陳麗君 劉明騫 廖柏勇 惠文凱 鄧小梅,2 陳曉陽(yáng),2

(1.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，廣東 廣州 510642)

苦楝不同種源苗期生長(zhǎng)性狀和生長(zhǎng)節(jié)律研究

陳麗君1劉明騫1廖柏勇1惠文凱1鄧小梅1,2陳曉陽(yáng)1,2

(1.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，廣東 廣州 510642)

通過(guò)觀測(cè)苦楝10個(gè)種源生長(zhǎng)性狀，分析苗高、地徑和冠幅的生長(zhǎng)節(jié)律，采用Logistic方程擬合其苗高、地徑和冠幅生長(zhǎng)過(guò)程。結(jié)果表明，擬合方程的決定系數(shù)為0.969～0.998，符合“S”型生長(zhǎng)曲線(xiàn)；不同苦楝種源在苗高、地徑和冠幅的物候期和生長(zhǎng)參數(shù)上存在比較明顯的差異，各種源前期生長(zhǎng)量小于后期；不同種源速生期起始時(shí)間變動(dòng)幅度為5—6月，最早與最晚時(shí)間在種源間相差20 d左右；速生期結(jié)束時(shí)間變動(dòng)幅度為8—10月，最早與最晚時(shí)間在種源間相差50 d左右；速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的比例均在58%以上，速生期生長(zhǎng)量最大種源約為最小種源的2倍左右；地徑和冠幅速生期起始時(shí)間相差不大，且均早于苗高；冠幅速生期結(jié)束最早，其次是苗高，最晚為地徑；在速生期起始時(shí)間上，北方種源早于南方種源，在速生期結(jié)束時(shí)間上，北方種源晚于南方種源。

苦楝；種源；苗期；生長(zhǎng)性狀；生長(zhǎng)節(jié)律

苦楝(MeliaazedarachLinn.)又名翠樹(shù)、楝樹(shù)、紫花樹(shù)、森樹(shù)等，為楝科楝屬落葉喬木，分布于中國(guó),韓國(guó),日本,印度,斯里蘭卡,印度尼西亞和澳大利亞等地，歐洲,美洲也有栽培[1]。苦楝在我國(guó)分布廣泛，水平分布為北緯18°～40°，南至海南省崖縣，北到河北保定和山西運(yùn)城、陜西渭南、隴南地區(qū)，東自臺(tái)灣、沿海各省，西到四川、云南保山[2]。它生長(zhǎng)速度快、木材材質(zhì)優(yōu)良、紋理漂亮，易加工，可用于家具、建筑、農(nóng)具、船舶、樂(lè)器等方面，木材抗白蟻、抗蟲(chóng)蛀、耐腐。苦楝耐煙塵,能大量吸收有毒有害氣體，是優(yōu)良的城市及工礦區(qū)綠化樹(shù)種，也是我國(guó)南方四旁綠化常用樹(shù)種[3-4]?？嚅母?、皮、花、果均可入藥，也可作為植物源農(nóng)藥[5]。目前，對(duì)該樹(shù)種的研究主要集中在育苗、生理及藥用等方面[6-9]。為了掌握不同種源苦楝苗木生長(zhǎng)性狀和生長(zhǎng)節(jié)律的差異，本研究對(duì)不同物候分布區(qū)的苦楝苗木生長(zhǎng)作定期觀測(cè)，并對(duì)其生長(zhǎng)曲線(xiàn)作擬合分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣州市華南農(nóng)業(yè)大學(xué)苗圃，該地屬海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，全年平均氣溫20.0～22.0 ℃，極端低溫-0.3 ℃，極端高溫39.1 ℃。年降雨量約為 1 720 mm，平均相對(duì)濕度77%，具有溫暖多雨、光熱充足、夏季長(zhǎng)、霜期短等特征。地貌為變質(zhì)巖為主的臺(tái)地，海拔30～50 m，土壤為紅壤，用腐熟的牛糞和腐殖質(zhì)做基肥。

1.2 試驗(yàn)材料

2011年9—12月從9個(gè)省份10個(gè)縣(市)采集分布于10個(gè)不同物候分布區(qū)[2]的苦楝種子(表1)，每個(gè)采種地采種母樹(shù)多于30株，母樹(shù)生長(zhǎng)正常，無(wú)明顯病蟲(chóng)害，采種母樹(shù)相距大于100 m。每個(gè)種源由其采種地30株母樹(shù)種子混合而成。

表1 供試種源采種點(diǎn)地理位置與氣候因子

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采集的果實(shí)經(jīng)漚脫外果皮，晾干后得到果核。2012年9月初將苦楝果核用40 ℃溫水浸種72 h,3‰高錳酸鉀溶液浸種2～3 min消毒后用沙床育苗(5‰高錳酸鉀消毒)[10]，10月初待各種源出苗整齊后，將健康幼苗移至營(yíng)養(yǎng)杯(V(基質(zhì))∶V(珍珠巖)=1∶1)中，2012年11月初每個(gè)種源隨機(jī)選取15株植于大田。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)[11]，每小區(qū)5株，3個(gè)小區(qū)，株行距為1.0 m×1.5 m。2013年3月3日至2013年11月15日，每隔15 d測(cè)定苗高、地徑和冠幅(東西、南北向平均值)，共計(jì)觀測(cè)18次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 19.0軟件對(duì)各種源苦楝苗高、地徑和冠幅的生長(zhǎng)量作Logistic曲線(xiàn)進(jìn)行年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)擬合[12]。

