幾個(gè)灌木柳雜交品系生長性狀及燃燒值的變異分析

任悅 張強(qiáng) 王靜 李勇 畢宇 邢政華 季曉慧 王福森

摘 要 為了掌握幾個(gè)灌木柳雜交品系生長性狀及燃燒值，對(duì)錯(cuò)海林場、富裕林場和新江試驗(yàn)林場所營建的柳樹評(píng)比林中的12個(gè)柳樹雜交品系生物特征和熱值進(jìn)行分析測定，對(duì)比分析了不同雜交品種的燃燒值。結(jié)果表明：柳樹雜交品系18#在3處區(qū)域試驗(yàn)林各雜交品系中生長性狀及燃燒值均表現(xiàn)優(yōu)異，生長更快，能源效應(yīng)更強(qiáng)，具備作為生物質(zhì)能源林優(yōu)良樹種選擇的潛力。

關(guān)鍵詞 柳樹；熱值；生長量；生物量

中圖分類號(hào)：S792.120.4??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.04.016

Variation Analysis of Growth Traits and Combustion Value of Several Shrub Willow Hybrid Strains

Ren Yue1，Zhang Qiang1，Wang Jing2，Li Yong1，Bi Yu1，Xing Zhenghua1，Ji Xiaohui1，Wang Fusen1

（1. Qiqihar Branch of Heilongjiang Academy of Forestry，Qiqihar 161005，China;

2.Beilian Forest Farm of Keshan County，Qiqihar 161633，China）

Abstract In order to grasp the growth traits and combustion value of several shrub willow hybrid strains，the biological characteristics and calorific value of 12 willow hybrid strains in the willow comparative forest constructed by Cuohai Forest Farm，F(xiàn)uyu Forest Farm and Xinjiang Experimental Forest Farm were analyzed and determined，and the combustion values of different hybrid varieties were compared and analyzed. The results showed that the growth traits and combustion value of willow hybrid strain 18 # in three regional test forests were excellent，and it grew faster with stronger energy effect

， which has

the potential to be selected as an excellent tree species for biomass energy forest.

Key words willow; calorific value; growth; biomass

柳樹（Salix spp.）原產(chǎn)中國，以中國黃河流域?yàn)樵耘嘀行模瑬|北平原、黃土高原等均有栽培。中國有257種、120個(gè)變種和33個(gè)變型[1]。柳樹性喜溫暖至高溫、濕潤、向陽之地，生性強(qiáng)健，耐寒也耐熱、耐旱，極耐潮濕[2]。柳樹具有藥用價(jià)值，柳枝能治黃痘、白濁，有祛風(fēng)、止血、消腫的作用，有重要研究價(jià)值[3]。生物質(zhì)能源可以直接通過綠色植物的光合作用，或間接地通過綠色植物的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后再固定和貯藏在生物體內(nèi)[4]。生物質(zhì)能源是一種傳統(tǒng)的能源，具清潔、高效、可再生、分布廣泛等特點(diǎn)，同時(shí)，生物質(zhì)能源很少受地理因素的影響［5］。開發(fā)和利用生物質(zhì)可以有助于減輕溫室效應(yīng)和促進(jìn)生態(tài)良性循環(huán)，是解決能源危機(jī)和環(huán)境問題的重要途徑之一［6］。近幾年有大量文獻(xiàn)論述能源林建設(shè)中的柳樹良種引進(jìn)與篩選。因此，本試驗(yàn)針對(duì)自主雜交柳樹品系在樹高、地徑、含水率、生物量和熱值等方面進(jìn)行了分析，旨在選出燃燒值高、生長快的新品種，豐富生物質(zhì)能源柳種類。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在以下3個(gè)林場內(nèi)

實(shí)施：

龍江縣錯(cuò)海林場（122°51′E，47°27′N），年降水量350～450 mm，平均氣溫3.4? ℃，無霜期115 d，試驗(yàn)地土層深厚，疏松，肥力中等，為栗鈣土，透水性良好，pH為6.9。

富裕縣富裕林場（124°00′24″E，47°18′24″M），海拔156.2 m，年降水量440.5 mm，平均氣溫3.0? ℃，無霜期125 d，為黑鈣土，pH為7.0。

新江實(shí)驗(yàn)林場（124°22′E，47°58′N），年降水量430 mm，平均氣溫0.7? ℃，無霜期126～130 d，試驗(yàn)地土壤以沖積沙土和黑鈣土為主，透水性良好，pH為6.9。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

在錯(cuò)海林場、富裕林場和新江試驗(yàn)林場3處區(qū)域試驗(yàn)林中，選取3年生的12個(gè)柳樹雜交品系（2#、4#、6#、8#、11#、12#、15#、16#、18#、20#、22#、25#），均為杞柳（Salix integra）與細(xì)葉蒿柳（Salix viminalis var. angustifolia）雜交所得。選取親本杞柳作為對(duì)照，每處評(píng)比林均設(shè)3個(gè)隨機(jī)區(qū)組。

2.2 生長量與生物量的測定

在每個(gè)區(qū)組中，隨機(jī)選取3株生長健壯、無病蟲害的13個(gè)柳樹品系（包括對(duì)照）作為觀測樣株。樹高采用塔尺測量，地徑采用游標(biāo)卡尺測量，然后統(tǒng)計(jì)求算平均值。含水率通過烘干方法測定，將材料在85? ℃下72 h烘至質(zhì)量恒定后稱干質(zhì)量。各區(qū)組生物量采用收獲法[7]調(diào)查，隨采隨稱量。

