李 晶 王福森 李樹(shù)森 貫春雨 王紅梅 張福平

(黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院，齊齊哈爾，161005) (富?？h富裕林場(chǎng))

柳樹(shù)是我國(guó)平原地區(qū)重要造林綠化樹(shù)種，是防護(hù)林、水土保持林、風(fēng)景林及用材林的重要組成樹(shù)種，具有較高的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值［1－2］。由于受干旱和寒冷的限制，高緯高寒地區(qū)柳樹(shù)基因資源匱乏，給該地區(qū)柳樹(shù)遺傳改良工作帶來(lái)了很大的困難和嚴(yán)重的局限性。引種是基因資源交流、保護(hù)及利用最可靠的方法，特別是對(duì)雜交所創(chuàng)造的新基因資源來(lái)說(shuō)，可最大限度地發(fā)揮它的優(yōu)良遺傳特性，有效地避免基因資源的浪費(fèi)。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外用這些方法選育出很多優(yōu)良柳樹(shù)品種，發(fā)揮了柳樹(shù)在生態(tài)建設(shè)中不可替代的作用，為林業(yè)快速發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院(原黑龍江省防護(hù)林研究所)分別于1982、1984年從江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院引種成功旱布329 柳和垂爆109 柳，成為黑龍江省推廣柳樹(shù)良種。青竹柳是即上述兩個(gè)柳樹(shù)優(yōu)良品種之后，另一個(gè)通過(guò)引種及區(qū)域試驗(yàn)選育出的適于高緯度寒冷地區(qū)栽培的優(yōu)良新品種，生長(zhǎng)量明顯高于上述兩個(gè)品種，具有廣闊推廣前景的優(yōu)良新品種。在國(guó)內(nèi)外首次從旱柳×垂柳雜交組合中成功選育出雜交柳樹(shù)無(wú)性系，對(duì)高緯高寒地區(qū)柳樹(shù)良種選育研究意義重大。

1 選育方法

青 竹 柳(Salix matsudana × babylonica ‘Qingzhu’)是江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院以旱柳(S.matsudana)為母本、垂柳(S.babylonica)為父本，經(jīng)人工水培雜交獲得的F1 代雄性無(wú)性系，編號(hào)為349。1992年2月21日，黑龍江省森林與環(huán)境科學(xué)研究院從江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院(原江蘇省林業(yè)科學(xué)研究所)引入旱×垂、旱×鉆、旱×白、旱×旱、旱×布爾津、垂×白、垂×垂等7 個(gè)雜交組合共計(jì)32 個(gè)無(wú)性系。引入后，以干形好、速生、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)范圍廣等為指標(biāo)進(jìn)行多年多地點(diǎn)苗期測(cè)定及栽培試驗(yàn)，青竹柳各方面均達(dá)到或超過(guò)相關(guān)指標(biāo)，表現(xiàn)特別突出。

區(qū)域化試驗(yàn)布局重點(diǎn)在黑龍江省中西部，其中主要試驗(yàn)地點(diǎn)包括齊齊哈爾市的富?？h富裕林場(chǎng)、龍江縣錯(cuò)海林場(chǎng)、甘南縣綠色林場(chǎng)和齊齊哈爾市綠源林業(yè)試驗(yàn)示范基地(以下簡(jiǎn)稱綠源基地)。試驗(yàn)以營(yíng)造青竹柳區(qū)域化試驗(yàn)與示范林為主，同時(shí)兼有品種評(píng)比試驗(yàn)。區(qū)域化試驗(yàn)林采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，參試品系3 ～5 個(gè)，對(duì)照品種為垂爆109 柳(以下簡(jiǎn)稱109 柳)和旱布329 柳(以下簡(jiǎn)稱329 柳)。黑龍江省東部及東南部地區(qū)主要以引種和營(yíng)造示范林為主，有計(jì)劃地在全省開(kāi)展柳樹(shù)的良種選育研究試驗(yàn)。主要研究?jī)?nèi)容包括形態(tài)特征、物候期、生長(zhǎng)特性、抗逆性、材性、適應(yīng)性、繁育及造林技術(shù)等。

