柳树(Salix.L)是中国平原地区重要的造林绿化树种,已有3000多年的栽培历史,在《诗经》上就有“折柳樊圃”的记载。乔木柳主要用于营造用材林,农田防护林,江河、湖滨水泛滥滩地的防浪林;灌木柳主要用于营造柳编林,防风固沙林,水土保持林,薪炭林和饲料林等;柳树还是重要的造园、观赏树种,广植柳树对净化、美化人们的生活环境也有着积极的意义。
一、丰富的物种资源
全世界约有520多种柳树,主要分布在北半球温带地区。我国分布有257种,122个变种,33个变型;其中树高10米以上的乔木有20种,树高2-6米的小乔木或大灌木104种,树高1-2米的灌木83种,树高1米以下的低矮灌丛50种。我国各省(区)都有分布,以温带(106种)、青藏高原(93种)居多,亚热带(61种)其次,热带仅13种。目前栽培较多的主要是柳组(Sect.Salix)和筐柳组(Sect.Helix Dum.)的10多种,但可供开发利用的约有56种。
二、柳树的抗逆性
在我国人均土地资源占有量大大低于世界平均水平,在平原地区就更低,特别是改革开放以来,随着经济高速发展,土地资源紧缺的状况只会越来越严重。如何充分利用立地条件恶劣,难以为工业、建筑、农业等利用的土地,如低湿洼地,常被洪水淹没的滩地,沙荒盐碱地,沿海大面积泥质滩涂等地方,营造各种类型的人工林,增加森林资源、维护生态平衡,改善环境条件,无疑是有着积极意义的。而柳树的一个突出优点就是对不良立地的适应性很强,亦或说,柳树的抗逆性是众多造林树种非常出色的一种。如垂柳,耐水性很强,不仅被水淹至树高的四分之三168天后,生长仍然良好,而且短期水淹没顶也不致死亡,并能从树干上长出大量的不定根(气根);如白柳,在含盐量达7.46‰的土壤上生长良好;柳树抗污染的能力也是比较强的,垂柳和旱柳对二氧化硫的抗性为Ⅰ级,每亩林子在生长季节每月可吸收0.7公斤的二氧化硫。此外,它们还有较强抗氟化氢的能力。柳树的这些抗逆性为其的遗传改良提供更广的空间。
三、柳树遗传的特点
柳树是雌雄异株植物,是杂合性很强的种群。就其遗传多样性而言,突出的特点是:
㈠天然杂种普遍
在同一自然分布区内,往往有多种柳树相伴而生,花期重迭的种常能天然杂交而形成天然杂交种。它是柳树物种形成的重要方式之一,它不仅丰富了柳树的遗传多样性,而且用它作亲本的杂种F1的遗传变异也非常广泛。
㈡柳树多倍体广存
多倍体在柳树的物种形成中也起着重要作用,是广存于柳树的遗传变异。多倍体既存在于不同的种间,也存在于同一种之内。在已查清染色体数的65种柳树中,2倍体(2n=38)有16种,3倍体(3n=57)有10种,4倍体(4n=76)有43种,5倍体(5n=95)有3种,6倍体(6n=114)有10种,8倍体(8n=152)有7种,10倍体(10n=190)有3种;某些同一种柳树内,还同时存在2倍体、3倍体和4倍体。种间杂交是产生多倍体的重要原因。倍数性不同的种间、种内杂交时,能产生奇数倍体。如3倍体,由此可能导致杂种F1不能开花结果结实而具有旺盛的生长优势。
㈢柳树种内遗传变异多样
某种柳树由于分布区域广泛,分布区内生境条件的不同,生殖长期隔离,自然选择等因子,不仅会导致该种内衍生出不同的变种、变型,也会有形态差异明显,具良好经济性状的类型产生。这些丰富的种内遗传变异都为柳树遗传改良提供了选择材料。
