杨树修枝技术研究进展

时间：2024-09-03

郭斌

(山西省林业科学研究院，山西太原 030012)

林木修枝是指人为除去树木下部的枯枝及部分活枝，合理调节干、枝、叶之间的物质分配，使其形成良好的干形和无节的良材。修枝不仅可以改善树木的通直度和尖削度，还可以改善林分环境状况，对林分的稳定性和林木病虫害的防治也具有一定的积极作用。笔者从杨树修枝的理论基础、修枝技术以及修枝效果等方面分析了杨树修枝对树高、胸径与材积生长的影响，以及修枝对植株光合及生理变化、枝条发育、木材特性、树干通直度的影响，指出了当前杨树修枝存在的问题，以期为杨树人工修枝奠定理论基础。

1 杨树修枝的理论基础

1.1 光合生理

光合作用是生物界赖以生存的基础，也是地球碳-氧平衡的重要媒介。叶片是树木进行光合作用的主要器官，是合成有机物的主要场所。不同冠层的叶片光合速率不同，因此修枝会显著影响树木的光合速率，进而影响树木的生长和生理指标。Maurin等对杨树修枝时发现，修枝增加了剩余叶片的净光合速率、叶片氮浓度，减少了根的非结构性碳水化合物总量；与未修枝树相比，修枝树的碳同位素比值减少，说明修枝后树木有更大的气孔导度，可以提高其抗旱能力。马丙尧等发现不同冠层杨树叶片光合速率的差异达显著水平，叶片光合速率自下而上有逐渐增加的趋势，最下层叶片的光合速率为负值，说明该层次的叶片主要以消耗为主，杨树主要靠上部叶片产生光合产物。由上述可知，杨树修枝会显著影响其光合生理，且修剪不同冠层的叶片对光合生理的影响程度也不同。

1.2 枝条生长及分布

枝条是叶片进行光合作用、制造有机物的主要器官，也是组成树冠的主要构件。其生长和分布格局影响着树冠的结构及动态，是造成木材缺陷的主要因素之一。枝条的生长与分布位置既与本身的遗传因素有关，也与外界环境因素有关。通过修剪无用枝、徒长枝和竞争枝，可以提高木材质量，改善林分环境。

2 杨树修枝技术

2.1 修枝时间

修枝时间包括修枝的起始年龄、修枝季节以及间隔期。修枝宜在枝条较小、生长较快的幼龄阶段进行，另外造林方式、造林密度、立地条件以及集约经营程度等都会影响修枝的起始年龄。马永春等分析了I-69杨修枝起始年龄对修枝口愈合情况的影响，发现随着枝龄的增长，较大修枝口所占比重增大，死枝修枝口数量增多，修枝口的完全愈合率和愈合生长率均下降；第1轮枝条在枝龄3 a时修枝，其修枝口的完全愈合率和愈合生长率要明显优于枝龄4 a时修枝，且死枝修枝口所占比重也明显低于后者。

Maurin等分别于春季、夏季、秋季对4个杨树杂交无性系进行修枝，发现与春季、秋季修枝相比，夏季修枝增加了叶片氮浓度、气孔导度，减少了叶片碳同位素比值。表明在夏季修枝，杨树可以更快地恢复。Desrochers等发现，与在春季和秋季修剪2/3冠幅相比，在夏季修剪1/3冠幅可减少萌蘖枝的出现。马永春等调查得出I-69杨冬季、春季、夏季修枝口的完全愈合率(完全愈合修枝口个数/对应的修枝口个数×100%)分别为20.6%，75.8%和13.5%，愈合生长率(修枝口宽度愈合生长量/修枝口起始宽度×100%)>80%的修枝口比重分别为34.9%，89.4%和23.1%，愈合生长率<50%的修枝口比重分别为31.7%，1.5%和51.9%.由此表明，春季修枝口的愈合情况要明显好于冬季和夏季。方升佐等对I-69杨开展了不同修枝季节对比试验，发现不同修枝季节对杨树人工林的生长影响不显著，但对萌蘖枝发生数量影响显著，非生长季修枝林分的萌蘖枝发生数量比生长季修枝林分高出79.8%.综合考虑，建议杨树修枝应在夏季进行，此时不会显著影响树木的生长，还能减少萌蘖枝的出现，增加了树木的抗逆性。

修枝间隔期主要与树种的生长特性有关，一般是生长速度越快的树种，修枝间隔期越短。方升佐等对I-69杨修枝间隔期展开研究，认为间隔期为2 a比较合理；通过3次修枝，就可使无节干材达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种方式。提升修枝是修除一定高度范围内的所有枝条，整形修枝是修除目标高度范围内具有负面影响的大枝以及分枝角度小的枝条。于清录等采用整形修枝法，造林第2年开始修枝，第3年进行第2次修枝，修掉第1轮侧枝并尽可能保留小枝，每隔2年修掉1轮大侧枝，修枝强度约控制在1/3树高，连续进行3次～4次即可使无节干材达到6 m～10 m.姜岳忠等采用整形修枝培育胶合板材，即培养直立强壮的主枝，去除或控制竞争枝，保留辅养枝，并修除树干基部的萌条；在5月至7月，把竞争枝剪掉1/3～1/2，在落叶后至发芽前，再剪去竞争枝的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为宜，6 m以上的高度主要靠自然整枝来完成。

