蔣 燚 李 娟 劉曉蔚 姜 英 戴 菱 何應(yīng)會(huì)

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西優(yōu)良用材林資源培育實(shí)驗(yàn)室, 國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

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黑荊樹苗期生長節(jié)律研究

蔣 燚 李 娟 劉曉蔚 姜 英 戴 菱 何應(yīng)會(huì)

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西優(yōu)良用材林資源培育實(shí)驗(yàn)室, 國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

2013—2014年在廣西林業(yè)科學(xué)研究院苗圃地內(nèi)對(duì)黑荊樹幼苗不同月份的苗高和地徑生長量進(jìn)行調(diào)查，分析其幼苗的生長節(jié)律，并利用Logistic曲線和S曲線擬合黑荊樹0.5年生幼苗的生長過程。結(jié)果表明，黑荊樹0.5年生幼苗的生長進(jìn)程具有明顯的間歇性，苗高和地徑均有2次生長高峰，且出現(xiàn)時(shí)間基本一致。Logistic曲線更適合描述其苗高和地徑的生長過程，擬合的生長曲線可預(yù)測黑荊樹0.5年生幼苗的生長狀況，從而為育苗造林工作提供參考。依據(jù)黑荊樹0.5年生幼苗地上部分的生長特點(diǎn)，將其生長過程劃分為生長前期、速生期和盛末期3個(gè)階段，并根據(jù)不同階段的生長特性提出相應(yīng)的育苗措施。

黑荊樹；苗期；苗高；地徑；生長節(jié)律

黑荊樹(Acaciamearnsii)又名澳洲金合歡，是含羞草科(Mimosaceae)金合歡屬常綠喬木，原產(chǎn)于澳大利亞和南非，為多用途經(jīng)濟(jì)樹種[1]。其樹皮單寧含量高，是優(yōu)質(zhì)的栲膠原料樹種；也是優(yōu)良的用材、薪炭樹種；樹葉可作綠肥；花是優(yōu)質(zhì)蜜源；根系發(fā)達(dá)，有根瘤菌，即可改良土壤，又可保持水土。黑荊樹全身是寶，被稱為“林業(yè)黑金子”。黑荊樹生物學(xué)特性、育苗和造林技術(shù)、遺傳育種等方面的研究方興未艾[2-5]，但是對(duì)其苗期生長節(jié)律的研究卻較少，因此，對(duì)黑荊樹苗期生長節(jié)律進(jìn)行研究，總結(jié)黑荊樹苗期生長模型曲線，對(duì)更好地了解黑荊樹苗木生長規(guī)律，培育高質(zhì)量苗木具有重要意義。本試驗(yàn)對(duì)黑荊樹從種子萌發(fā)到煉苗出圃造林的苗期生長節(jié)律進(jìn)行研究，并根據(jù)不同階段的生長特性提出相應(yīng)的育苗措施。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣西林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所的科研苗圃內(nèi)，地處廣西南寧市北郊，位于北緯22°56′，東經(jīng)108°21′。年均溫20.0～21.0 ℃，極端高溫39.4 ℃，極端低溫-1.5 ℃，年均相對(duì)濕度約80%，年均降雨量 1 347 mm。土壤為頁巖發(fā)育而成的酸性赤紅壤。

2 材料與方法

2.1 種子處理及苗木管理

試驗(yàn)用的黑荊樹種子為云南楚雄種源不同家系的混合種。2013年10月25日將種子用98%的濃硫酸浸泡4 min，邊浸泡邊攪拌，隨后用清水沖洗干凈，水滴干后將種子均勻地撒播在沙床上，再用細(xì)沙覆蓋，厚度以不見種子為宜。蓋上塑料薄膜防止雨水沖刷，并對(duì)其起保溫保濕作用。3 d后種子開始萌發(fā)，1周后大部分種子都已出土，此時(shí)在薄膜上覆蓋遮光率為80%的遮陽網(wǎng)，白天掀開薄膜通風(fēng)。2013年11月25日將幼苗移入規(guī)格為10 cm的種植袋。

