39个杨树优良品系苗期主要适生性指标评价与分析

王 燕，李 楠，刘 瑾*

(1.泗水县国有黄山林场，山东 济宁 273203； 2.山东建筑大学园林植物研究所，山东 济南 251010)

杨树(Populus)，为杨柳科(Salicaceae)杨属(Populus)植物，共分为五大派：青杨派(Tacamahaca)、白杨派(Leuce)、黑杨派(Aigeiros)、胡杨派(Turanga)、大叶杨派(Leucoides)。 其具有速生优质，轮伐期短，适应性强，繁殖容易等特点[1]，在世界各地均有栽培，并且越来越受到人们的重视。 杨树的育种方法有杂交育种、无性系育种、多倍体育种、抗性育种、现代生物技术育种等方法[2]。 在中国，杨、柳、榆、槐、椿等被誉称为“黄河流域5大造林树种”[3]，是我国重要的工业用材和生态防护林树种，也是山东省主要造林树种，在环境保护和绿化工程中占重要地位[4]。

在引种方面，各国对杨树育种资源的收集和保存主要通过乡土杨树基因资源收集和国外优良杨树种质资源引种保存2 个途径[5]。在法国、新西兰、土耳其、意大利和德国等国家均建立有杨树树木园[6]。中国杨树引种始于19 世纪，1949年至20 世纪80年代引进的杨树品种和无性系主要有钻天杨(Populus nigra var.italica )、箭杆杨(Populus nigra var.thevestina)、加拿大杨(Populus×canadensis)等60 个品系；从日本、罗马利亚、意大利、荷兰、比利时、法国等国引进140 多个无性系，其中引入黑杨派无性系331 个，首次建立了中国黑杨派杨树基因库[7]，特别是意大利的美洲黑杨南方型无性系Ⅰ-63 杨(Populus deltoides ‘Harvard’)等成功引种后，中国开启了以黑杨为中心育种亲本的阶段，培育出速生兼顾抗病的众多品种，促进了全国乡土树种改良[8]。

杨树的育种工作也存在诸多问题，诸如育种策略简单、育种方法及程序落后、育种目标不明确、栽培品种退化、新品种更新换代慢等问题[9]；部分地区的杨树育种工作取得了较大成就，选育出的优良杨树品种也发挥了较大作用[10]。

2010年和2016年， 山东相继启动实施了世界银行贷款山东生态造林项目和欧洲投资银行贷款山东沿海防护林项目，杨树被纳入项目用材型生态防护林营造树种。 为满足项目多品系造林的规划设计要求，项目单位相继开展了杨树品系引种试验。 泗水县平原地区土层深厚[11]，土壤微碱性[12]，气候温暖湿润，非常适合杨树生长。 针对杨树优良品系欠缺和项目多品系造林的需求，山东泗水县承担了筛选适合项目区栽植的优良品系的试验研究。 在山东泗水县做杨树的优良品系适生性评价研究，目的在于为项目的生态造林筛选出具有优良适生的杨树品系以及项目的用材型生态防护林的多品系营造技术提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验基地

泗水县地处鲁中南，以丘陵山区为主，属于暖温带大陆性季风型气候，年平均降水量为550～950 mm，多集中6—8月。 由于受地理位置、地形和气候等因素的综合影响，降水量从山区向平原逐渐递减[13]，即由东南部山丘区的800 mm 到西北部平原区的675 mm[14]。 四季分明，春秋短暂、夏季炎热、多雨，冬季寒冷干燥，全年平均气温11～14℃，年日照时数为2300～2900 h[15]，日照率52%～65%，无霜期为180 d 到220 d。 试验地位于泗水县国有苗圃，经度为117°16′77″E，纬度为35°39′67″N，土壤为褐土，质地为轻壤或粘壤，土层深厚，pH值7.0～7.5，呈微碱性，排灌设施齐全[16]。

1.2 试验材料

在前期研究的基础上，从68 个来自全国各地的杨树优良品系中筛选出适合山东地区生长的39 个杨树品系，作为此次试验的试验材料。 各品系编号、名称、来源详见表1。

表1 试验材料来源及名称Table 1 List of poplar varieties

1.3 试验方法

1.3.1 试验时间

为确保世界银行、欧洲投资银行等国际金融组织贷款造林项目的顺利开展，在总结以往世界银行贷款造林项目经验教训的基础上，根据项目杨树多品系造林的设计目标要求，试验时间安排在2018年3月中旬。

