青钱柳不同株行距对幼林生长和叶片生物量的影响

吕明亮，徐高福，何 俊，柏明娥

（1.衢州市柯城区林业技术推广中心，浙江 衢州 324000；2.淳安县新安江生态开发集团有限公司，浙江 淳安 311700；3.浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023）

青钱柳Cyclocarya paliurus系胡桃科Juglandaceae高大落叶乔木，为我国特有的单种属植物，是冰川世纪幸存下来的珍贵树种。青钱柳树形高大挺拔，材质优良，果似铜钱，不仅是优良的观赏绿化树种和用材树种[1]，同时也是很好的天然保健食品资源。现代医学研究表明，青钱柳具有明显的降血糖[2-3]、降血压[4]、降血脂[5-6]、抗氧化[7-8]、抗肿瘤[9-10]和增强机体免疫功能[11-12]等多种功效，特别是对糖尿病人具有很好的调理作用，被医学界称之为“天然胰岛素”、“植物界的大熊猫”、人类生命的“第三棵树”[13]。在民间用其叶制茶饮已具有悠久的历史，其汤泽金黄、味甜，又被称为“甜茶”[14]。随着对青钱柳药用价值的开发，市场对资源的需求量不断增加，为解决天然资源的不足造成产业瓶颈的问题，近年已逐步开展青钱柳资源的人工培育。史晓华[15]、杨万霞[16]等在研究了青钱柳种子的休眠和萌发机理的基础上，提出了打破种子休眠、提高种子发芽率的处理技术；黄宏亮等[17]研究了采用不同处理方法对当年播种育苗出苗率和出苗时间的影响，并观察了1年生幼苗的生长特性；连雷龙[18]通过对黎川县岩泉林场20年生青钱柳人工纯林的调查发现，青钱柳快速生长在前20年，年高生长量可达0.5～ 0.6 m，胸径平均生长量为0.7 cm，20年生青钱柳平均树高为11.8 m，平均胸径为14.5 cm；张勇、莫天艳、黄海明等[19-21]分别从引种育苗、种苗培育、苗期管理、造林试验、树形控制等方面总结了青钱柳的人工栽培技术。鉴于青钱柳人工林培育目的是以收获叶片为主的叶用原料林，如何营造高产高效的定向培育栽培模式将是今后研究的重点和方向。本试验选用不同的株行距进行青钱柳人工栽培试验，经过3年的定期调查和分析，研究不同株行距对青钱柳幼林生长和叶片生物量的影响，以期为青钱柳叶用林的定向培育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于淳安县新安江生态开发集团有限公司梓桐口林场，地理位置为118°52′13.4″ E，29°39′06.1″ N，海拔120 m，坡度25°，坡向东南，中下坡。属亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，光照充足，年平均气温15～ 17℃，无霜期230～ 270 d，最冷月（1月）均温5℃，最热月（7月）均温28.9℃，极端最低气温-7.6℃，极端最高气温41.8℃，年平均日照时数1 951 h，年降水量1 489 mm。土壤类型为黄红壤，土层厚40～ 60 cm，质地为砾质砂土。土壤养分指标测定结果见表1。试验地原为柑桔citrus reticulata园，因受天气影响大部分柑桔树被冻死，于2016年冬季进行清理、水平带状整地后改种青钱柳。种植后对死亡苗木进行同龄苗补植，至2019年保存率约为94%。

1.2 试验设计

于2017年3月，采购湖南省张家界市宏茂生态种苗有限公司的1年生青钱柳实生苗3 000株，平均苗高为62.21 cm，平均地径为9.20 mm，按30 cm×30 cm，50 cm×50 cm，80 cm×80 cm，100 cm×100 cm，150 cm×150 cm，200 cm×200 cm共6种株行距进行种植，每种株行距设5个重复，每个重复种植100株。种植后于每年9月对试验样地进行松土、除草并施用复合肥（金华惠农农资有限公司，N 15%，P2O515%，K2O 15%）200 kg·hm-2。试验区总面积3 000 m2。

1.3 指标测定

测定方法：分别于2017年5月和9月、2018年5月和11月以及2019年10月，对不同株行距的苗木生长指标进行测定，每个重复固定10株测定株高、地径、冠幅，根据测定数据计算平均生长量并进行差异性分析。

叶片生物量的测定：于2019年10月，从每个密度种植区随机选择5株样株，逐株将全部叶片摘下，放入保鲜袋，带回室内，将上述叶片置于60℃烘箱中烘干至恒质量，然后称取干叶质量。根据干叶质量分别计算单株叶片生物量和林地单位面积叶片生物量：