2.2 指標(biāo)測定及數(shù)據(jù)分析

由于冬季黑荊樹幼苗的生長極為緩慢，因此，測定時(shí)間從2014年3月20日開始，到苗木出圃造林為止。隨機(jī)選擇50株幼苗進(jìn)行測量，每20 d測定1次苗高和地徑，苗高用鋼卷尺測量，地徑用電顯卡尺測量，做好數(shù)據(jù)測定記錄。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行繪圖和SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 苗高生長規(guī)律

2014年3—7月連續(xù)6次對(duì)黑荊樹的高生長量進(jìn)行測定，結(jié)果見表1。

表1 黑荊樹幼苗高生長過程

表1可知，2013年11月至2014年4月，黑荊樹高生長比較緩慢，181 d苗高總生長量僅為13.33 cm，苗高累積為總生長量的25.22%。這時(shí)期苗木高生長緩慢的原因是黑荊樹喜溫暖濕潤氣候，而2013年11月至2014年4月，南寧溫度較低，且陰雨天氣較多，不利于苗木生長。5月開始，隨著氣溫的不斷升高，苗高生長加快，進(jìn)入快速生長期，凈生長量最高達(dá)15.80 cm，占總生長量的29.90%。其中實(shí)生苗的連續(xù)生長曲線見圖1，凈生長量曲線見圖2。

從苗高生長過程(圖1～2)可看出，在觀測期間，黑荊樹苗木高生長有2次高峰期。第1次是在5月21日前后，之后高生長暫時(shí)放緩，到7月4日前后進(jìn)入第2次生長高峰期。由此可見，黑荊樹苗木的高生長有明顯的間歇性。

3.2 地徑生長規(guī)律

黑荊樹地徑生長量的測定結(jié)果見表2。

表2 黑荊樹地徑生長過程

從地徑生長過程(表2、圖1～2)可知，2013年11月至2014年4月，地徑生長也相當(dāng)緩慢，181 d地徑生長總量為0.76 mm，占總生長量的24.94%。5月苗木進(jìn)入快速生長期，高生長開始急劇加快，地徑生長也隨之加快，5月21日前后進(jìn)入第1次生長高峰期，凈生長量達(dá)0.88 mm，占總生長量的32.36%，其生長速率較同期苗高生長快。5月下旬至6月中旬，地徑生長有所放緩，凈生長量占總生長量的17.65%。6月中旬以后，地徑生長又開始明顯加快，7月4日前后達(dá)到第2次生長高峰期，凈生長量占總生長量的22.06%。由此可見，黑荊樹苗木地徑生長也具有間歇期，且與高度生長一致。

3.3 苗木生長模型

采用林業(yè)上常用Logistic模型來擬合苗木生長量，其表達(dá)式為：

式中:y為苗木生長量；x為生長時(shí)間；k表示苗木生長極限，用等差三點(diǎn)法計(jì)算；a、b為待定系數(shù)，可用最小二乘法求得[6-8]。

也有學(xué)者用S曲線來描述苗木的生長過程，并取得和Logistic曲線相當(dāng)?shù)男Ч鸞9]，S曲線模型為：

式中:y為苗木生長量；x為生長時(shí)間；a、b為待定系數(shù)。

本研究分別用這2種模型對(duì)黑荊樹苗木的苗高和地徑進(jìn)行擬合，結(jié)果見表3和表4。

表3 黑荊樹苗高和地徑的Logistic擬合模型

注：x為速生拐點(diǎn)，x1、x2分別為萌動(dòng)到速生及速生轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛L的分界點(diǎn)。

