潘佳琦，唐榮偉，馬志奇，馬闖，通信作者，高帥帥，姚剛

（1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384；2.天津松江生態(tài)產(chǎn)業(yè)有限公司，天津 300202）

柳樹是楊柳科（Salicaceae）柳屬統(tǒng)稱，具有速生、適應(yīng)性強(qiáng)、工藝成熟齡短、用途廣泛等特點(diǎn)，是重要的先鋒樹種[1]。柳樹品種選育一直是各國(guó)林業(yè)工作者的研究熱點(diǎn)。20世紀(jì)初，英國(guó)的哈欽森最早開始收集柳樹資源，目前已有大約 100種，1 300多個(gè)基因型[2]。瑞典最早開始短季速生柳研究，其培育的能源柳干物質(zhì)年產(chǎn)量可達(dá)16～18 t/hm2，且熱值高，是優(yōu)良的生物質(zhì)能源植物[3]。在我國(guó)，張文輝等引進(jìn)瑞典能源柳30余品系，先后完成耐鹽[4]、重金屬[5]以及露地栽培試驗(yàn)[6]，篩選出多代扦插優(yōu)良品系8個(gè)，然而這些品種與我國(guó)鄉(xiāng)土柳樹的生長(zhǎng)特性比較尚缺乏足夠研究[7]。

天津濕地多、地下水位高，栽植有些樹種難以成活[8]，而柳樹具有耐水濕的特性，在遭受水淹時(shí)能生出許多不定根，吸收和運(yùn)輸養(yǎng)分，是濕地保護(hù)、鹽堿地生態(tài)治理的理想樹種。本研究以引進(jìn)的瑞典能源柳品種，瑞柳2（Salix dascladus）、4（Salix ‘MesuNeko’）、E（Salix viminalis）、C號(hào)（Salix fragilis）為材料，與本土旱柳優(yōu)良雄性株系渤海柳（Salix matsudana‘9901’）進(jìn)行比較，探討不同速生柳品種在天津地區(qū)的扦插繁殖特性和年生長(zhǎng)規(guī)律，為天津市鹽堿地、河道、水濕灘涂等困難立地造林提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于天津松江生態(tài)有限公司靜?；?。暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均日照時(shí)數(shù)為2 699 h，年均氣溫為11.8 ℃，年均降水566.7 mm，年均蒸發(fā)量1 830.3 mm，海拔約7.0 m。土壤屬濱海潮土類型，含鹽量 0.3%～0.5%，pH值為8.2。

1.2 扦插處理

于2018年4月初，選取瑞柳2、4、C、E號(hào)4個(gè)品種，以及渤海柳一年生健壯枝條，截取中部直徑1.0～1.5 cm、長(zhǎng)15～20 cm的插穗。扦插時(shí)，芽點(diǎn)朝上，底部削成馬蹄形，斜向下45°插入土壤（如圖1）。插穗頂部蠟封，防止失水。扦插株行距0.5 m×0.7 m，每個(gè)地塊扦插同一品種速生柳插穗100株，每個(gè)品種重復(fù)3個(gè)地塊。為避免土壤異質(zhì)性造成的試驗(yàn)誤差，15個(gè)地塊采用完全隨機(jī)排列。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

扦插苗萌發(fā)統(tǒng)計(jì)：以萌條長(zhǎng)度大于5 cm為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。于扦插后30 d（5月10日）統(tǒng)計(jì)同一品種不同地塊已萌發(fā)插穗的數(shù)量，與插穗數(shù)量之比作為萌發(fā)率，以3個(gè)地塊平均值作為該品種總萌發(fā)率。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)不同速生柳插穗的萌條數(shù)量，計(jì)算平均單株萌條數(shù)量。如圖1所示，分別統(tǒng)計(jì)插穗腹側(cè)與背側(cè)萌條數(shù)量，并計(jì)算各自占比。

生長(zhǎng)量監(jiān)測(cè)：不同速生柳苗床分別選取10株生長(zhǎng)健康、無病蟲害的扦插萌條作為標(biāo)準(zhǔn)株，每隔60 d測(cè)定一次生長(zhǎng)量（分別于5月10日、7月9日、9月7日、11月6日），測(cè)定插穗萌條的基徑、長(zhǎng)度、單株葉片數(shù)，以及一級(jí)側(cè)枝數(shù)量、平均直徑和長(zhǎng)度。