四、柳树的杂交
柳树水培容易,果实发育快,自授粉至种子成熟通常只需20-30天,因此,柳树人工杂交,采用切枝水培的方法是很方便的。
人工杂交的基本目的之一就是通过种间、种内杂交,创造出遗传变异丰富、个体数量较大的F1实生群体,并对其进行表型选择。
㈠柳树杂交的可配性
杂交的可配性是指遗传型不同的2个个体交配后能否得到有生命力的种子,能则称可配,否则为不可配。杂交可配性主要是与杂交亲本的亲缘关系和染色体的多少相关。
⒈亲缘关系对可配性影响 按柳树的形态特征,可分为3大类群:多雄蕊(3枚以上)、卵状或阔披针形叶,如紫柳组、三蕊柳组等,是柳属中比较原始的类群;2雄蕊,披针形叶,如柳组、细柱柳组是该类群中较进化的组;2雄蕊合生的种,如细柱柳;单体雄蕊—2雄蕊合生,线形叶,如杞柳组、筐柳组,是柳属中进化类群。按这一分类系统进行不同的杂交组合,它们的可配率依次为,同组的种间、种内的可配率为100%;其次为同类群不同组间的杂交组合(76.19%);在不同类群的杂交组合中,以进化类群作母本与原始类群作父本杂交组合可配率(73.91%),高于以原始类群作母本与进化类群作父本的杂交组合可配率(60%)。
⒉染色体数的影响 前面已叙述过多倍体是柳属中普遍存在的现象,从2倍体到10倍体都有。杂交时,染色体对可配性有明显的影响。杂交亲本染色体数目差异越大,则可配性越低,反之则高;母本染色体多于父本的结合的可配性要高于母本染色体数少于父本的组合。
⒊柳属与钻天柳属(Chosenia Nakai)杂交的可配性 钻天柳属从系统发育上看,是介于杨属(Populus L.)与柳属之间的植物,它的形态特征与柳属很相似,在分类上曾归入柳属,后因其雄花序下垂,无蜜腺,风媒花等特征类似于杨属而单列为一属。该属仅钻天柳(Ch.drbtifolia A.SKV.)1种。由于柳属树种与钻天柳的亲缘关系较远,因而其杂交的可配性较低。旱柳(S.matsudana Koidz.)、垂柳(S.babylonica L.)较进化,染色体数较多(4n=76),钻天柳较原始,染色体数较少(2n=38),以旱柳、垂柳作母本,钻天柳作父本的杂交组合的可配率分别只能达到50.68%、18.00%,但仍高于钻天柳作母本,旱柳、垂柳作父本的杂交组合可配率的16.16%。以旱柳×钻天柳杂种F1作母本与旱柳再回交,其可配率能与旱柳种内杂交一样达到100%,很容易获得个体数量较多的群体,为柳树的遗传改良提供了新的材料。
㈡柳树的杂种优势
不同杂交组合的平均生长优势是十分显著的,据江苏省林科院对200个杂交组合的统计分析(采集长江流域主要造林树种垂柳的自然授粉的种子播种、育的苗作对照,用平均生长优势和优体率来评估杂种F1实生苗的杂种优势),平均生长优势>1的组合占61.3%,其中>1.5的优体占6.7%。其中以垂柳作母本,分别与朝鲜垂柳、白柳、旱柳杂交,它们的F1实生苗不仅平均生长优势大(1.30-1.47),而且优体率也高(16.0%-39.0%)。
旱柳、垂柳与钻天柳远缘杂交,就群体水平而言,呈现出负向杂种优势,但也会产生F1的优良个体。将这些杂交后的F1的优良单株与旱柳回交,不仅可配性高,而且其一年生苗呈现出强烈的正向杂种优势,苗高、地径分别是旱柳的134.02%和135.94%。