1.3.2 整地作床

早春对育苗地块耕前施足基肥，主要以有机肥料为主并混入适量复合肥和少量硫酸亚铁，结合深耕将肥料均匀的混合在土中， 耕地深度为40 cm 左右。将圃地耕细整畦，畦长(南北向)为60 m，宽2 m，并用5%高锰酸钙溶液喷地消毒备用。

1.3.3 插穗处理

39 个杨树优良品系的插条均采用1年生苗木的中、下部为接穗，其长度为12～15 cm， 扦插前对插穗进行浸泡，使穗条充分的吸水，以利提高成苗率。

1.3.4 扦插时间与方法

3月中旬开始扦插育苗，在插穗装桶内用湿布覆盖防止风干， 方法是用打一个与插穗相同粗度的洞， 要求上下接通垂直而略向北倾斜， 后将插穗插入孔内，使插穗上口与畦面平，然后压实并用细土覆盖，覆土厚度不超0.5 cm，扦插时不要伤及插穗上的侧芽，扦插株距为30 cm，行间距50 cm，扦插后要充分灌水，及时加强浇水、松土、防治病虫害等管理工作。

1.3.5 试验设计与数据采集

采用完全随机区组设计， 每小区行的长度为3 m、宽为2 m，重复3 次；每小区间设立1 m 长度的其它杨树品系作为保护行。 于扦插当年10月30日，对39 个杨树品系的成苗率、米径、树高及苗木性状进行了调查和数据采集。其方法是：除全面清查育苗扦插成苗率外， 其它几项的调查均采用每个杨树品系抽查10 个样株，然后取其每组的平均数。 按顺序记载39 个品系的编号、米径、苗高及成苗率。

1.3.6 数据处理

采用Excel 和SPSS 22.0 软件对数据进行单因素方差分析。 在0.5 置信水平上用Duncan 法进行多重比较，用Excel 作图和进行权重分析， 再用SPSS 22.0 进行Pearson 相关性分析，最后用Excel 计算隶属函数进行模糊综合评价。

用Pearson 相关性分析，对杨树39 个品系的指标进行相关性分析，满足以下条件：

选择39 组数据，分别对其米径增长量、苗高增长量和成苗率进行相关性分析。 各指标为定量数据且满足正态分布。

用隶属函数评价方法，对各杨树品系进行综合性评价。 计算公式如下：

①、②式中:X 表示第i 个指标值，Xmin表示第i 个指标的最小值，Xmax表示第i 个指标的最大值。若该指标与杨树的适生性指标负相关，则采用反隶属函数公式②计算其隶属函数值[17-18]。

2 结果与分析

根据调查数据，将39 个杨树品系的米径、苗高、成苗率整理汇总于表2 中。 由表2 可知，39 个杨树品系的米径平均值在1.18±0.19 cm～2.62±0.33 cm 之间，其中生长量最大的是NL-669 平均值为2.62 cm，米径生长量最小的是中绥12 号为1.36 cm； 苗高平均值在2.22±0.37 m～3.82±0.19 m 之间， 其中生长量最好的是L35，达到了3.82 m，生长最差的是T72×042，其值为2.32 m；成苗率在26%～98%之间，其中成苗率最高的是耐盐碱2 号为98%，成苗率最低的是中荷-1 号为26%。 综合米径生长量、树高生长量以及成苗率结果表明，NL-669、L35、耐盐碱2 号等杨树品系最适宜在该地生长；中绥12 号、T72×042 等品系米径生长量、高生长量以及成苗率均较低，不适宜在该地区生长。

表2 39 个杨树品系米径、苗高和成苗率相关数据汇总表Table 2 Plants height （AH）, diameter at one meter height （DOH） and survival rate （SR）

2.1 成苗率

根据39 个杨树品系存活率数据，绘制苗期成苗率柱状图1。 由图1 可知，耐盐碱2 号、NL-895、I-109、14、2104、辽育3 号、咸宁7 号、L35、A118的成苗率都在80%以上， 耐盐碱2 号的成苗率最高， 为98%。 辽育2 号、JM-4、NL-669、T66、L-802、L324、I-69、T26、 卡帕茨、中荷1 号成苗率较低，在50%以下，中荷1号的成苗率成最低，为26%。 结果表明，扦插接穗在不进行特殊处理的条件下， 耐盐碱2 号、NL-895、I-109、14、2104、 辽育3号、 咸宁7 号、L35、A118 杨树品系成苗率高，易于繁殖。

