樟树苗木类型对幼林生长及出油率的影响

赖晓超

(清远市龙坪林场，广东 清远 513438)

1 引言

樟树(Cinnamomumcamphora)又名香樟、芳樟、小叶樟，为我国特有树种，属国家二类保护植物。樟树自然分布较广，在我国北纬10°～34°，东经88°～120°热带和亚热带区域均有生长，主产地为海南、台湾、福建、江西、广东、广西、湖北、湖南等省区[1～3]。樟树为喜温树种，根系发达，树体生长高大，枝繁叶茂，萌芽更新力强。作为国际上香化产业使用频率最高、用量最大的25种香料中，芳樟醇位居榜首[4～6]。樟树是生产天然芳樟醇的主要树种，其根、枝、叶、种子均可作为原材料[7～9]。

传统天然香料芳樟醇的提取造成大量樟树资源遭到破坏，林地水土流失，生态环境趋于恶化，发展樟树人工林迫在眉睫。现代林业讲究良种良法，为提升林分质量，胡雪玲等[1]进行了区域性樟树栽培试验，认为樟树种植具有地域性特征，要实现高产高效必须坚持适地适树原则。种苗良种化是实现人工林科学集约经营的前提与保障，钟永达、吴茜等[10，12]学者先后选育出了一批适生性广、应用价值高的樟树新品系。然而，在发展樟树人工原料林过程中，由于樟树品系混杂，苗木选优质量控制不严格，造林后的林分生长量与生物产量偏小，枝叶芳樟油的得油率低。此外，杨海宽、胡珊、杨素华等[13～15]发现，樟树油主成分含量不一，化学活性差异较大。这些导致了芳樟油产品质量不高，市场价格低，樟树产业发展严重受阻。在良种选育基础上，通过无性繁殖保持亲本遗传性状培育优良无性系苗木，是改善林分质量，提高林地生产力的有效途径。组培、扦插、嫁接是生产中最为常用的几种无性快繁技术，目前有关苗木类型对樟树生长及出油率相关方面的报道尚鲜少见。基于此，本文探讨了苗木类型对樟树幼林生长及出油率方面的影响，以期为樟树育林中苗木质量的标准规范化提供科学参考。

2 材料与方法

2.1 试验地概况

试验地位于广东清远市阳山县杨梅镇杨梅林场，地理位置东经112°33′27″，北纬24°5′55″，年平均气温20.3 ℃，年降雨量1850 mm，立地类型为缓坡山地，海拔402～466 m，黄壤或红壤。

2.2 试验林营建

造林前进行清杂，沿等高线穴状整地，规格为40 cm×40 cm×30 cm，种植密度370株/亩。基肥为钙镁磷肥，0.3 kg/穴，每年铲草抚育2次，追施复合肥0.2 kg/(株·次)。种植苗木采用组培苗、扦插苗和嫁接苗3种类型苗木，遗传基础相同，均来源于优选的芳樟醇型樟树优株，对选择的樟树优株的芳樟油得油率和芳樟醇含量、樟脑含量等主成份均达QB/T2240-96 技术标准要求。苗木培育时，先采集穗条于苗圃培育嫁接苗，再以嫁接成活苗新抽嫩梢为外植体进行组培苗繁育，最后以组培苗作为采穗母株生产扦插苗。选择高径生长量无统计学上显著差异的一年生3种类型苗木在春季3～4月份进行试验林营建，造林3个月后调查造林成活率，造林当年年底统计造林保存率，在造林1、2、3年时进行生长量及得油率方面分析。

2.3 指标调查分析

2.3.1 幼林生长量调查

每种苗木试验林设置4个20 m×20 m大小样地，进行每木检尺调查树高、地径、冠幅大小。在样地中采用五点取样法，每样地选择5株树进行单株生物量鲜重测定。

2.3.2 幼林得油率分析

采用四分法采集样品，样品重约1 kg，用塑料袋保鲜带回实验室进行测试分析。芳樟油提取采用水蒸气蒸馏法，芳樟油主成分分析采用惠普HP-5890A气相色谱仪和岛津QP5050A气质联用仪等分析仪器。气相色谱分析条件为：弹性石英毛细管柱AT-35(60m×0.25mm×0.25μm)，载气为氮气，程序升温开始是80 ℃(1 min)，以 5 ℃/min 升至220 ℃，进样口250 ℃，汽化室250 ℃，分流比1∶50，进样量0.2 μL，数据处理为威玛龙数据采集处理系统。质谱分析条件为：弹性石英毛细管柱AT-35(60 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气为高纯氦气，程序升温开始是80 ℃(1 min)，以3 ℃/min升至180 ℃，再以5 ℃/min 升至220 ℃，进样口250 ℃，接口270 ℃，手动进样，分流比1∶50，EI离子源，电离电压70 eV，柱前压47 kPa，电子倍增器1.2 kV，扫描范围33～800 amu，全扫描方式，进样量0.2 μL。对芳樟油主成份测试分析数据，应用威玛龙数据采集处理系统进行处理。