耐寒性測(cè)定:根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蛱攸c(diǎn)，選擇多年來(lái)在試驗(yàn)地苗期表現(xiàn)較好的優(yōu)良柳樹(shù)品種(品系)，以109 柳和329 柳為對(duì)照，于2010、2011年春季，在室內(nèi)用超低溫冷藏存儲(chǔ)箱，進(jìn)行兩次人工控制冷凍耐寒試驗(yàn)。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置4 個(gè)溫度梯度，分別是－25、－30、－35、－40 ℃，參試品種(品系)5～9 個(gè)，3 次重復(fù)，用自然狀態(tài)下的組織外滲電導(dǎo)率作為對(duì)照，用處理材料的電導(dǎo)率作為受傷的指標(biāo)。利用DDS－307 型電導(dǎo)率儀測(cè)定各參試品種(品系)的電導(dǎo)率，計(jì)算出電解質(zhì)滲出率，判斷各參試品種(品系)耐寒性［3－4］。用SPSS 分析軟件分別對(duì)2010、2011年測(cè)試的電解質(zhì)滲出率進(jìn)行方差分析(原始數(shù)據(jù)經(jīng)反正弦轉(zhuǎn)換)［5］。

耐鹽性測(cè)定:2007、2009年做了2 次耐鹽試驗(yàn)，以NaCl 水溶液為培養(yǎng)基質(zhì)，參試品系為青竹柳、329 柳 和109 柳，以109 柳 和329 柳 為 對(duì) 照。2007年設(shè)置0.2%、0.3%、0.4%、0.5% 4 個(gè)梯度，以清水為對(duì)照，20 株小區(qū)，4 次重復(fù);2009年設(shè)置0.2%、0.3%、0.4% 3 個(gè)梯度，以清水為對(duì)照，10 株小區(qū)，3 次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

從區(qū)域化栽培試驗(yàn)結(jié)果看，青竹柳既具有母本旱柳抗寒、耐旱、速生、枝干韌性好、木材色白質(zhì)輕軟等優(yōu)良特性，又兼有父本垂柳適應(yīng)性強(qiáng)，抗旱、耐水濕等特點(diǎn)?？朔四副竞盗鴮?duì)立地條件要求較高、在干旱地區(qū)易形成“小老樹(shù)”、不易密植和父本初期生長(zhǎng)不快、在亞濕潤(rùn)干旱區(qū)生長(zhǎng)不良的弱點(diǎn)，有望成為北方寒冷地區(qū)一個(gè)集防護(hù)林、用材林、能源林、城鄉(xiāng)綠化樹(shù)種及早春蜜源植物于一身的優(yōu)良柳樹(shù)新品種。

2.1 形態(tài)特征

喬木，雄株，樹(shù)干通直，樹(shù)冠長(zhǎng)橢圓形，分枝角23.7°，冠幅2.72 m。樹(shù)干基部淺縱裂，灰褐色。幼樹(shù)樹(shù)干上部樹(shù)皮光滑，碧綠色，挺拔似青竹。老枝光滑，灰綠色或淺褐色。芽三角形，先端鈍圓，有絨毛。葉披針形，先端漸尖或尾尖，基部楔形，平展。短枝葉長(zhǎng)4.5～15.0 cm，寬0.6 ～1.9 cm，葉柄長(zhǎng)0.3 ～0.7 cm，有短柔毛，基部有1 或2 個(gè)腺點(diǎn)。新生葉具托葉，斜三角形或線形，后逐漸脫落。長(zhǎng)枝葉葉長(zhǎng)5.1～17.1 cm，寬0.6～2.3 cm，葉柄長(zhǎng)0.2～0.8 cm?；ㄅc葉同時(shí)開(kāi)放，雄花絮圓柱形，黃綠色，花絮長(zhǎng)1.7 ～2.7 cm，粗5～6 mm，花藥卵形，黃綠色，花粉嫩黃色;苞片盾形，頂端漸尖或尾尖，黃綠色，密生比苞片長(zhǎng)的柔毛，背腹各有一腺體。

2.2 物候期

在齊齊哈爾市，青竹柳4月上旬芽膨大，4月中下旬芽與花同時(shí)開(kāi)放，芽開(kāi)放后3 d 左右展葉，展葉后3 d 左右開(kāi)花，9月上旬封頂，中下旬落葉(表1)。