五、乔木柳杂种的优良无性系
人们广泛栽培的柳树基本上都是典型的早期速生,生理成熟早的短轮伐期树种,传统上基本上采用无性繁殖的方法。江苏省林科院经过数十年对柳树种间、种内不同地理种源杂交,属间远缘杂交与回交,并经过杂种F1实生群体的表型选择,无性系测定和无性系区域试验研究,选育出了冠窄、枝叶浓密具有强烈主干生长优势,材积生长量遗传增益高且耐水湿的若干乔木柳优良无性系。
㈠苏柳172
苏柳172是[(垂柳×白柳)×漳河旱柳]的杂种无性系,雌株,枝叶浓密,早期速生,5年生平均树市9.17米,平均胸径16.16厘米,材积年均生长量每亩1.2立方米。材积遗传增益达100%。
㈡苏柳194
苏柳194是[(旱柳×钻天柳)×漳河旱柳]的杂种无性系,雄株,分枝斜上,冠窄,主干通直。5年生平均树高8.83米,平均胸径11.9厘米,材积年均生长量每亩0.75立方米,材积遗传增益为57.54%。此无性系的木材力学性质较好。
㈢苏柳333
苏柳333是垂柳×漳河旱柳的杂种无性系。雌株,枝叶浓密,小枝略下垂,早期速生,5年生平均树高12.3米,平均胸径13.7厘米,材积年均生长量每亩0.89立方米。
以上三个优良用材乔木柳无性系均适宜我省江、河、湖滨、滩地、平原地区推广栽培。特别是长江沿岸,鄱阳湖滨的被实践证明不适宜栽种杨树在海拔16-18米的低湿沼泽地、常被洪水淹没的滩地,乔木柳都能正常生长。
六、优良无性系的繁育与栽培
俗话说得好“有必栽花花不开,无心插柳柳成荫”,正是由于柳树较之杨树更易进行无性繁殖,可以在不破坏母株的情况下重复繁育的特点,为乔木柳杂种优良无性系的繁育和栽培提供了操作简单方便、经济实惠的经营方式。
㈠扦插育苗
⒈插穗 培育柳树壮苗,必须使用1年生苗干截取插穗。这种插穗的来源有两个:一是建立专门的杂种优良无性系采穗圃。每年通过平茬,提供1年生插穗;一是培育2年根1年干苗。在扦插育苗的第一个生长季节后(秋季或春季)将1年生苗平茬,取得插穗,苗根留圃继续培养一年。于第二年秋或第三年春出圃。
在扦插育苗初期,插穗依靠其自身所贮养分和水分生活,只有在生根、发芽和放叶以后才能逐步达到养分制造和消耗之间的平衡。因此,要插穗达到一定规格:用粗1厘米以上,长15厘米的插穗。
⒉扦插 春季扦插应用比较普遍,在冬季不太冷也不太干旱之地,应尽可能争取秋插,在苗木落叶后随采随插,此时虽气温已下降不少,但地温尚高,它可刺激插穗愈伤组织的产生,甚至生根,秋插苗比次年春插苗生长量大。有条件的地方可在扦插前先将插穗在活水中浸泡1-3天,有助于扦插成活率的提高。
扦插圃地要进行全面翻耕,翻耕前先将基肥均匀撒在地表,施肥数量要根据砂壤土肥力高低而定,比较贫瘠的每亩至少应施厩肥5000公斤或枯饼300公斤,土壤缺磷严重的还应在基肥中掺入钙镁磷每亩20公斤。土壤肥沃处施肥量可酌减。翻耕后耙碎耙平作宽1-1.2米,高20厘米的床,按每亩3335株密度即40×50厘米的株行距进行直插,将穗条二分之一插入土中即可。
⒊管理 在种条扦插后,需立即透灌一次水。早春适当控制灌水次数,既灌则灌透;夏季苗木生长高峰期,如遇降雨不足,应及时灌水,不能消极等雨,秋后要控制灌水;在苗木生长过程中同时也应注意排涝。