2.4 数据处理

数据采用Excel软件进行处理，用SPSS 19.0统计分析软件进行方差分析、LSD多重比较与2个处理间t-test差异性检验(α=0.05)。

3 结果与分析

3.1 对造林效果的影响

采用樟树不同繁殖类型的苗木进行造林，通过对造林后的成活率和保存率进行跟踪调查，其统计结果如图1所示。以樟树组培苗、扦插苗造林的成活率和保存率偏高，二项指标无显著差异，均达到95%以上，而以嫁接苗造林后其成活率和保存率相对较低，且两项指标间差异显著，分别为92%和84%。造林成活率与保存率主要受到苗木质量与环境适应能力的影响。本试验虽以高径生长量无显著差异的组培苗、嫁接苗和扦插苗进行造林，但苗木根系质量差异较大。樟树组培苗与扦插苗的须根多、根系发达，对野外环境表现出较强的适应性，而嫁接苗的砧木为实生苗，其根系虽有主根，但侧根较少，造林后恢复时间长，这可能是造成嫁接苗造林成活率和保存率偏低的重要原因。

3.2 对幼林生长的影响

在樟树组培苗、扦插苗和嫁接苗造林后第1～3年，对试验林进行树高、地径和冠幅生长量的测定。由表1可知，来源于3种不同繁殖类型苗木的樟树幼林中，整体上以组培苗造林的幼林生长势表现最好。其中，1年生时组培苗幼林树高较扦插苗、嫁接苗幼林增加40%，冠幅增加44%。造林2年时，组培苗、扦插苗幼林树高、地径均显著高于嫁接苗幼林，但扦插苗、嫁接苗幼林冠幅大小无差异。在造林第3年，组培苗、扦插苗幼林的树高、地径和冠幅无差异，均显著高于嫁接苗幼林。这说明，在不同类型苗木的林分中，组培苗幼林总体表现出生长快，枝繁叶茂、郁闭度大；扦插苗幼林次之，早期生长较慢但后期恢复后长势较好；相对而言，嫁接苗幼林的生长势整体较弱。

注：图中不同小写字母表示同一指标不同苗木类型间显著性差异，不同大写字母表示同一类型苗木幼林造林成活率与保存率间显著性差异(α=0.05)。

表1 不同类型苗木樟树幼林生长情况

3.3 对幼林生物量的影响

从图2可知，随着林龄增加，各苗木类型幼林生物量呈显著增加的趋势。但在任一林龄，整体上以组培苗幼林的单株生物量最大，其次是扦插苗，嫁接苗最小。其中，在造林1年时，组培苗与扦插苗幼林单株生物量无显著差异，但造林2年后，组培苗幼林单株生物量明显高于扦插苗。这进一步表明，3种类型苗木幼林的生长势表现为：组培苗>扦插苗>嫁接苗。

注：图中不同小写字母表示同一林龄不同苗木类型间显著性差异，不同大写字母表示同一类型苗木不同林龄幼林间显著性差异(α=0.05)。

樟树萌芽能力强，在保留伐桩的情况下能萌芽成林。因此，生产中进行芳樟油提取时，多进行地上部分枝叶茎的采收。为进一步分析来源于组培苗、扦插苗、嫁接苗的幼林生物量分配规律，以3年生幼林为研究对象，对各营养器官生物量进行了测定。

注：图中不同小写字母表示同一器官不同苗木类型间显著性差异，不同大写字母表示同一类型苗木不同器官间显著性差异(α=0.05)。

由图3可以看出，在不同繁殖类型苗木的樟树幼林中，不同组织器官的生物量差异显著。在单株各器官生物量分配中，整体上以枝生物量所占比例最大，3种类型苗木幼林单株的地上部分生物量占全株生物量百分率的大小表现为：组培苗(86%)>扦插苗(79%)>嫁接苗(76%)。这说明，樟树组培苗枝繁叶茂，光合能力强，能量物质积累多，生物量大，而扦插苗幼林次之，嫁接苗幼林最低。

