楊樹修枝技術(shù)研究進展

郭 斌

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

林木修枝是指人為除去樹木下部的枯枝及部分活枝，合理調(diào)節(jié)干、枝、葉之間的物質(zhì)分配，使其形成良好的干形和無節(jié)的良材。修枝不僅可以改善樹木的通直度和尖削度，還可以改善林分環(huán)境狀況，對林分的穩(wěn)定性和林木病蟲害的防治也具有一定的積極作用。筆者從楊樹修枝的理論基礎(chǔ)、修枝技術(shù)以及修枝效果等方面分析了楊樹修枝對樹高、胸徑與材積生長的影響，以及修枝對植株光合及生理變化、枝條發(fā)育、木材特性、樹干通直度的影響，指出了當(dāng)前楊樹修枝存在的問題，以期為楊樹人工修枝奠定理論基礎(chǔ)。

1 楊樹修枝的理論基礎(chǔ)

1.1 光合生理

光合作用是生物界賴以生存的基礎(chǔ)，也是地球碳-氧平衡的重要媒介。葉片是樹木進行光合作用的主要器官，是合成有機物的主要場所。不同冠層的葉片光合速率不同，因此修枝會顯著影響樹木的光合速率，進而影響樹木的生長和生理指標。Maurin等對楊樹修枝時發(fā)現(xiàn)，修枝增加了剩余葉片的凈光合速率、葉片氮濃度，減少了根的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物總量；與未修枝樹相比，修枝樹的碳同位素比值減少，說明修枝后樹木有更大的氣孔導(dǎo)度，可以提高其抗旱能力。馬丙堯等發(fā)現(xiàn)不同冠層楊樹葉片光合速率的差異達顯著水平，葉片光合速率自下而上有逐漸增加的趨勢，最下層葉片的光合速率為負值，說明該層次的葉片主要以消耗為主，楊樹主要靠上部葉片產(chǎn)生光合產(chǎn)物。由上述可知，楊樹修枝會顯著影響其光合生理，且修剪不同冠層的葉片對光合生理的影響程度也不同。

1.2 枝條生長及分布

枝條是葉片進行光合作用、制造有機物的主要器官，也是組成樹冠的主要構(gòu)件。其生長和分布格局影響著樹冠的結(jié)構(gòu)及動態(tài)，是造成木材缺陷的主要因素之一。枝條的生長與分布位置既與本身的遺傳因素有關(guān)，也與外界環(huán)境因素有關(guān)。通過修剪無用枝、徒長枝和競爭枝，可以提高木材質(zhì)量，改善林分環(huán)境。

2 楊樹修枝技術(shù)

2.1 修枝時間

修枝時間包括修枝的起始年齡、修枝季節(jié)以及間隔期。修枝宜在枝條較小、生長較快的幼齡階段進行，另外造林方式、造林密度、立地條件以及集約經(jīng)營程度等都會影響修枝的起始年齡。馬永春等分析了I-69楊修枝起始年齡對修枝口愈合情況的影響，發(fā)現(xiàn)隨著枝齡的增長，較大修枝口所占比重增大，死枝修枝口數(shù)量增多，修枝口的完全愈合率和愈合生長率均下降；第1輪枝條在枝齡3 a時修枝，其修枝口的完全愈合率和愈合生長率要明顯優(yōu)于枝齡4 a時修枝，且死枝修枝口所占比重也明顯低于后者。