图1 39 种杨树品系苗期成苗率Figure 1 Survival rate of 39 poplar varieties under seedling stage

2.2 高生长

39 个杨树品系1年生苗高生长量详见图2。其中L35、咸宁7 号、辽育3 号、L-802、中林23、 盖杨、 辽育2 号、NL-669、I-69、I-107、I-109、中荷1 号平均树高生长量较大，高达3.6 m 以上；A5、中绥12 号、2104、T72×042、A118 树高生长量较小， 低于2.5 m 以下。 高生长结果表明，L35、咸宁7 号、辽育3号、L-802、 中林23、 盖杨、 辽育2 号、NL-669、I-69、I-107、I-109、 中荷1 号适宜在泗水县的立地条件下生长。

图2 39 种杨树品系苗期树高生长量Figure 2 Height of 39 poplar varieties under seedling stage

2.3 米径生长

由图3 可知，NL-669、T66 平均米径生长量较大，分别为2.62 cm 和2.56 cm。L-802、T26、中荷-1 号、咸宁7 号、L324、NL-895、NL-1388、JM-4、 咸宁10 号、I-107、辽育3 号、I-69、中林46、盖杨、W-141、辽育2 号平均米径均生长量在2.0 cm—2.5 cm 之间。中黑防3 号、2104、欧黑X小黑407、中绥12 号、A118 平均米径生长量较小， 平均米径均小于1.5 cm。 结果表明，NL-669、NL-895、T26、T66、咸宁7 号、L-802、L-324、 中荷1 号、NL-1388 米径生长量均在2.30 cm 以上，适宜泗水县的立地条件。

图3 39 种杨树品系苗期米径生长量Figure 3 Growth of diameter at one meter of 39 poplar varieties under seedling stage

2.4 各指标间Pearson 相关性分析

通过对各品系株高、米径、成苗率相关性分析可知(表3)，39 个杨树品系之间米径与苗高和成苗率差异显著， 米径与苗高呈极显著正相关，相关系数为0.802；米径与成苗率呈极显著负相关， 相关系数为-0.431，详见表3。

表3 各品系生长量及成苗率相关性Table 3 Pearson correlation analysis of seedling growth indexes

2.5 39 个杨树品系适生性综合评价

杨树品系综合评价采用模糊综合方法中的隶属函数法结合权重来综合评价杨树苗期适生性的差异。 选取苗高增长量、米径增长量、成苗率为评价指标，利用隶属函数公式计算各指标隶属函数值，见表4。其中，耐盐碱2 号综合评价得分最高，为0.905，其次是NL-895 和I-109，分别为0.895 和0.831；卡帕茨得分最低，为0.135。 综合评价结果表明，耐盐碱2 号、NL-895、I-109、咸宁7 号、14、辽育3 号、L35、I-107、中林46、中林23，其分值分别排在39 个杨树品系的前10 位，适宜泗水县的立地条件。

表4 39 个杨树品系隶属函数法综合评价值和排序表Table 4 Comprehensive evaluation of 39 poplar varieties by membership function method

3 结论

(1) 试验研究表明，耐盐碱2 号和NL-895 的成苗率分别高达98%和92%，表现出极强的适应性和易繁殖性；I-109 和14 成苗率分别为89%和88%，适应性和繁殖性也很强。此外，还有咸宁7 号、辽育3 号、2104、L35、A118 共5 个品系成苗率也在80%以上。

(2) 树高表现最好的是L35，均值达到了3.82 m，咸宁7 号和辽育3 号表现也很突出，苗高均值分别为3.76 m 和3.68 m，此外，还有9 个品系的苗高均值在3.6 m 以上。

(3) 平均米径在2 cm 以上的共有18 个品系，其中表现最好的为NL-669 平均值为2.62 cm，其次为T66和L-802，米径分别为2.56 cm 和2.46 cm。

(4) Pearson 相关性分析表明，米径与苗高呈极显著正相关，米径与成苗率呈极显著负相关。 模糊综合评价结果表明，39 种杨树品系适生性较好的是：耐盐碱2 号、NL-895、I-109、咸宁7 号、14、辽育3 号。

(5) 综合3 个指标，对其进行模糊综合评价并结合专家确定的不同指标权重，得出的杨树品系综合排序与3 个独立指标的排序存在一定差异， 除了已经在生产中广泛应用的107 杨外， 耐盐碱2 号、NL-895、I-109、咸宁7 号、14、辽育3 号、L35、中林46、中林23 杨树品系适合在山东生态造林项目区栽培推广。