黑杨派无性系幼苗生长特性的研究*

刘　巍蔄胜军纪纯阳侯　庚和敬渊

（1.辽宁省杨树研究所，盖州　115200；2.北京林业大学林学院，北京　100083）



黑杨派无性系幼苗生长特性的研究*

刘巍1蔄胜军1纪纯阳1侯庚1和敬渊2

（1.辽宁省杨树研究所，盖州115200；2.北京林业大学林学院，北京100083）

摘要：以黑杨派无性系014杨、111杨、177杨、LX-6和中辽1号为试验材料，对其1年生幼苗的生长性状进行研究。结果表明：5个杨树无性系苗高与地径年生长符合“S”型生长曲线；014杨、177杨、111杨和中辽1号速生期为7月19日至8月28日，LX-6速生期则为6月29日至8月28日；各无性系平均叶面积9月27日为最大值，各无性系单株总叶面积9月7日为最大值；苗高与地径、单株总叶面积及净光合速率呈极显著或显著正相关，地径与单株总叶面积、净光合速率呈显著正相关。

关键词：黑杨派；无性系；苗期；生长特性

*辽宁省科技攻关项目（2011207002）资助

黑杨派（Sect.Aigeiros in Populus）树种是杨树五大派系中早期最为速生的杨树，世界上人工栽培杨树的90％属于黑杨派。从上世纪中叶开始，黑杨派树种陆续引入我国，20世纪80年代初，我国育种专家们展开了以黑杨派杨树为中心的杂交育种工作，并选育出大量杂交品种［1-2］。辽宁省杨树研究所经过多年栽培试验，从引进和杂交子代中，初步筛选出几个优良黑杨派无性系。本研究以这些无性系为试验材料，进行苗期生长性状的初步研究，了解各无性系苗期生长特性，为培育高质量苗木及优良品种的选育提供理论依据。

1试验地概况

试验地位于锦州市凌海市金城镇，地理位置为121°22′E，41°12′N，属于半湿润大陆性季风气候区。试验区年平均气温8.4℃，≥10℃年有效积温3 397.7～3 830.2℃，绝对最高气温43.1℃，绝对最低气温-30.7℃；年均降水量610mm，降雨集中在7、8月份，年蒸发量1 726.6mm；无霜期180～238天。

2材料与方法

2.1试验材料

试验所用材料均栽植于金城镇辽宁省杨树研究所苗圃，分别为014杨（P.×canadensis‘014’）、111杨（P.×canadensis‘Bellotto’）、177杨（P.×canadensis‘177’）、LX-6和中辽1号（P.×canadensis cl‘zhongliao1’），其中014杨、111杨、177杨和中辽1号为欧美杨，LX-6为美洲黑杨与小青杨杂交品种。试验苗木采用扦插育苗方法，插穗长15～18cm，粗度为1.5～2.0cm；插穗沙藏20天，扦插前清水浸泡2天，使插穗吸收足够的水分。于2015年4月23日扦插，株行距设计为30cm×60cm，随机区组设计，3次重复，每小区30株；扦插后进行常规管理。

2.2试验方法

2.2.1苗高和地径生长量的测定

插穗于5月10日开始萌芽，5月20日开始全面调查，每个小区内固定10株挂牌标记，每隔10天对所标记植株用钢卷尺和游标卡尺测量苗高（以土痕处为基准线至植株最高点）和地径（苗木土痕处的直径），至9月27日苗木基本停止生长时结束测量，并对叶片数计数。

2.2.2单株总叶面积测定

根据苗高和地径测量值，以苗高的±3％为误差范围选取标准株进行调查；从6月20日开始，每隔20天，分别在3个区组内各抽取2株标准株苗木，记录叶片总数；根据比例分层取叶，采用复印称重法计算总叶面积。

2.2.3净光合速率的测定

根据苗高和地径测量值，以苗高的±3％为误差范围选定标准株作为测定材料，并挂签标记。选择在晴朗天气，采用Li-6400光合仪测定净光合速率（Pn，μmol/m2·s）。从6月19日开始，每隔20天测定一次，每次测定时间选择在上午10：00～10：30时；测定时，选择待测苗木向南伸展的、由顶端下数第8～10片健康叶片，每株测定3个叶片，重复2次，取多次测量平均值。

3结果与分析

3.1杨树无性系年生长进程

3 .1.1苗高年生长进程

从5个无性系的1年生扦插苗苗高生长量调查结果（表1）可知，苗高总生长量最大的是177杨，达298.5cm；最小的是LX-6，为271.2cm。5个无性系中，014杨和LX-6苗高净生长最大值是在8月18日至8月28日，而177杨、111杨和中辽1号净生长最大值在7月29至8月8日。由苗高生长曲线（图1）可知，各杨树无性系苗高年生长都基本符合“S”型生长规律，呈现“慢-快-慢”的生长趋势［3-8］。014杨、177杨、111杨和中辽1号在7月19日左右开始进入高生长速生期，至8月28日左右速生期结束，苗高平均净生长量195.9cm，占全年总生长量的68.1％。其中，111杨速生期苗高净生长量最大，为210.3cm，占全年生长量的73.7％；LX-6速生期在6月29日至8月28日，苗高净生长量191.4cm，占全年生长量的70.6％。9月以后，各品系生长变慢，呈直线渐趋停止。各无性系在速生期内的8月8日至8月18日期间高生长净增量均很小，可能与该时间段天气少雨干旱有关［9］。