Maurin等分別于春季、夏季、秋季對4個楊樹雜交無性系進行修枝，發(fā)現(xiàn)與春季、秋季修枝相比，夏季修枝增加了葉片氮濃度、氣孔導(dǎo)度，減少了葉片碳同位素比值。表明在夏季修枝，楊樹可以更快地恢復(fù)。Desrochers等發(fā)現(xiàn)，與在春季和秋季修剪2/3冠幅相比，在夏季修剪1/3冠幅可減少萌蘗枝的出現(xiàn)。馬永春等調(diào)查得出I-69楊冬季、春季、夏季修枝口的完全愈合率(完全愈合修枝口個數(shù)/對應(yīng)的修枝口個數(shù)×100%)分別為20.6%，75.8%和13.5%，愈合生長率(修枝口寬度愈合生長量/修枝口起始寬度×100%)>80%的修枝口比重分別為34.9%，89.4%和23.1%，愈合生長率<50%的修枝口比重分別為31.7%，1.5%和51.9%.由此表明，春季修枝口的愈合情況要明顯好于冬季和夏季。方升佐等對I-69楊開展了不同修枝季節(jié)對比試驗，發(fā)現(xiàn)不同修枝季節(jié)對楊樹人工林的生長影響不顯著，但對萌蘗枝發(fā)生數(shù)量影響顯著，非生長季修枝林分的萌蘗枝發(fā)生數(shù)量比生長季修枝林分高出79.8%.綜合考慮，建議楊樹修枝應(yīng)在夏季進行，此時不會顯著影響樹木的生長，還能減少萌蘗枝的出現(xiàn)，增加了樹木的抗逆性。

修枝間隔期主要與樹種的生長特性有關(guān)，一般是生長速度越快的樹種，修枝間隔期越短。方升佐等對I-69楊修枝間隔期展開研究，認為間隔期為2 a比較合理；通過3次修枝，就可使無節(jié)干材達6 m以上。

2.2 修枝方式

目前林木修枝主要采用提升修枝和整形修枝2種方式。提升修枝是修除一定高度范圍內(nèi)的所有枝條，整形修枝是修除目標高度范圍內(nèi)具有負面影響的大枝以及分枝角度小的枝條。于清錄等采用整形修枝法，造林第2年開始修枝，第3年進行第2次修枝，修掉第1輪側(cè)枝并盡可能保留小枝，每隔2年修掉1輪大側(cè)枝，修枝強度約控制在1/3樹高，連續(xù)進行3次～4次即可使無節(jié)干材達到6 m～10 m.姜岳忠等采用整形修枝培育膠合板材，即培養(yǎng)直立強壯的主枝，去除或控制競爭枝，保留輔養(yǎng)枝，并修除樹干基部的萌條；在5月至7月，把競爭枝剪掉1/3～1/2，在落葉后至發(fā)芽前，再剪去競爭枝的1/2左右，剪口下留弱的二次枝。方升佐等提出提升修枝高度以6 m為宜，6 m以上的高度主要靠自然整枝來完成。

2.3 修枝強度

Desrochers[10]等對4個楊樹雜交無性系分別進行修枝1/3冠幅、修枝2/3冠幅、不修枝3種處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)修枝2/3冠幅的萌蘗枝生物量是修枝1/3冠幅的2.1倍；在1個～2個生長季后，修枝1/3冠幅的樹高比未修枝小約2%，胸徑幾乎沒有變化；修枝2/3冠幅的樹高比未修枝小約3%～5%，胸徑小約4%～8%；所有經(jīng)過修枝的楊樹根的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物均比未修枝的低。Maurin等對4個楊樹雜交無性系分別進行修枝1/3冠幅、修枝2/3冠幅、不修枝3種處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除修枝1/3冠幅，其它處理后樹高均小于不修枝；修枝1/3冠幅與2/3冠幅的胸徑均小于不修枝；修枝1/3冠幅和2/3冠幅后剩余葉片的凈光合作用、葉片氮濃度增大，根的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物減少；修枝樹的碳同位素比值小于未修枝的，說明修枝樹有較大的氣孔導(dǎo)度，抗旱能力更強。方升佐對I-69楊進行修枝強度對比試驗，修枝強度分為3個水平，即弱度修枝(修去樹高1/3以下的枝條，保留冠高比約為2/3)、中度修枝(修去樹高1/2以下的枝條，保持冠高比約為1/2)和不修枝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中度和弱度修枝處理雖使林分的平均胸徑和平均單株材積生長量略有下降，但均未達到差異顯著水平；但是不同修枝強度林分的枝下高存在顯著差異，中度修枝林分的枝下高明顯優(yōu)于弱度修枝和不修枝。綜合考慮，楊樹修枝強度宜采用修枝1/3冠幅，既不會顯著影響樹木的生長，還能增加樹木的抗旱能力。