单株叶片生物量（g·株-1）=总的干叶质量（g）/株数（株）。

林地单位面积叶片生物量（kg·hm-2）=单株叶片生物量（g·株-1）×种植密度（株·hm-2）/1 000。

1.4 数据处理

数据采用Excel软件进行绘图，采用SPSS 17.0软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 株行距对高生长的影响

不同株行距在2017-2019年的苗高生长变化见图1。从苗高生长变化情况来看，2017年5月刚种植时青钱柳苗高基本在76～ 85 cm之间，相比较起始值最大的为株行距200 cm×200 cm，最小的为80 cm×80 cm，但各处理间差异不显著；至2017年9月时，不同密度间的苗高开始表现出一定的差异，株行距为200 cm×200 cm和100 cm×100 cm的苗高显著大于株行距为150 cm×150 cm和80 cm×80 cm的（P＜0.05），但与株行距30 cm×30 cm和50 cm×50 cm的苗高无显著差异；至第2年即2018年5月时，苗高最高的仍为200 cm×200 cm株行距，且与株行距150 cm×150 cm和30 cm×30 cm的苗高差异显著（P＜0.05），但与株行距为100 cm×100 cm，80 cm×80 cm和50 cm×50 cm的苗高无显著差异；至2018年11月时，苗高最高的为株行距80 cm×80 cm，与株行距最小的30 cm×30 cm的苗高有显著差异（P＜0.05），与其它株行距间差异不显著；至2019年10月时，苗高最高的为100 cm×100 cm，但与30 cm×30 cm，50 cm×50 cm和200 cm×200 cm的苗高无显著差异。从苗高的生长变化来看，种植后第1至第2年，株行距小的苗高要大于株行距大的苗高，但从种植后第3年开始，株行距大的苗高生长速度逐渐大于株行距小的苗高生长速度。

图1 不同株行距对青钱柳苗高生长的影响Figure 1 Height growth of C.paliuru seedlings with different densities

2.2 株行距对地径生长的影响

由图2可看出，在不同株行距下，刚种植即2017年5月时，苗木的地径在9.94～ 10.92 mm之间，相比较地径起始值最大的为株行距200×200 cm，最小的株行距为80 cm×80 cm，但各处理间差异不显著；至2017年9月时，各密度间地径生长表现出一定的差异，苗木地径最大的为株行距50 cm×50 cm，与株行距30 cm×30 cm，80 cm×80 cm的苗木地径有显著差异（P＜0.05），其次为株行距200 cm×200 cm和150 cm×150 cm，最小的为30 cm×30 cm；至2018年5月时，地径最大的为株行距200 cm×200 cm，其次为100 cm×100 cm和150 cm×150 cm，显著大于株行距为80 cm×80 cm，50 cm×50 cm和30 cm×30 cm株行距的地径（P＜0.05）；至2018年11月时，地径最大的为株行距100 cm×100 cm，最小的为株行距30 cm×30 cm，且两者间差异显著（P＜0.05）；至2019年10月时，地径最大的仍为株行距100 cm×100 cm，且与株行距30 cm×30 cm，50 cm×50 cm和80 cm×80 cm的地径差异显著（P＜0.05）。从地径的生长变化来看，刚种植时株行距对苗木地径的生长影响不明显，但从种植后第2年开始，随着株行距的增大地径逐渐增大，但增大至一定范围后对地径的变化影响不大，即株行距在（100 cm×100 cm）～（200 cm×200 cm）间的苗木地径已无显著差异。

图2 不同株行距对青钱柳苗木地径生长的影响Figure 2 Ground diameter growth of C.paliuru seedlings with different densities

2.3 株行距对冠幅生长的影响

青钱柳为落叶树种，由图3可知，刚种植（2017年3月）至2017年5月，叶芽刚刚萌发，此时冠幅普遍较小，故未作测量。待生长至2017年9月时，冠幅最大的为株行距200 cm×200 cm，其次为100 cm×100 cm，冠幅最小的为株行距30 cm×30 cm，且与其它密度间存在显著差异（P＜0.05）。

图3 不同株行距对青钱柳苗冠幅生长的影响Figure 3 Canopy growth of C.paliuru seedlings with different densities

