伐根嫁接毛白杨生长规律与木材质量研究
2020-12-08贾朝峰
贾朝峰
(冠县东古城镇林业技术站,山东 冠县 252500)
1 前言
毛白杨作为主要木材种类,因其生长速度快、适应性强、木材用途广泛等优点而被广泛应用于各领域,使得社会对毛白杨的需求不断增大。因此毛白杨的培育生产成为研究的重点,其中伐根嫁接技术是当前提高毛白杨生长发育的关键技术。本文以华北平原地区毛白杨种植林为实验对象,采用对比实验的方法,选择15a伐根嫁接和萌蘖繁殖的毛白杨,对其生长规律和物理力学性能进行比较分析。生长规律的实验测量方法,采用绘制生长过程曲线的方式,物理力学性能采取顺纹抗拉和抗压、抗弯性与抗弹性等评价指标进行比较分析。
2 伐根嫁接毛白杨生长规律
(1)生长量与胸径生长规律
对毛白杨的树高、直径、断面积、材积等指标进行测量,结果显示,伐根嫁接毛白杨在这些指标方面均优于萌蘖繁殖毛白杨。此外数量统计还显示,伐根嫁接毛白杨生长量的离散程度较大,这说明各品种内的生长差异较大。对毛白杨胸径生长规律进行测量,采用1.3米处胸径圆盘年龄宽度进行测量,可以反映年平均生长量的情况。结果显示,在每年的测量中,伐根嫁接毛白杨的每年生长量均高于萌蘖繁殖毛白杨,而且随着树龄的不断增大,伐根繁殖毛白杨每年生长量都在增加,从第2a的平均值0.99cm,到第13a的平均值1.17cm,而且实验数据还显示,嫁接毛白杨第13a的生长量最大值能够达到1.62cm。
从实验数据的总结情况来看,毛白杨生长中幼年期缓慢,随着树龄增加,生长速度逐年变大,但到达一定值后(一般为第13a),其生长速度开始变缓。但伐根嫁接毛白杨在幼年期的生长速度较快,这一定程度上延长了毛白杨胸径生长量增长的年限。
(2)树高生长规律
在树高指标方面,毛白杨有一定的生长规律,1~10a间的生长速度较快,当到达年限后生长变缓。从伐根嫁接毛白杨与萌蘖繁殖毛白杨的比较中发现,1~10a期间,伐根嫁接毛白杨的每年树高平均生长量均大于萌蘖繁殖毛白杨,尤其在第3a后,伐根嫁接毛白杨生长速度明显加快。二者树高年生长量的最大差值出现在第4a时,差值达到0.38米。总体来看,伐根嫁接毛白杨树高生长累计量更大,在幼年期的生长量更具优势。
(3)材积生长规律
从两种繁殖方式的毛白杨生长曲线结果来看,在第5a之前,二者虽然存在一定的差异,伐根嫁接毛白杨材积量始终高于萌蘖繁殖毛白杨,但差异的显著性并不大。从第6a开始,伐根交接毛白杨材积生长优势开始凸显,在材积增长幅度方面二者差异越来越大。伐根嫁接毛白杨到第15a时材积最大值出现,此后开始逐年降低,而萌蘖繁殖毛白杨到第13a时出现最大值,此后逐年放缓。这说明二者在材积生长方面的差异显著,伐根嫁接毛白杨表现出更大的优势。
3 伐根嫁接毛白杨木材物理力学性能
(1)毛白杨木材干缩稳定性
在毛白杨相关产品的制作生产过程中,由于木材中含水量的不同,其在干燥过程中因失去水分而发生干缩现象,而干缩程度影响生产质量,因此对毛白杨干缩稳定性的控制具有重要的意义。实验结果显示,伐根嫁接毛白杨的径向干缩率均值为2.79%,略小于萌蘖繁殖毛白杨的干缩率。弦向全干干缩率方面,伐根嫁接毛白杨平均值为6.83%,由于萌蘖繁殖毛白杨。这说明毛白杨干缩率受到繁殖方法的影响,伐根嫁接毛白杨的干缩稳定性更好。
(2)密度与吸水性
材质密度和吸水性是检验木材质量的重要指标,其中基本密度和气干密度是重要衡量指标,二者呈正相关。从实验数据结果来看,选取含水率为12%时的毛白杨,伐根嫁接毛白杨的密度为0.48g/cm3,基本密度为0.39g/cm3,均优于萌蘖繁殖毛白杨。此外,在吸水性方面,萌蘖繁殖毛白杨吸水性更高,吸水速度更快,这说明萌蘖繁殖毛白杨的材质密度相对较小,孔隙度较大,而伐根嫁接毛白杨密度较大,因此其吸水性相对较低。
(3)力学强度
实验结果显示,伐根嫁接毛白杨的顺纹抗拉强度均值为98.76Mpa,顺纹抗压强度均值为37.89Mpa,这两方面数据均强于萌蘖繁殖毛白杨。木材受弯时,伐根嫁接毛白杨抗弯强度均值为62.1Mpa,变异系数为11.02%,抗弯弹性模量均值为035.61Mpa,变异系数为10.1%。结果显示伐根嫁接毛白杨的抗弯强度好于萌蘖繁殖毛白杨,但在抗弯弹性方面二者差异不显著。
综上所述,通过试验对比可知,伐根嫁接毛白杨在生长规律方面表现出突出的优势,其幼年期生长速度较快,13a之前的年均生长量也显著提升,材积更高。在木材质量层面,伐根嫁接毛白杨的干缩稳定性更好,密度和吸水性也表现出明显的差异,密度更大。此外通过力学强度检验,伐根嫁接毛白杨的力学强度表现更为突出,这说明其木材质量更好。