3个点(蚌埠市、安庆市大观区、桐城市)进行区域性试验。作者分别在3个试验地内选取江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨3个生长最为良好的无性系,通过对不同品系杨树木材的纤维形态特征等木材性质的研究,讨论和分析了3个杨树无性系的生长量、木材特性、抗性等特点,为安徽省杨树速生、丰产、优质和高效发展提供参考。

1 试验林概况

蚌埠市淮上区,117°19′38″E,33°00′03″N。属北亚热带湿润季风气候区与暖温带半湿润季风气候区的过渡带,四季分明,气候温和,雨量适中,光照充足。年均气温15.4℃,年降水量950 mm,平均无霜期215 d。土壤为黄棕壤,土层深厚,土壤较粘重,肥力中等,有机质含量在1%左右。

安庆市大观区,116°59′03″E,30°29′03″N,属亚热带沿江季风性湿润气候,四季分明,年平均气温14.5℃~16.6℃,年降水量1 300~1 500 mm,无霜期248 d。四季分明,气候温和,雨量适中,霜少雪稀。冬季各月的平均气温均在5℃左右;夏季各月的平均温度在25~28℃,极端最高气温未超过40℃。土壤为冲积潮土类,土层深厚,质地砂壤,肥力中等。

桐城市龙潭镇,117°02′53″E,30°55′31″N。属于北亚热带湿润季风气候,年均气温15.9℃,年降水量1 241 mm。无霜期235 d。土壤为水稻土,土层深厚,土壤粘重,肥力中等,土壤微酸性。

2 材料与方法

2.1 供试材料

江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨3个无性系均属美洲黑杨杂交育种的F1代,母本为美洲黑杨50号杨,Populus deltoides cl.‘55/65’,干型挺拔圆满,速生性好,高抗光肩星天牛,父本为美洲黑杨S3226,Populus deltoids‘3226’,生长迅速,材质优良,抗性强。3个无性系均具有扦插育苗及造林成活率高、抗旱、抗寒、耐涝、抗风折、抗锈病强、抗病虫害等特点。造林生长快,生长量大,干形通直,材质优良,适应性强。

3个参试地点无性系均利用I-69杨作对照。安庆大观、桐城龙潭2008年春季用1年生苗造林,蚌埠淮上区2007年春插干造林。

2.2 研究方法

试验采用完全区组设计,密度3 m×6 m,6株1小区,3次重复。每年年末对各试验点小区30个无性系实测树高、胸径,计算单株材积。2011年底对无性系木材进行取样,每个试验小区取1株样本,3个小区计3次重复,利用5 mm孔径生长锥于胸径处和树干垂直钻取木芯。利用饱和含水率法测定木材的基本密度。对所取的木芯利用硝酸法离析,在显微镜下利用MV200C摄像头看图软件观测50根完整的纤维,测量纤维的长度、纤维的宽度、纤维壁腔厚度,3次重复,并计算纤维的长宽比、壁腔比。

2.3 统计分析方法

利用DPS数据处理软件对各个无性系各性状进行单、双因素方差分析和多重比较,并按相应的数学模型分析生长量、品种稳定性的相关性。

基本密度以饱和含水率法进行测定,按公式Pi=(Cmn/Cn-0.346)-1计算,Pi为基本密度(g/cm3),Cmn、Cn分别为饱和含水率时样品重和烘干后的绝干重[7]。根据平均树高和平均胸径进行各无性系材积计算,材积计算公式采用V=0.005 72+0.666 67ddh-0.638 62dddh+0.660 56dd+0.394 50ddhlgd进行计算,(d为胸径,h为树高,单位m)[8]。

3 结果与分析

3.1 生长量分析

对蚌埠、安庆大观、桐城的试验林调查(见表1)。结果表明,江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨胸径生长量比I-69杨平均高3.32%~8.30%,树高高出I-69杨4.00%~8.00%,材积比I-69杨高11.36%~25.40%。

表1 3个杨树无性系生长量对比表

将3个杨树无性系进行方差分析,结果显示:不同地点(P=0.626 9)、胸径(P=0.086 1)以及材积上差异均不显著(详见表2、表3)。可见,江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨均适合在安徽不同立地条件下生长。

表2 3个杨树无性系胸径分析表/cm

表3 胸径方差分析表

3.2 材性分析

3.2.1 木材密度

密度在0.4~0.6 kg/m3的木材有利于生产木浆[8]。根据测定,3个杨树无性系在6年生时,木材基本密度在0.362 9~0.406 6 kg/m3之间,略高于同龄I-69杨。经数据分析处理,各无性系差异不显著。