表1 青竹柳在齊齊哈爾地區(qū)的物候情況

2.3 生長(zhǎng)特性

在綠源基地試驗(yàn)地，青竹柳當(dāng)年生扦插苗平均高1.90 m，地徑0.97 cm，分別比對(duì)照品種109 柳大25.8%和32.9%。二根一干苗平均高2.48 m，胸徑0.77 cm，分別比對(duì)照品種109 柳大5.5%和22.2%，二根二干苗平均高3.62 m，胸徑1.51 cm。青竹柳苗期生長(zhǎng)節(jié)律表明，樹(shù)高生長(zhǎng)出現(xiàn)3 個(gè)高峰，胸徑生長(zhǎng)出現(xiàn)4 個(gè)高峰期。從總體上看，樹(shù)高生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，直至9月下旬還有生長(zhǎng)，胸徑生長(zhǎng)到9月中旬停止。經(jīng)多年苗期觀測(cè)證明，青竹柳苗期樹(shù)高速生期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)是青竹柳速生的主要因素。由表2可知，在各地試驗(yàn)林中，青竹柳材積生長(zhǎng)量均大于對(duì)照品種109 柳。其中，11年生各地區(qū)域化試驗(yàn)林青竹柳平均材積生長(zhǎng)量與對(duì)照品種109 柳差異顯著、與329 柳差異極顯著，比109 柳平均大16.2%，比329 柳平均大23.8%。在綠源基地9年生示范林中，青竹柳材積生長(zhǎng)量比對(duì)照品種109 柳大53.5%。

表2 青竹柳在各地的材積生長(zhǎng)情況

通過(guò)對(duì)綠源基地9年生青竹柳進(jìn)行樹(shù)干解析，計(jì)算其各年度的樹(shù)高、胸徑、材積生長(zhǎng)量，可看出幼樹(shù)的生長(zhǎng)節(jié)律。青竹柳樹(shù)高速生期在第5年出現(xiàn)一個(gè)高峰，第8～9年又出現(xiàn)一個(gè)小高峰，胸徑速生期在第4年出現(xiàn)一個(gè)小高峰和第6 ～7年出現(xiàn)一個(gè)高峰，材積速生期在第5 ～7年，第8年略有下降，第9年又呈回升趨勢(shì)。

綜上所述，青竹柳的速生優(yōu)勢(shì)特別突出，在本區(qū)域?qū)偎偕鴺?shù)品種，可利用其樹(shù)冠窄及速生性營(yíng)造密度較大的紙漿材用材林，能收到理想的木材增產(chǎn)效果。

2.4 抗逆性

2.4.1 耐寒性

由表3可知，以電解質(zhì)滲出率作為抗寒性指標(biāo)，2010年各參試品種(品系)的抗寒能力由小到大依次為杞柳、青竹柳、爆竹柳、109 柳、329 柳;2011年各參試品種(品系)的耐寒能力由弱到強(qiáng)依次為竹柳、青竹柳、4－1 柳、杞柳、1－4 柳、329 柳、旱柳、爆竹柳、109柳。2年耐寒試驗(yàn)中各參試品系的電解質(zhì)滲出率測(cè)定結(jié)果表明，青竹柳與當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土柳樹(shù)品種杞柳基本一致。多重比較結(jié)果證明，青竹柳電解質(zhì)滲出率與杞柳無(wú)顯著差異，說(shuō)明青竹柳屬于比較耐寒的柳樹(shù)品種。從兩次同步做的生長(zhǎng)恢復(fù)試驗(yàn)結(jié)果看，青竹柳在－40℃低溫冷凍48 h 后，仍可恢復(fù)正常生長(zhǎng)，成活率和生根數(shù)量均未受到影響，進(jìn)一步證明青竹柳耐寒性較好。這與自然條件下試驗(yàn)林內(nèi)的結(jié)果基本一致。

2.4.2 耐鹽性

由表4、表5及觀測(cè)結(jié)果可知，青竹柳在0.5%NaCl 水溶液中可以生根，但后期死亡;在0.4% NaCl水溶液中生根良好，根長(zhǎng)、苗高、生根和成活受限，根原基數(shù)量受影響較小;在0.3% NaCl 水溶液中成活較好，且有促進(jìn)根原基發(fā)生的作用，后期葉片干尖干邊，生長(zhǎng)輕度受限;在0.2% NaCl 水溶液中成活良好，愈傷生根受限，皮部和根原基生根正常，生長(zhǎng)基本正常，后期少數(shù)葉片干尖。綜上所述，在0.2%～0.3% NaCl 培養(yǎng)基質(zhì)中，有促進(jìn)青竹柳根原基發(fā)生的作用，基本可以正常生長(zhǎng)，但生根和成活輕度受限。在0.2%以下時(shí)，可以正常生長(zhǎng)［6－7］。