在苗木速生前期要追施化肥1-3次。要维持圃地在施基肥后仍保持肥力始终处于一个良好的水平,应根据由于淋溶造成的损失和苗木的吸收,确定追肥的数量。一般在6-7月间施用氮肥各一次,以每亩2公斤为宜。
与杨树不同的是,柳树1年生苗木可不抹芽,不修侧枝,但应将苗木检疫贯彻在育苗的全过程中。在分选插穗,应及时将受病虫害侵袭的插穗剔出;在苗木生长期,要及时反遭受病虫害感染的苗木控出并予以焚毁,以杜绝再感染。
㈡植树造林
柳树栽培范围极广,各地自然条件千差万别,很难定出一套通用的栽培技术模式来。为了尽可能保证自然环境条件有利因素的充分利用和柳树杂种无性系的充分发挥,保证丰产林的高成活率、保存率、高生长量和优质良材的生产,在此只拟对柳树栽培的主要技术措施做一概括介绍。
⒈确定适宜的栽植密度和轮伐期 柳树杂种优良无性系都属强阳性树种。它们对顶光和侧光遮荫都十分敏感,加之其水平根十分发达,要求一定的营养面积来保证其对水分和矿物质的吸收。选择各种栽植密度的目的就是要调节林分中树木单株之间的相互影响,使所有植株在一定期限内能达到某种用材规格的要求。栽植密度对柳树的树高影响远小于对其直径的影响,并随林龄的增长其胸径之间的差异愈来愈大。因此,确定适宜的栽植密度就是选择适宜于最终取得某种径阶材种占优势的栽植密度。
与栽植密度相关的问题是间伐,在柳树的栽培中,最好还是按材种需求,在栽植进就安排好适宜的密度,不经间伐,一直到主伐。因为乔木柳杂交优良无性系类型选择的就是冠窄、浓密型,在发育早期已基本定型,即使通过间伐其树冠的再扩展也是有限的;与以前的杉木林分一样,因政策、管理、技术等原因制约往往间伐不及时,待到被动地去间伐时,林分已过了速生期,即使间伐后再加强抚育管理,则也是事倍功半,造成遗憾的结果。根据以上所述和柳树早期速生,生理成熟早的特性,交营造柳树短周期工业原料林的轮伐期定为5-8年,以培育小径材和中径材为宜。如以全树作人造板材可采用1.5×1.5米或2×2米的栽植密度,这样第5年末采伐时可得到90%或80%的人造板材和10%或20%的纸浆材;如果培育以造纸材为主的中径材种,则可采用3×2米或4×3米的栽植密度,轮伐期8年时,有80%产品可达到造纸标准。
⒉掌握栽植和管理技术 要在单位面积上达到高产,必须使每片林分一次性的成活率达到95%以上。在丰产林中实行补植是无益的,即使选用大苗,由于栽后的缓苗作用,使得补植苗始终赶不上临近树木的生长而处于被压状态,与正常株的差距愈来愈大,甚至因遮荫严重而死去。因此,在柳树丰产林栽植当中应掌握以下主要管理技术。
苗木管理:选用壮苗。所谓壮苗是指无病虫害,无机械伤残,发育良好、挺拔,高径比正常(高100∶地径1)的苗,即高3米以上,地径3厘米以上的一年生壮苗。起苗时要尽力保证根系的完整,从苗木起运到定植要加倍注意苗木的保水,防止苗木被暴晒和风吹干。若苗木圃地冬春两季遭遇较长时间的干旱,苗木栽植前还应进行浸苗处理,即将柳苗放入流动的活水中浸泡1-3天,使苗木吸足水分,含水率(占鲜重)达到50%左右,再行栽植。苗木挖起时,其侧根保持20-30厘米即可,但要检查苗根有无劈裂,根系严重劈裂的要剔除,轻微劈裂或折断的,应剪去。在运苗过程中,难免有些苗木的顶芽或梢部被损伤,应把这类苗的顶梢剪去,回剪到最上部第一个壮芽以上1厘米处,以防止多头株和干形大弯曲的出现。