2.3 修枝强度

Desrochers[10]等对4个杨树杂交无性系分别进行修枝1/3冠幅、修枝2/3冠幅、不修枝3种处理，结果发现修枝2/3冠幅的萌蘖枝生物量是修枝1/3冠幅的2.1倍；在1个～2个生长季后，修枝1/3冠幅的树高比未修枝小约2%，胸径几乎没有变化；修枝2/3冠幅的树高比未修枝小约3%～5%，胸径小约4%～8%；所有经过修枝的杨树根的非结构性碳水化合物均比未修枝的低。Maurin等对4个杨树杂交无性系分别进行修枝1/3冠幅、修枝2/3冠幅、不修枝3种处理，结果发现除修枝1/3冠幅，其它处理后树高均小于不修枝；修枝1/3冠幅与2/3冠幅的胸径均小于不修枝；修枝1/3冠幅和2/3冠幅后剩余叶片的净光合作用、叶片氮浓度增大，根的非结构性碳水化合物减少；修枝树的碳同位素比值小于未修枝的，说明修枝树有较大的气孔导度，抗旱能力更强。方升佐对I-69杨进行修枝强度对比试验，修枝强度分为3个水平，即弱度修枝(修去树高1/3以下的枝条，保留冠高比约为2/3)、中度修枝(修去树高1/2以下的枝条，保持冠高比约为1/2)和不修枝，结果发现中度和弱度修枝处理虽使林分的平均胸径和平均单株材积生长量略有下降，但均未达到差异显著水平；但是不同修枝强度林分的枝下高存在显著差异，中度修枝林分的枝下高明显优于弱度修枝和不修枝。综合考虑，杨树修枝强度宜采用修枝1/3冠幅，既不会显著影响树木的生长，还能增加树木的抗旱能力。

3 杨树修枝效果

3.1 修枝对杨树生长的影响

树木所有的叶片都位于枝条上，修枝会影响叶片的数量，进而影响树木的光合作用，导致树木的生长受到抑制[11]。Desrochers等将4个1年生杨树杂交无性系按株行距3.5 m×3.5 m栽植，修枝1个～2个生长季后，修枝1/3冠幅轻微抑制了树木的高生长，不影响树木胸径；而修枝2/3冠幅，其树高和胸径均受到显著抑制。马丙尧对4年生I-107杨进行修枝，选用修枝1/5冠幅、修枝2/5冠幅、修枝3/5冠幅、CK等处理，修枝后第3年，修枝1/5冠幅的胸径和树高增量最大，其中胸径增量显著高于其它处理，而树高增量与其它处理差异不显著，且修枝强度过大会抑制树高的增加。总的来说，修枝会显著影响树木的生长状况，且修枝强度决定了树木受抑制程度的大小。

3.2 修枝对杨树生理的影响

Maurin等发现修枝增加了剩余叶片的净光合作用、氮浓度，减少了根的非结构性碳水化合物总量；与未修枝树相比，修枝树的碳同位素比值减少，说明修枝树有较大的气孔导度，有更好的抗干旱能力。元玉飞[12]对6年生欧美杨(107杨)设计了3个修枝处理，即对照CK(不修枝)，中度修枝P1(修掉树冠高度的1/3)，重度修枝P2(修掉树冠高度的2/3)，研究结果发现旱季(6月至8月)液流通量及液流速率呈现P1>CK>P2的规律，正常月份(9月)液流通量及液流速率呈现出CK>P1>P2的规律；P1的液流通量及速率在旱季或正常月份基本相同，说明适当修枝(P1)使杨树树干液流始终保持在较低水平，抗旱能力得到一定程度的提高；整个生长季内，蒸腾速率(Tr)和叶水势(LWP)都呈现出CK

3.3 修枝对杨树干形和材质的影响

树干尖削度是反映杨树干形的一个重要指标[13]。马丙尧等发现修枝可以增大林木相对削度增量，减小木材的尖削度，使树干圆满通直，提高了木材的出材率。这主要是因为修枝减小了树干基部的生长，促进了树干中上部的生长，减小了木材的尖削度。对于同一长度的树干造材时，削度大的树干用材部分较削度小的短，因而修枝可以显著提高木材的出材率。

研究发现在非休眠期修枝伤口不易愈合，会增加病原菌的侵染机率，容易引发杨树溃疡病、木材心腐等现象。但在初夏修枝可以减少萌蘖枝的出现，产生无节材，而不影响其生长速率和生理过程[14]。因此，林业工作者提出了自然目标修枝法，对小枝采用贴干修枝(贴干修枝较留桩修枝伤口愈合快)，对于较大枝条修枝不宜损坏枝领，减小创伤面。