由表3可知，應(yīng)用Logistic曲線擬合黑荊樹苗高(決定系數(shù)0.989)、地徑(決定系數(shù)0.990)生長節(jié)律的效果很好。通過對(duì)生長拐點(diǎn)x、x1和x2的計(jì)算，結(jié)合苗木的實(shí)際生長情況，將黑荊樹的高生長和地徑生長都劃分為3個(gè)階段，生長前期為2013年11月至2014年4月30日，速生期為5月1日至7月4日，盛末期 為7月4日至生長量大幅下降為止)。苗高和地徑的速生期持續(xù)時(shí)間為65 d，凈生長量占生長總量比例最大(苗高為74.78%，地徑為72.06%)，速生期是決定苗木質(zhì)量的關(guān)鍵，因此，要加強(qiáng)水肥管理，滿足苗木旺盛生長所需要的水、肥和光照條件，最大限度地提高苗木生長量。由于本試驗(yàn)只針對(duì)出圃造林前的黑荊樹幼苗進(jìn)行生長節(jié)律的觀測，因此關(guān)于盛末期的生長節(jié)律是否一致還有待進(jìn)一步研究。

表4 黑荊樹苗高和地徑的S曲線擬合模型

由表4可知，用S曲線對(duì)黑荊樹0.5年生幼苗苗高和地徑生長過程的擬合也很好(表4)，決定系數(shù)均在0.970以上，且差異性均達(dá)到極顯著水平。該模型也可用來描述黑荊樹幼苗苗高和地徑的生長過程。但是苗高和地徑擬合方程的決定系數(shù)均小于Logistic曲線，因此,苗高和地徑用Logistic曲線擬合的效果更優(yōu)于S曲線。

4 結(jié) 語

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，黑荊樹0.5年生苗生長有明顯的階段性。根據(jù)黑荊樹苗木地上部分的生長特點(diǎn)，可將苗木的生長過程劃分為生長前期、速生期和盛末期3個(gè)階段。生長前期維持時(shí)間較長，持續(xù)了181 d，苗木生長量約占總生長量的1/4，此階段主要注意噴藥防曬、適時(shí)適量灌溉施肥，促進(jìn)根系生長，為速生期打下基礎(chǔ);5月份進(jìn)入速生期，這一時(shí)期苗木將消耗大量的養(yǎng)分和水分，速生期內(nèi)苗高和地徑生長均出現(xiàn)2次生長高峰期，這是由于苗木營養(yǎng)重心分配轉(zhuǎn)移等原因，在第1次生長高峰期過后，苗高和地徑的增長速率都有所減緩，之后又會(huì)明顯加快，直到出現(xiàn)第2次高峰期。有研究表明，苗木生長期的長短不是造成苗木生長差異的主要原因，速生期持續(xù)時(shí)間的長短和來臨的早晚，對(duì)苗木生長量有直接影響[10-11]。因此,速生期間應(yīng)施高氮低鉀低磷肥料，充分灌溉，全面除草，以確保苗木的旺盛生長。盛末期以施磷肥和鉀肥為主，并注意病蟲害的防治。

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(責(zé)任編輯 韓明躍)

Study on the Seedling Growth Rhythm ofAcaciamearnsii

JIANG Yi,LI Juan,LIU Xiao-wei,JIANG Ying,DAI Ling,HE Ying-hui

(Guangxi Forestry Research Institute,Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Key Laboratory of Central South Fast-Growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China,Nanning Guangxi 530002,China)

Acaciamearnsiiseedling at the nursery of Guangxi forestry research institute was selected as material to study the height and ground diameter growth of seedlings in different month, analyzed their growth rhythm, and then fit the growth process of semiannual seedling by using Logistic curve and S curve. The result showed that the growth process of semiannual seedling had obvious intermittently. There were two peaks of both height and basal diameter in semiannual seedling, and the time of occurrence was consistent. Logistic curve was more appropriate to describe the growth of height and basal diameter than S curve. The seedling growth could be well predicted by fitting curves, and then provided direct decisions for nursery seedling and forestation. According to above-ground part growth characteristics of the semiannual seedling, seedling growth could be dividing into three stages: early growth period, fast growth period and later growth period. Therefore, different cultivate seedlings measures should be adopted according to the characteristics of different growth stages.

Acaciamearnsii;seedling period;height;ground diameter;growth rhythm

2014-08-13

國家林業(yè)行業(yè)公益科研專項(xiàng)(201104019)資助。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.01.004

S723.1

A

2095-1914(2015)01-0017-04

第1作者：蔣燚(1968—)，男，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師。研究方向：森林培育和森林生態(tài)。Email:jy68@163.com。