表3 不同品種柳樹(shù)電解質(zhì)滲出率

表4 2007年3 個(gè)柳樹(shù)品種(品系)耐鹽試驗(yàn)生根情況

表5 2009年3 個(gè)柳樹(shù)品種(品系)耐鹽試驗(yàn)生長(zhǎng)情況

2.4.3 耐旱性

采用美國(guó)拉哥公司(LI－COR)生產(chǎn)的Li－6400便攜式光合測(cè)定儀，測(cè)定青竹柳和對(duì)照品種109 柳的胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、凈光合速率、蒸騰速率、葉片氣孔導(dǎo)度、水分利用率及羧化效率等生理指標(biāo)(表6)，證明青竹柳屬高光合、中等蒸騰、高水分利用效率品種，保水和節(jié)水能力較強(qiáng)，較耐干旱［8］。

表6 青竹柳和對(duì)照品種葉片光合參數(shù)

2.4.4 抗病蟲(chóng)性

對(duì)柳樹(shù)易感病害爛皮病、潰瘍病及多發(fā)害蟲(chóng)白楊透翅蛾、柳癭蚊、木蠹蛾等進(jìn)行2 次調(diào)查，結(jié)果表明，青竹柳抗性較強(qiáng)。青竹柳在立地條件差的地區(qū)有輕微的破腹，但大多都愈合良好。在個(gè)別地區(qū)有少量的楊干象和柳瘤大蚜危害，只要及時(shí)進(jìn)行防治，就不會(huì)影響青竹柳的生長(zhǎng)和材質(zhì)。可見(jiàn)，青竹柳的抗病蟲(chóng)能力較強(qiáng)(表7)。

表7 病蟲(chóng)害情況調(diào)查結(jié)果

2.5 材性

青竹柳的化學(xué)成分測(cè)定結(jié)果表明，除1% NaOH抽出物、綜纖維素略小于109 柳外，其它化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于對(duì)照品種109 柳(表8)。

表8 青竹柳與109 柳化學(xué)成分 %

青竹柳纖維長(zhǎng)為1 190 μm，纖維中央直徑為16.5 μm，纖維長(zhǎng)寬比72.3，基本密度0.41 g·cm－3，氣干密度0.51 g·cm－3。其材質(zhì)好、密度輕、體積干縮系數(shù)中等、硬度(端面)軟、抗彎強(qiáng)度低、順紋抗壓強(qiáng)度低，特別適合作紙漿等工業(yè)用材林。

2.6 干形

青竹柳樹(shù)干圓滿通直，樹(shù)形挺拔優(yōu)美，冠幅窄，分枝角小。9年生時(shí)冠幅2.57 m(變幅0.85 ～3.40 m)，分枝角23.7°(變幅17.7°～37.6°)，可密植，是理想的園林綠化、防護(hù)林和用材林樹(shù)種。

2.7 繁殖及造林方法

青竹柳生根能力強(qiáng)，采用無(wú)性繁殖即可，一般扦插成活率在95%以上。造林采用二一干、二根二干大苗或二年生以上母根均可，用二根二干大苗造林效果最好。

2.8 適生范圍及適宜推廣地區(qū)

青竹柳能在北緯48°25'以南、年均溫度2 ℃以上、最低氣溫－40.3 ℃以上、年降水量＞400 mm、無(wú)霜期120 d 以上、含鹽量＜0.2%以下的自然條件下正常生長(zhǎng)。青竹柳適合在黑龍江省松嫩平原中、西部地區(qū)及環(huán)境相似的三北地區(qū)推廣利用。