生物量測(cè)定：于生長(zhǎng)季結(jié)束（11月6日）采集標(biāo)準(zhǔn)株全部地上部分，帶回實(shí)驗(yàn)室，在105 ℃下殺青10 min后，80 ℃恒溫下烘干，分別稱量主干、葉片和側(cè)枝干重，并計(jì)算平均值作為速生柳不同構(gòu)件生物量[9]。

1.4 模糊隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)

首先將不同指標(biāo)分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，再運(yùn)用模糊隸屬函數(shù)法進(jìn)行排序，公式為：

式中，X為所選指標(biāo)的某一測(cè)定值，Xmax為該指標(biāo)中的最大值，Xmin為該指標(biāo)中的最小值。分別求出不同速生柳品種各指標(biāo)的隸屬值，再將同一品種不同指標(biāo)的隸屬值累加，作為最終得分，以此為依據(jù)排序[10]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

不同速生柳品種間生長(zhǎng)指標(biāo)采用 SPSS 18.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行一維方差檢驗(yàn)（Duncan one-way analysis，P＜0.05），使用Sigmaplot 10.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同速生柳品種扦插苗萌發(fā)狀況

表1為不同速生柳品種扦插苗萌發(fā)率。扦插后20～25 d開始萌動(dòng)，30 d時(shí)渤海柳總萌發(fā)率最高，其次為瑞柳E號(hào)、C號(hào)和4號(hào)，瑞柳2號(hào)總萌發(fā)率最低。渤海柳平均單株萌條數(shù)在3個(gè)以上，瑞柳E號(hào)、C號(hào)和4號(hào)單株萌條數(shù)2～3個(gè)，而瑞柳2號(hào)單株萌條數(shù)低于2個(gè)。比較不同位置的萌條數(shù)量發(fā)現(xiàn)，腹側(cè)萌條數(shù)量占全部萌條數(shù)39.4%，背側(cè)萌條占60.6%（如表1所示）。不同速生柳品種萌條位置有所差異，瑞柳4號(hào)和E號(hào)腹側(cè)萌條與背側(cè)萌條占比接近1.0∶1.0，瑞柳2號(hào)和渤海柳接近1.0∶1.5，而瑞柳C號(hào)二者相比接近1.0∶2.4。說明 45°斜插育苗對(duì)瑞柳 C號(hào)萌發(fā)位置影響較大。

表1 不同速生柳品種扦插苗萌發(fā)率

2.2 不同速生柳品種扦插萌條生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

不同速生柳品種在整個(gè)生長(zhǎng)季生長(zhǎng)狀況有所差異如圖2。其中，瑞柳E號(hào)萌條基徑最粗為1.56 cm，瑞柳2號(hào)最細(xì)僅為0.96 cm。萌條長(zhǎng)度最大為渤海柳218.1 cm，其次為瑞柳E號(hào)210.2 cm，最小為瑞柳2號(hào)149.4 cm。單株葉片數(shù)最多的前兩個(gè)品種分別為渤海柳和瑞柳E號(hào)。一級(jí)側(cè)枝數(shù)最多的為渤海柳，平均單株側(cè)枝數(shù)量為 20個(gè)，而瑞柳C號(hào)一級(jí)側(cè)枝數(shù)最少。一級(jí)側(cè)枝平均直徑和長(zhǎng)度最大的為瑞柳E號(hào)，最小的為瑞柳2號(hào)。比較不同速生柳生長(zhǎng)率發(fā)現(xiàn)，瑞柳E號(hào)和渤海柳萌條生長(zhǎng)較快，而瑞柳2號(hào)生長(zhǎng)較慢。

圖2 不同速生柳扦插萌條年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2.3 不同速生柳品種扦插苗生物量積累和分配

不同速生柳品種生物量積累和分配有所差異，如圖3。其中，渤海柳單株總生物量最大，為158.29 g，與其相比，瑞柳2號(hào)、4號(hào)、C號(hào)、E號(hào)分別下降了53.42%，26.89%，37.55%和18.06%，瑞柳E號(hào)與渤海柳生物量無顯著差異。對(duì)生物量分配研究發(fā)現(xiàn)，渤海柳主干和側(cè)枝的生物量占比38.2%，而瑞柳2號(hào)、4號(hào)、C號(hào)、E號(hào)的主干和側(cè)枝的占比分別為64.3%，50.0%，54.8%，58.8%。