土壤管理:在短周期柳树工业原料林的栽培中,要尽可能地保证林地内各种条件的一致性。否则,即使是用纯一无性系造林,林分仍然会发生不同程度的分化。柳树生长对土壤的第一位要求是良好的通气条件下水分的充足供应。因此,对于造林地要选择较为平整,地下水位较为一致的地方。如果计划造林的平地为生荒地,应在造林前1-2年全面翻耕一遍,选种农作物,熟化土壤再造林;如在江、河、湖淤积土上造林,无须全面翻耕并保留部分原生植被(主要是芦竹之类),只挖植树穴。培育中径材地,林分株行距较宽,最好能进行农作物间作1-2年,农作物最好选用豆类,但不应种植芝麻、向日葵。
林木管理:在我省江、湖沿岸宜提倡挖小穴深栽(40×50厘米)或(50×60厘米),以防幼树被大风吹倒;另外也可以采用大干钻(打)孔深栽的造林方法:培育2年生4-5米高的柳树苗干,用钻孔机或相应粗的钢纤,钻、打至地下水水面以下的深孔,把无根的苗干条插入孔内,用细土把孔隙填实,或用钢纤从侧面将土向苗干挤压,使苗干地下部与土壤紧密结合即可。在造林后林木的每个生长季节末,最好在落叶之后,都要进行整形修枝。一般是按冠干比来确定整修的程度。按幼龄期保证较大的树冠,冠干比大致保持在2∶1的范围内(即树冠高度占整个树高2/3);中期冠干比为1∶ 1;伐前期保持在1∶2左右。林木施肥是一比较复杂的问题,它取决于许多条件。当然在贫瘠的土壤上,施肥肯定能产生明显效果,但在肥沃土壤上施肥,林木增产效果就不明显,甚至有时还会发生负作用,因此必须通过试验才能作出具体的最经济适宜的施肥方案,没有放之四海而皆准的处方。对待柳树病虫害应以防为主。柳树的病虫害主要有:光肩星天牛,一年一代或二年一代,以幼虫或卵越冬,第二年3月下旬越冬幼虫开始取食,4月底5月中旬卵也相继孵化,在虫道上部作椭圆形蛹室,端部用木屑堵塞,然后化蛹,蛹期平均20天,6月上旬成虫始见,直至10月上旬,成虫进行补充营养后2-3天即可交尾产卵。幼虫孵化取食腐坏的韧皮部,2龄后取食新鲜组织,蛀入木质部形成虫道。把树木蛀成千疮百孔,易遭风折枯死;柳毒蛾,一年发生一代,以2-3龄幼虫在树皮裂缝中、树洞中及落叶层下越冬,春季4-5月上树为害。以上两种虫害,前者,在幼虫期可用50%的杀螟松乳剂200倍液喷干灭杀或毒签插孔灭杀。成虫盛期,可用10%广效敌杀死2500倍液喷冠灭杀。后者,可用90%敌百虫1500倍液喷杀。柳瘿蚊,成虫产卵于嫩枝或幼干的树皮裂缝或皮孔中,孵化后幼虫为害枝干,形成肿大的瘿瘤。可抓住成虫羽化和产卵时期短而又集中的特点,在3月上中旬将瘿瘤外糊一层泥,泥外缠上一层稻草,使其成虫羽化后飞不出来,或用刀削去瘿瘤外的薄皮,使幼虫不能化蛹,最后干瘪而死。在用人工或药物防治柳树病虫害的同时,要着重保护其天敌啄木鸟,可在树冠上挂上空心木作招引木,引诱啄木鸟定居在林中。
乔木柳杂种优良无性系栽培简介: 柳树(Salix.L)是中国平原地区重要的造林绿化树种,已有3000多年的栽培历史,在《诗经》上就有“折柳樊圃”的记载。乔木柳主要用于营造用材林,农田防护林,江河、湖滨水泛滥滩地的防浪林;灌木柳主要用 ...
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