3 結(jié)論與討論

松嫩平原是黑龍江省糧食和畜牧業(yè)的主要產(chǎn)區(qū)，森林較少，生態(tài)環(huán)境比較脆弱。在平原地區(qū)的低濕沼澤地、河湖泛濫灘地、沙地和鹽堿地，因立地條件惡劣，難以為農(nóng)業(yè)利用，柳樹(shù)在這些立地上有一定的適應(yīng)性，營(yíng)造柳樹(shù)人工林，無(wú)疑是加速平原地區(qū)林業(yè)建設(shè)的重要途經(jīng)。但現(xiàn)有柳樹(shù)基因資源匱乏，品種單一，使大面積土地被長(zhǎng)期閑置，造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)。目前黑龍江省主要通過(guò)引種和雜交育種方式選育柳樹(shù)新品種，并于20 世紀(jì)90年代通過(guò)引種選育出109 柳和329 柳，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了生產(chǎn)上對(duì)良種的迫切需求。因此，大力開(kāi)發(fā)和利用黑龍江省柳樹(shù)基因資源，有目的地從省內(nèi)外引入優(yōu)良柳樹(shù)新品種(品系)，選育出更多適合黑龍江省寒冷地區(qū)生長(zhǎng)的優(yōu)良柳樹(shù)新品種，有效地改良、優(yōu)化和豐富黑龍江省柳樹(shù)種質(zhì)資源，已成為當(dāng)前刻不容緩的任務(wù)。

本項(xiàng)研究于1992年從江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院(原江蘇省林業(yè)科學(xué)研究所)引入旱×垂、旱×鉆、旱×白、旱×旱、旱×布爾津、垂×白、垂×垂等7 個(gè)雜交組合共計(jì)32 個(gè)無(wú)性系，經(jīng)苗期篩選及品系評(píng)比，只有旱×垂雜交組合第349 號(hào)無(wú)性系能正常越冬，且表現(xiàn)良好。以定點(diǎn)研究為主，區(qū)域化試驗(yàn)與示范推廣相結(jié)合，經(jīng)20年多地點(diǎn)多指標(biāo)的區(qū)域化栽培試驗(yàn)與示范，均達(dá)到或超過(guò)相關(guān)指標(biāo)，在高緯高寒地區(qū)成功選育出適宜生長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)速生喬木柳雄性無(wú)性系——青竹柳，豐富了該區(qū)的柳樹(shù)種質(zhì)資源。

對(duì)青竹柳的生長(zhǎng)特性、材性、抗寒性、耐旱性、抗病蟲(chóng)害性等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，證明其生長(zhǎng)量明顯高于329 柳、109 柳，抗逆性強(qiáng)，材質(zhì)優(yōu)良，是紙漿、造紙材的優(yōu)等工業(yè)原料，也可作民用建筑和農(nóng)業(yè)用材。栽培實(shí)踐證明，青竹柳是營(yíng)造速生豐產(chǎn)林、多用途防護(hù)林及園林綠化的優(yōu)良品種，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

［1］ 涂忠虞.柳樹(shù)育種的進(jìn)展與成就［M］//涂忠虞，沈熙環(huán).中國(guó)林木遺傳育種進(jìn)展.北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1991:176－189.

［2］ 郭群，王寶松，潘明建，等.7 個(gè)柳樹(shù)優(yōu)良無(wú)性系引種調(diào)查分析［J］.江蘇林業(yè)科技，2004，31(3):1－5.

［3］ 王明庥，黃敏仁，陳道明，等.黑楊派無(wú)性系的抗寒性研究［J］.南京林產(chǎn)工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1982(4):105－110.

［4］ 李晶，王福森，李樹(shù)森，等.幾個(gè)楊樹(shù)新品系抗寒性測(cè)定試驗(yàn)［J］.防護(hù)林科技，2012(1):59－61.

［5］ 陳華豪，丁思統(tǒng)，蔡賢如，等.林業(yè)應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)［M］.遼寧:大連海運(yùn)學(xué)院出版社，1992.

［6］ 王沙生，高榮孚，吳貫明.植物生理學(xué)［M］.北京:中國(guó)林業(yè)出版社，1994.

［7］ 李晶，王福林，李樹(shù)森，等.3 個(gè)柳樹(shù)新品種耐鹽性試驗(yàn)研究［J］.防護(hù)林科技，2012(4):73－74.

［8］ 王力剛，趙嶺，許成啟，等.黑龍江省西部半干旱區(qū)8 種闊葉喬木主要生理參數(shù)的特征分析［J］.防護(hù)林科技，2011(5):5－8.

［9］ 李晶，岳鵬，關(guān)英元，等.幾個(gè)楊樹(shù)纖維用材林良種主要病蟲(chóng)害種類及防治方法［J］.防護(hù)林科技，2010(2):117－119.