圖3 不同速生柳扦插苗生物量積累與分配

2.4 不同速生柳品種模糊隸屬評(píng)判

采用模糊隸屬函數(shù)對(duì)5種速生柳排序?yàn)?，瑞柳E號(hào)＞渤海柳＞瑞柳4號(hào)＞瑞柳C號(hào)＞瑞柳2號(hào)，瑞柳E號(hào)與渤海柳得分相近，表現(xiàn)出更強(qiáng)的適生性（表2）。

表2 不同速生柳品種模糊隸屬評(píng)判表

3 討論

扦插是一種重要的無性繁殖方式，具有繁殖快，生長(zhǎng)迅速，且能保留母本的優(yōu)良性狀等特點(diǎn)[11]。本研究中，渤海柳扦插萌發(fā)率最高，且單株萌條數(shù)量在3個(gè)以上，表現(xiàn)出較強(qiáng)的萌發(fā)力。而瑞典能源柳 4個(gè)品種萌發(fā)率均低于80.0%，這可能與扦插季節(jié)較晚有關(guān)。過高的溫度會(huì)促進(jìn)枝芽的形成，而此時(shí)根系尚未發(fā)育健全，扦插苗難以成活。趙英等研究發(fā)現(xiàn)，瑞典能源柳屬典型的耐寒樹種，其在陜西關(guān)中地區(qū)的種芽萌動(dòng)最早發(fā)生在 2月中下旬[12]。而近年來，天津地區(qū)暖干化趨勢(shì)嚴(yán)重，春季回溫較快，瑞典能源柳的合理扦插時(shí)間尚需進(jìn)一步研究。

扦插的角度是決定插穗成活的重要技術(shù)因素。有研究表明，當(dāng)扦插傾斜0°～45°時(shí)，能夠顯著提高葡萄插穗成苗率[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，45°扦插時(shí)的背側(cè)萌條數(shù)量多于腹側(cè)，說明角度對(duì)扦插苗萌發(fā)位置存在影響。研究認(rèn)為，斜插造成生長(zhǎng)素運(yùn)輸不平衡，激素在腹側(cè)積累過高對(duì)不定芽的萌發(fā)產(chǎn)生抑制作用[14]。然而，不同品種速生柳插穗對(duì)斜插效果表現(xiàn)不一，這可能與品種特性以及斜插角度的大小有關(guān)。

植物在整個(gè)生長(zhǎng)季的生長(zhǎng)狀況和生物量積累能力，反映了植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，也是評(píng)價(jià)是否適地適樹的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)4種引進(jìn)速生柳樹監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，瑞柳E號(hào)的萌條基徑和長(zhǎng)度生長(zhǎng)較快，生物量積累較多，且與本土品種渤海柳無顯著差異，說明其在天津地區(qū)表現(xiàn)出較強(qiáng)的速生性和較好的栽培品質(zhì)。然而，與渤海柳相比，瑞柳E號(hào)一級(jí)側(cè)枝平均長(zhǎng)度和平均直徑均較高，說明其灌生型較強(qiáng)。瑞典能源柳是從蒿柳（Salix viminalis）品種中選育出來，屬典型的灌木柳類型，分枝點(diǎn)低，便于輪作[15]。本研究也發(fā)現(xiàn)，渤海柳和瑞典能源柳的生物量分配策略有所差異。前者的葉片生物量所占比例較高，而后者生物量主要集中在莖干上。其中，瑞柳 2號(hào)的主干和側(cè)枝的生物量占整株的60.0%以上。作為發(fā)展生物質(zhì)能源的主要樹種，瑞典能源柳莖干積累的干物質(zhì)越多，可供發(fā)電的物質(zhì)基礎(chǔ)也越多[16]。此外，較高的莖干生長(zhǎng)量，有利于積累土壤中的重金屬元素以及廢水中過量的氮，達(dá)到改善環(huán)境的目的[17]。

通過對(duì)插穗的萌生能力、萌條的生長(zhǎng)特征以及生物量積累能力的綜合分析，建立模糊評(píng)價(jià)模型發(fā)現(xiàn)，瑞柳E號(hào)得分高于渤海柳，可以在天津地區(qū)推廣種植。然而，林木生長(zhǎng)受立地條件、栽植技術(shù)等多因素制約[18]。本研究只對(duì)一年生速生柳扦插苗進(jìn)行研究，時(shí)間較短，后期還應(yīng)繼續(xù)長(zhǎng)期觀測(cè)，以便獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為速生柳在天津綠化造林的應(yīng)用提供依據(jù)。