2.3 燃燒值測定

每個(gè)品系隨機(jī)取樣3～6株砍伐后，放入實(shí)驗(yàn)室烘箱中，溫度設(shè)為105 ℃，烘8～10 h至恒質(zhì)量，然后磨成粉沫并混勻，經(jīng)過篩（0.25 mm）處理后備用。取0.5 g的樣品進(jìn)行燃燒，使用全自動(dòng)量熱儀zdhw-2000（河南省鶴壁，天宇）進(jìn)行熱值測定[8]。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同柳樹品系生長量對(duì)比分析

分別對(duì)3個(gè)林場中的12個(gè)柳樹雜交品系和對(duì)照品系進(jìn)行樹高和地徑調(diào)查，結(jié)果如圖1、圖2所示。各柳樹品系中18#的樹高均為最大，且顯著高于對(duì)照杞柳（r=0.733，P<0.004）。除6#品系外，錯(cuò)海林場和富裕林場各品系均不同程度高于新江實(shí)驗(yàn)林場。

圖1 不同柳樹品系樹高對(duì)比? 從圖2可以看出，富裕林場和新江林場的16#和18#地徑高于錯(cuò)海林場的同柳樹品系，且6#和25#地徑均為最低。對(duì)照杞柳在3個(gè)林場生長量均無明顯差異。

3.2 不同柳樹品系含水率和生物量對(duì)比分析

由圖3可知，錯(cuò)海林場各柳樹品系的含水率均高于富裕林場和新江林場的同品系的含水率，且18#和16#的含水量在3個(gè)林場均低于對(duì)照杞柳。錯(cuò)海林場試驗(yàn)地的柳樹含水量或蓄水能力高于富裕林場和新江實(shí)驗(yàn)林場的試驗(yàn)地。

由圖4可看出，除6#和8#外，錯(cuò)海林場的各柳樹品系的地上生物量均低于富裕林場和新江實(shí)驗(yàn)林場的同品系。而18#和16#地上生物量在3個(gè)林場中均高于其他柳樹品系。

3.3 不同柳樹品系熱值對(duì)比分析

對(duì)13個(gè)柳樹品系的干質(zhì)量熱值進(jìn)行了測定，結(jié)果見表1。由表1可以看出，錯(cuò)海林場的對(duì)照杞柳與12個(gè)雜交柳樹品系相比，熱值最大，且高于富裕林場和新江實(shí)驗(yàn)林場。錯(cuò)海林場柳樹品系熱值排序：杞柳>18#>6#>11#>25#>12#>2#>22#>15#>8#>16#>4#>20#。富裕林場的12#、18#熱值高于杞柳。富裕林場熱值排序：12#>18#>杞柳>11#>6#>25#>20#>16#>22#>4#>8#>15#>2#。新江林場的對(duì)照杞柳與12個(gè)雜交柳樹品系相比，熱值最小，新江林場柳樹品系燃燒值排序：18#>12#>6#>22#>11#>25#>20#>4#>2#>15#>8#>16#>杞柳。綜合分析，燃燒值以18#較為突出。

4 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，柳樹品系的樹高、地徑對(duì)熱值和生物量的影響均不大。不同柳樹品系生物量幾乎無明顯差異，說明樹高、地徑、含水率等并不能直接影響柳樹品系的生物量。同時(shí)在不同柳樹品系樹高和地徑之間對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，3個(gè)林場的柳樹品系的樹高、地徑變化趨勢基本接近一致，但其中的兩個(gè)林場的土壤含水量、蓄水量、提供給樹種水分程度存在一定的差異，造成3個(gè)林場各柳樹品系含水率差異很大，同時(shí)間接影響參試柳樹品系的生物質(zhì)能積累。經(jīng)測產(chǎn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照杞柳畝產(chǎn)5980斤，而18#畝產(chǎn)為6630斤，，經(jīng)過課題組近10年的觀察發(fā)現(xiàn)其性狀極其穩(wěn)定，且熱值高，生長也趨于穩(wěn)定，可以作為優(yōu)良生物能源林備選品種，其生長快，熱值高，能源效應(yīng)強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王照平.河南適生樹種栽培技術(shù)[M].鄭州：黃河水利出版社，2009：98

[2] 薛聰賢，楊宗愈.景觀植物大圖鑒2：觀賞樹木680種[M].廣州：廣東科技出版社，2015：231

[3] 劉富海，劉燁.本草綱目現(xiàn)代釋用手冊(cè)[M].北京：中國電影出版社，2007：131

[4] 劉守新，李海潮，張世潤.木質(zhì)生物能源利用技術(shù)研究[J].中國林副特產(chǎn)，2001，58（3）：37-39

[5] 李忠仁.生物能源的開發(fā)和利用[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2003，25（3）：225-227

[6] 陳益華，李志紅，沈彤.我國生物質(zhì)能利用的現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006（1）：25-27

[7] 蔡學(xué)彩，李鎮(zhèn)清，陳佐忠，等.內(nèi)蒙古草原大針茅群落地上生物量與降水量的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，25（7）：1657-1662

[8] 高文韜，孟慶繁，陳玉寶等.生物質(zhì)能源柳優(yōu)良無性系引種試驗(yàn)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，41（9）：10-13，29