3.2.2 木材纤维形态

木材的纤维长度、长宽比、壁腔比是影响纸张性能的三要素。国际木材解剖学规定:中级长度纤维(0.92~1.60 mm),长宽比高于40,壁腔低于1为造纸板材的标准[8]。由表4可知,3个杨树无性系纤维长度略低于I-69杨(1.005 0),长宽比、壁腔比均能满足以上要求,属于甚薄等级,纸张可抗性能好。且纤维长度、宽度分布均匀,复合造纸条件的要求。江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨6年生纤维长度在0.963 0~0.972 0 mm之间,纤维长宽比均达到50以上,壁腔比在0.279 6~0.360 3之间,各项木材材性指标均达到纸浆林造纸板材的要求,3个杨树无性系均可作为短周期培育树种进行良种推广。

3.3 抗性分析

表4 材性分析

经过育苗及近6年的试验林观测调查,3个杨树无性系与对照均未发现锈病、褐斑病、溃疡病等叶部和皮部病害,并无冻害、干梢、风折等现象发生,对蛀干害虫均表现出一定的抗性。

4 结果与讨论

(1)江淮1号杨为雄性品种,树干较通直,侧枝中粗,分枝角30°,形数为0.36~0.39。江淮2号杨,树干较直,侧枝中等,分枝角45°,形数为0.36~0.38。江淮1、2号杨抗逆性较强:通过3个点定点定株,每年病虫害调查,江淮1号杨具有较抗风折、抗涝、抗褐斑病、抗溃疡病、抗锈病等叶部和皮部病害的特点,对蛀干害虫有一定抗性,具有较高的推广价值。

(2)从3个杨树无性系胸径数据分析来看,不同地点之间在胸径、材积上存在显著差异,而地点与品种之间的交互作用无差异。3个杨树无性系纤维长度略低于I-69杨(1.005 0),长宽比、壁腔比及纤维长度、宽度等均复合造纸条件的要求。可见,江淮1号杨、江淮2号杨、黄淮3号杨为比较稳定的无性系,适合在安徽不同立地条件下生长。

(3)本试验所涉及调查的新品系年龄均在6年,树龄较小,导致材性分析的数据偏小。木材的纤维长度、纤维厚度及木材的基本密度等材性指标会随着树龄的增长而增加[9-10]。9~10年后,木材的基本密度达到最大值,纤维长度趋于稳定[11],这些无性系作为用材胶合板材、纸浆材、纤维材的论据更具有说服力。

(4)通过长期的育苗与造林试验点的调查分析,3个杨树无性系育苗、造林成活率及生长量较I-69杨高5%~15%。江淮杨材质优良,抗性强,纤维长度、壁腔比均能够满足造纸原料的条件,可作为优良品种适合在安徽省大面积推广。江淮1号杨、江淮2号杨均为雄性品种的杨树,加大对其推广,对丰富安徽省杨树资源、改善林业生态环境、提高林农增收增效等具有积极意义。

[1]张绮文,苏晓华,李金花,等.中国杨树定向遗传改良及高新技术育种[M].北京:中国林业出版社,1999.

[2]姜岳忠,王桂岩,吕雷昌,等.杨树纸浆林定向培育技术研究.林业科学,2004,40(1):123-127.

[3]查朝生,方宇,刘盛全,等.杨树无性系木材纤维形态特征及其径向变异的研究.安徽农业大学学报,2005,32(2):192-197.

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[5]高捍东,蔡伟健,王章荣,等.我国纸浆林树种选择与培育技术研究进展.南京林业大学学报,2010,34(6):137-142.

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[11]于一苏,傅军.10个杨树品种材性分析[J].林业科技通讯,1992,(5):23-25.

(责任编辑:杨婷婷)

Research on Wood Properties of Poplar New JiangHuai Clones

LIU Junlong1,WU Zhongneng1,YU Yisu1,SU Xiaohua2,BIAN Yanxia1,MIAO Tingting1
(1.Anhui Academy of Forestry,Hefei 230031,China;2.Chinese Academy of Forestry)

In this paper a comparative analysis was made on the tree height,DBH,individual tree volume and the wood-fiber length,width,length-width ratio and basic density of the 6-year-old poplar trees of 3 clones.The results showed that the mean wood-fiber length,length-width ratio,basic density and ratio of cell wall to cavity of the 3 poplar clones were 0.960 0 mm,roughly 50, 0.36~0.41 g/cm3 and 0.28~0.36 respectively.There were no significant differences among the sites,DBH and individual tree volume of the 3 clones.A comprehensive evaluation showed that the 3 fine poplar clones including Jianghuai No.1 could be used for pulpwood plantations,meet the requirements for paper-making raw materials and suitable for afforestation in different site conditions in Anhui Province.

Poplar;Crossbreeding;Clones;Wood properties;Comprehensive evaluation

S792.11

A

2095-0152(2015)04-0006-03

2015-05-29

2015-07-20

“十二五“林业科技支撑“高产优质欧美杨速生材新品种选育”(编号:2006BAD01A1501);2013年中央财政林业科技跨区域重点推广示范项目“江淮1号杨、江淮2号杨优良品种推广示范”(编号:[2013]TK31)。

刘俊龙(1981- ),男,助理研究员,从事林木育种、森林生态工作。Tel:0551-65234511

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