3 楊樹修枝效果

3.1 修枝對楊樹生長的影響

樹木所有的葉片都位于枝條上，修枝會影響葉片的數(shù)量，進而影響樹木的光合作用，導(dǎo)致樹木的生長受到抑制[11]。Desrochers等將4個1年生楊樹雜交無性系按株行距3.5 m×3.5 m栽植，修枝1個～2個生長季后，修枝1/3冠幅輕微抑制了樹木的高生長，不影響樹木胸徑；而修枝2/3冠幅，其樹高和胸徑均受到顯著抑制。馬丙堯?qū)?年生I-107楊進行修枝，選用修枝1/5冠幅、修枝2/5冠幅、修枝3/5冠幅、CK等處理，修枝后第3年，修枝1/5冠幅的胸徑和樹高增量最大，其中胸徑增量顯著高于其它處理，而樹高增量與其它處理差異不顯著，且修枝強度過大會抑制樹高的增加?？偟膩碚f，修枝會顯著影響樹木的生長狀況，且修枝強度決定了樹木受抑制程度的大小。

3.2 修枝對楊樹生理的影響

Maurin等發(fā)現(xiàn)修枝增加了剩余葉片的凈光合作用、氮濃度，減少了根的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物總量；與未修枝樹相比，修枝樹的碳同位素比值減少，說明修枝樹有較大的氣孔導(dǎo)度，有更好的抗干旱能力。元玉飛[12]對6年生歐美楊(107楊)設(shè)計了3個修枝處理，即對照CK(不修枝)，中度修枝P1(修掉樹冠高度的1/3)，重度修枝P2(修掉樹冠高度的2/3)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)旱季(6月至8月)液流通量及液流速率呈現(xiàn)P1>CK>P2的規(guī)律，正常月份(9月)液流通量及液流速率呈現(xiàn)出CK>P1>P2的規(guī)律；P1的液流通量及速率在旱季或正常月份基本相同，說明適當(dāng)修枝(P1)使楊樹樹干液流始終保持在較低水平，抗旱能力得到一定程度的提高；整個生長季內(nèi)，蒸騰速率(Tr)和葉水勢(LWP)都呈現(xiàn)出CK

3.3 修枝對楊樹干形和材質(zhì)的影響

樹干尖削度是反映楊樹干形的一個重要指標[13]。馬丙堯等發(fā)現(xiàn)修枝可以增大林木相對削度增量，減小木材的尖削度，使樹干圓滿通直，提高了木材的出材率。這主要是因為修枝減小了樹干基部的生長，促進了樹干中上部的生長，減小了木材的尖削度。對于同一長度的樹干造材時，削度大的樹干用材部分較削度小的短，因而修枝可以顯著提高木材的出材率。

研究發(fā)現(xiàn)在非休眠期修枝傷口不易愈合，會增加病原菌的侵染機率，容易引發(fā)楊樹潰瘍病、木材心腐等現(xiàn)象。但在初夏修枝可以減少萌蘗枝的出現(xiàn)，產(chǎn)生無節(jié)材，而不影響其生長速率和生理過程[14]。因此，林業(yè)工作者提出了自然目標修枝法，對小枝采用貼干修枝(貼干修枝較留樁修枝傷口愈合快)，對于較大枝條修枝不宜損壞枝領(lǐng)，減小創(chuàng)傷面。

4 研究展望

1) 關(guān)于楊樹修枝方面的研究多集中于修枝時間、修枝方式、修枝強度對林木生長的影響，而缺乏修枝對病蟲害、木材材性、根系動態(tài)變化影響的研究。

2) 目前，對楊樹的修枝僅考慮了外界環(huán)境，而對樹木本身的遺傳因素沒有考慮。樹木的分枝性狀、枝條分布位置都是由大量微效多基因控制，開展遺傳機理研究，結(jié)合適當(dāng)?shù)男拗Υ胧?，可為無節(jié)材培育技術(shù)體系奠定基礎(chǔ)。

3) 我國在楊樹新型修枝工具的研制上還有很大差距，需要加快對林業(yè)技術(shù)裝備的研制，實現(xiàn)林業(yè)技術(shù)裝備現(xiàn)代化。