至2018年5月时，冠幅最大的仍为株行距200 cm×200 cm，其次为150 cm×150 cm，最小的仍为株行距30 cm×30 cm，且与其它株行距的冠幅存在显著差异（P＜0.05）；至2018年11月时，冠幅的变化规律与前期生长相似，最大的仍为株行距200 cm×200 cm，最小的仍为株行距30 cm×30 cm，且与80 cm×80 cm的冠幅无显著差异外，与其它株行距的冠幅存在显著差异（P＜0.05）；至2019年10月时仍表现出相同的变化规律。由图3可以看出，苗木的冠幅生长基本上随着株行距的增大而增大，但株行距从100 cm×100 cm至200 cm×200 cm之间变化幅度已不明显。

2.4 株行距对叶片生物量的影响

青钱柳主要以采摘叶片为主，以叶片作为制茶和加工用原料，因此提高叶片生物量是主要的栽培目标。从图4可以看出，种植至第3年时，不同密度的青钱柳单株叶片生物量间存在明显差异，单株叶片生物量最大的株行距为100 cm×100 cm的，达568.46g·株-1，其次为株行距200 cm×200 cm的，其单株叶片生物量为518.67 g·株-1，两者间差异不显著，但与其它株行距的单株叶片生物量存在显著差异（P＜0.05）。

根据株行距测算林地单位面积的叶片生物量，结果见图5。从图5可以看出，林地单位面积的叶片生物量随着株行距的增大而逐渐减小，即单位面积的叶片生物量最大的为株行距30 cm×30 cm，最小的为200 cm×200 cm，且二者之间差异显著（P＜0.05）。

图4 不同株行距对单株叶片生物量的影响Figure 4 Effect of different planting densities on single plant leaf biomass

图5 不同株行距对林地单位面积叶片生物量的影响Figure 5 Effect of different planting densities on unit area leaf biomass

3 结论与讨论

从青钱柳不同株行距的试验结果可以看出，种植后不同密度对苗木生长存有一定的影响。从苗高的生长变化来看，刚种植时，株行距小的苗高要大于株行距大的苗高，但从种植后第3年开始，株行距大的苗高逐渐大于株行距小的苗高；从地径的生长变化来看，地径最大的为株行距100 cm×100 cm，随着株行距的增大，地径逐渐增大，但增大至一定范围后对地径的变化影响不大，即从株行距100 cm×100 cm至200 cm×200 cm地径已无显著差异；从苗木的冠幅变化来看，基本上随着株行距的增大而增大，但株行距100 cm×100 cm至200 cm×200 cm冠幅变化幅度已不明显；从叶片的生物量来看，单株叶片生物量最大的为株行距100 cm×100 cm，株行距越小，单株叶片生物量越小，而林地单位面积生物量越大。种植密度是指在单位面积土地上种植的植株数量，密度效应（Density Effect）是指当种群个体数目增加或减少时，相邻个体之间的相互影响，如相互竞争生长环境中的水分、CO2、光照、养分等资源、影响群体内的透光和通风、改变土壤与环境因子及影响病虫害和倒伏等各种生理障碍的发生程度，使不同的种植密度下的作物在产量、品质及生理特性等方面表现不同。适当提高种植密度，可以增加植株对资源的利用，从而增加产量，但是密度过大，会造成资源的不足，影响植株的正常生长，这在玉米Zea mays、花生Arachis hypogaea等常见农作物和药用植物方面的研究已得到大量证实[22-25]。种植密度的选择除了考虑植物生物学和生态学特性外，更主要的是取决于栽培目标。朱桂河[26]通过对培育以采摘嫩芽为目的的菜用香椿Toona sinensis不同栽培密度的研究表明，菜用香椿适宜的栽植密度为19 500～ 24 000株·hm-2，结合修剪、环割、采摘和更新枝留养等配套技术达到高产的目的；曾祥艳[27]通过6种不同种植密度对以叶用为栽培目标的多穗柯Lithocarpus polystachy的生长特性研究表明，种植1年后，各密度试验林植株生长指标值都有一定的差异，其中株行距为100 cm×100 cm的试验林其综合生长指标最好。针对青钱柳的种植密度，有文献报导[28]工程造林时选择株行距3 m×2 m或2 m×2 m，工业原料林造林时采用株行距1.5 m×1.5 m或2 m×2 m，也有文献报导[29]考虑到青钱柳人工林培育的目的是短周期工业原料林资源开发，收获的主要是叶子，宜采用矮林作业的方式，在生产中建议初植密度为5 000～ 10 000株·hm-2。从本试验结果分析表明，青钱柳的株行距以100 cm×100 cm的综合指标较好，可作为以叶用林为栽培目标的初始密度，后期尚需对苗木生长及生物量作进一步观察，同时结合修剪、整形、矮化等配套技术进一步研究提高产量和品质的栽培措施。