表1　苗高年生长进程cm

图1　苗高年生长曲线

为检验5个无性系苗高差异水平，对苗高年生长量进行方差分析（表2）。分析所得F值为3.37，各品系间高生长差异达到显著水平。

表2　苗高年生长量方差分析

3.1.2地径年生长进程

由地径年生长进程曲线（图2）可知，5个杨树无性系地径生长曲线的形状和趋势基本相同。各无性系地径生长速生期同苗高一致，014杨、177杨、111杨和中辽1号在7月19日至8月28日左右为速生期，地径平均净生长量1.49cm，占全年总生长量的63.4％，其中，111杨速生期地径净生长量最大，为1.71cm，占全年生长量的70.7％；LX-6速生期地径净生长量1.01cm，占全年生长量的47.2％；111杨的地径年生长量最大，达2.42cm。方差分析结果，无性系间地径生长差异不显著。

图2　地径年生长曲线

3.1.3叶片数、叶面积及单株总叶面积

由表3可知，9月7日至9月27日，由于进入生长后期，苗木下部叶片开始逐渐脱落，因此叶片数逐渐减少。但由于苗木下部叶片叶面积均较小，因此平均叶面积一直呈上升趋势。至9月27日各无性系平均叶面积达到最大值；各无性系单株总叶面积9月7日为最大值，177杨的单株总叶面积最大，中辽1号次之，最小为LX-6。

表3　叶片数与叶面积生长情况

在不同生长时期，各无性系的单株总叶面积年生长规律与苗高和地径年生长规律变化趋势相似，如图3所示，7月9日左右单株总叶面积进入速生阶段，至9月7日左右增长到最大值；随后，由于苗木下部叶片开始逐渐脱落，因此叶片数逐渐减少，单株总叶面积逐渐减小。对单株总叶面积最大值进行方差分析的结果（表4）表明，各无性系间总叶面积差异达到极显著水平。

图3　单株总叶面积生长季变化

表4　单株总叶面积方差分析

3.1.4净光合速率（Pn）生长季变化

从图4可以看出，5个无性系净光合速率在生长季内均呈单峰型曲线。其中，177杨和中辽1号在7月底达到最高值，分别为27.05μmol/m2·s 和28.55μmol/m2·s；而014杨、111杨和LX-6的最高值出现在8月中下旬，其中111杨净光合速率最高，为29.22μmol/m2·s。各无性系净光合速率的峰值均出现在速生期内，随后逐渐下降；进入生长后期，下降速度加快。

图4　净光合速率（Pn）生长季变化

3.2苗木生长指标相关性分析

杨树苗木的生长除受外界环境因子影响外，还与苗木本身品种特性有关。相关分析结果（表5）表明，苗高与地径呈极显著正相关（r=0.931 8**），与单株总叶面积、净光合速率呈显著正相关（r=0.9116*、0.869 4*）；地径与单株总叶面积、净光合速率呈显著正相关（r=0.912 5*、0.813 6*）；叶片数与单株总叶面积呈显著正相关（r=0.832 0*）；单株总叶面积与净光合速率呈显著正相关（r=0.827 3*）。其他各指标之间均呈正相关关系，相关性不显著。

表5　苗木生长各指标相关性分析

4结论

4.1苗高与地径年生长规律符合“S”型生长曲线，表现为“慢-快-慢”的生长趋势。177杨苗高总生长量最大，111杨的地径总生长量最大；014杨、177杨、111杨和中辽1号速生期为7月19日至8月28日，苗高平均净生长量195.9cm，占全年生长量的68.1％。地径平均净生长量1.49cm，占全年生长量的63.4％，其中111杨地径净生长量最大。LX-6速生期则为6月29日至8月28日左右。

4.2各无性系平均叶面积9月27日为最大值。其中，177杨的平均叶面积最大，中辽1号次之，最小为LX-6。各无性系单株总叶面积9月7日为最大值，其中177杨的单株总叶面积最大，中辽1号次之，最小为LX-6。

4.3相关分析表明，苗高与地径呈极显著正相关，与单株总叶面积、Pn呈显著正相关；地径与单株总叶面积、Pn呈显著正相关；叶片数与单株总叶面积呈显著正相关；单株总叶面积与Pn呈显著正相关。

参考文献

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［2］罗广元，唐志红.我国美洲黑杨无性系引种研究现状［J］.林业科技，2014，39（1）：58-60.

［3］周永学，樊军锋，高建社.几种杨树无性系扦插苗苗高年生长规律的研究［J］.西南林学院学报，2004，24（2）：23-26.

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［9］曹国华，任吉星，周俊龙，等.杨树无性系苗期年生长节律研究初报［J］.江苏林业科技，2010，37（4）：16-18.

（责任编辑：潘启英）

Study on Growth Characteristics of Sect.Aigeiros in Populus Clones at Nursery Stage

LIUWei
（Poplar Institute of Liaoning Province，Gaizhou 115200）

AbstractGrowth characteristics were studied of one-year-old seedling of P.×canadensis‘014’，P.×canadensis'Bellotto'，P.×canadensis‘177’，LX-6 and P.×canadensis cl‘zhongliao1’.The results showed that：The growth rules of seedling height and ground diameter in five clones accord with“S”curve；The fast-growth period of P.×canadensis cl'zhongliao1'，P.×canadensis‘Bellotto’，P.×canadensis‘177’and P.×canadensis‘014’were about July 19 to August 28.The LX-6 fast-growth period was about June 29 to August 28；The maximum of average leaf area among five clones were on September 27；The maximum of single plant total leaf area among five clones were on September 7；Seedling height had extremely significantly or significantly positive correlation with ground diameter，total leaf area and Pn.ground diameter had significantly positive correlation with total leaf area and Pn.

Key wordsSect.Aigeiros in Populus；Poplar clones；Seedling；Growthcharacteristics

中图分类号：S792.11，S722.3+3

文献标识码：A

文章编号：1001-9499（2016）03-0010-04

作者简介：第1刘巍（1981-），男，硕士，高级工程师，主要从事杨树良种选育的研究。

收稿日期：2016-03-22