3.4 对得油率的影响

为探索经不同途径繁殖培育的樟树苗木在造林后其得油率及主成份是否会发生变异，对造林后1～3年生组培苗、扦插苗、嫁接苗幼林植株地上部分的得油率以及芳樟醇、樟脑等主成分进行了分析(表2)。

表2 不同类型苗木樟树幼林得油情况

表2分析测试结果表明，造林后第3年各类型苗木幼林得油率较造林第1～2年显著增加，但含醇量、芳樟醇、樟脑含量无明显变化。为进一步探究芳樟醇产量的变化，统计了3种类型苗木3年生幼林芳樟醇产量的差异。结果表明，单株、亩产的芳樟醇产量大小均表现为：组培苗>扦插苗>嫁接苗。这说明，总醇量、芳樟醇和樟脑成分在不同苗木类型和不同林龄间具有一致性，均保持着母本芳樟油的优质性，而得油率不受苗木类型影响，但在不同林龄间差异显著，在造林第3年各类型苗木幼林得油率均达到最高。

4 结论与讨论

苗木类型影响樟树幼林造林效果，整体上表现为：组培苗≈扦插苗>嫁接苗。樟树经过组培、扦插方式繁殖的苗木，与实生苗相比，重建根系侧根发达，根系质量明显改善。以往研究表明，根系好坏直接影响植株对环境的适应能力[16]。苗木从圃地运输至野外进行种植，生境条件变化较大，在水分、营养条件方面多面临亏缺现象，加之林地中存在大量生长迅速的草本、灌木，生态竞争激烈。发达的根系能加强植物的环境竞争能力，促进植物生长，进行提升林木造林成活率与保存率。因此，在立地质量较差的林地进行樟树造林时，为保障造林效果，建议优先选择组培、扦插苗。

不同苗木类型樟树幼林树高、地径与冠幅生长量差异显著。造林1～3年，组培苗树高、地径及冠幅生长量表现出了明显的优势，这可能与组培苗中残留较多的内源激素有关。在植物组织培养过程中，通常需要在培养基添加生长素、细胞分裂素以诱导细胞分化形成再生植株[17～19]。研究发现，樟树在长期离体培养中，繁殖材料会出现退化，叶器官分化困难[20，21]，这说明樟树组培苗中存在激素残留现象。进行野外训化种植时，在激素作用下，植株营养生长旺盛，这可能是导致樟树组培苗较扦插、嫁接苗营养生长旺盛的原因。相对地，嫁接苗的营养生长势在本试验供试3种类型苗木中就表现出明显最弱。值得一提的是，扦插苗在造林初期(≤1年)，树高、冠幅生长量介于组培苗与扦插苗之间，而在造林2～3时，生长量与组培苗无显著差异。这说明，相较组培苗，扦插苗在野外林地早期恢复较慢，但后期表现出较高的生长量。扦插技术相较组培而言，操作简单，成本低，在生产上应用更为广泛。造林2～3年后樟树组培、扦插苗间生长量的无显著性表明樟树扦插苗在生产中具有较好的推广潜力。此外，基于组培苗的高生长量，为提高樟树营养生长，可适当喷施一些外源性生长调节剂，但具体喷施种类与剂量还需进一步研究。

苗木类型对樟树亲本遗传性状无影响，得油率及芳樟油主成分无显著差异，但由于组培苗营养生长最为旺盛，造林2～3年时显著高于扦插、嫁接苗，生长量最大，且其地上部分枝叶茎占植株生长量比率较扦插、嫁接苗多7%～10%。因此，在应用组培苗造林第3年时，单株、亩产芳樟醇产量最高，较扦插、嫁接苗幼林提升了45%～112%。这表明，组培、扦苗、嫁接任一苗木营养繁殖类型培育的苗木，均能稳定遗传亲本优良性状，但考虑到芳樟醇的经济产出，建议以组培苗为主，其次为扦插苗，嫁接苗造林效果较差，产出低，不宜作为主要的樟树造林苗木类型。此外，考虑到得油率虽不受苗木类型的影响，但相较造林1～2年，在造林第3年得油率显著增加。目前在樟树枝叶采收中，林农种植者为缩短经营周期，会尽量缩短种植时间，但是否种植时间越长，得油率越高，这需进一步进行分析，从而建立科学合理的种植方案。