(1)

式中:y為苗高、地徑或冠幅的生長(zhǎng)量;x為時(shí)間;a、b為待定系數(shù);k為既定條件下苗高、地徑或冠幅生長(zhǎng)可能達(dá)到的極限值，可用倒數(shù)求和法計(jì)算[13]。

對(duì)式(1)求一階導(dǎo)數(shù)，得：

(2)

對(duì)式(2)再次求導(dǎo)，即得連日生長(zhǎng)量變化速率曲線(xiàn)：

(3)

進(jìn)一步對(duì)式(3)求導(dǎo)，得：

(4)

式中：x1、x2為連日生長(zhǎng)量變化速率最快的兩個(gè)點(diǎn)，即為萌動(dòng)到速生和速生轉(zhuǎn)為緩慢生長(zhǎng)的分界點(diǎn)，x1、x2兩點(diǎn)之間為速生期，據(jù)此來(lái)劃分地徑、苗高和冠幅的生長(zhǎng)時(shí)期。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦楝苗期生長(zhǎng)節(jié)律差異分析

2.1.1 苗高年生長(zhǎng)節(jié)律 苦楝各種源幼苗高生長(zhǎng)在3—5月為緩慢生長(zhǎng)期，6月中旬至9月末為快速生長(zhǎng)期，之后生長(zhǎng)趨于緩慢，表現(xiàn)出“慢—快—慢”的生長(zhǎng)過(guò)程(圖1)。由圖1可以看出，苗高生長(zhǎng)期長(zhǎng)，生長(zhǎng)曲線(xiàn)為典型的“S”型曲線(xiàn)。6月中旬之前，各種源間苗高生長(zhǎng)差異不大，而進(jìn)入快速生長(zhǎng)期，各種源間苗高生長(zhǎng)差異逐漸增大，至9月末，生長(zhǎng)最快的廣西梧州種源與生長(zhǎng)最慢的安徽利辛種源苗高相差162cm，前者為后者的2.04倍。從10個(gè)種源苗高凈生長(zhǎng)曲線(xiàn)(圖2)可以看出，不同種源苗高生長(zhǎng)期普遍出現(xiàn)3次生長(zhǎng)高峰，不同種源出現(xiàn)生長(zhǎng)高峰的時(shí)期相對(duì)一致，分別為6月30日、8月16日、9月15日前后。

2.1.2 地徑年生長(zhǎng)節(jié)律 苦楝地徑年生長(zhǎng)也呈現(xiàn)“慢—快—慢”的生長(zhǎng)過(guò)程(圖3)，苦楝各種源幼苗地徑3—4月為緩慢生長(zhǎng)期，快速生長(zhǎng)期從5月底開(kāi)始，稍早于苗高，持續(xù)至10月中旬，持續(xù)時(shí)間也明顯長(zhǎng)于苗高，之后進(jìn)入生長(zhǎng)緩慢期，整個(gè)速生期大約持續(xù)5個(gè)月左右。5月底之前，各種源間地徑生長(zhǎng)差異不大；而從7月初到10月中旬，各種源間地徑生長(zhǎng)差異逐漸增大，至10月中旬，生長(zhǎng)最快的江西南昌種源與生長(zhǎng)最慢的河北邯鄲種源地徑相差17.7 mm，前者為后者的1.66倍。苦楝不同種源地徑年生長(zhǎng)進(jìn)程普遍有2次高峰(圖4)，第1生長(zhǎng)高峰集中在6月底前后，第2生長(zhǎng)高峰集中在9月底前后。2個(gè)高峰之間正值廣州最熱時(shí)期，對(duì)地徑生長(zhǎng)會(huì)造成影響。

2.1.3 冠幅年生長(zhǎng)節(jié)律 苦楝冠幅生長(zhǎng)也表現(xiàn)出“慢—快—慢”的生長(zhǎng)進(jìn)程(圖5)。3月初為生長(zhǎng)始期，5月底進(jìn)入速生期，到9月中旬后生長(zhǎng)緩慢。6月初之前，各種源間冠幅生長(zhǎng)差異較小，之后，各種源間冠幅生長(zhǎng)差異逐漸增大。到9月末，生長(zhǎng)最快的梧州種源與生長(zhǎng)最慢的蒲城種源冠幅相差91.4 cm，前者為后者的1.69倍?？嚅煌N源冠幅年生長(zhǎng)進(jìn)程均出現(xiàn)3次生長(zhǎng)高峰(圖6)，第1次生長(zhǎng)高峰集中在5月初前后，第2次生長(zhǎng)高峰集中在6月中旬前后，第3次生長(zhǎng)高峰集中在9月中旬前后。

2.2 苦楝苗期生長(zhǎng)模型的建立與擬合

利用Logistic模型擬合苦楝各種源的苗高、地徑和冠幅數(shù)據(jù)，其生長(zhǎng)曲線(xiàn)模型見(jiàn)表2。各苦楝種源苗高、地徑和冠幅Logistic擬合方程的決定系數(shù)為0.969～0.998，達(dá)到了極顯著相關(guān)水平，表明用Logistic 方程擬合苦楝苗高、地徑和冠幅的生長(zhǎng)節(jié)律有很高的精確度。

2.3 苗期物候期和生長(zhǎng)參數(shù)的差異

不同苦楝種源苗期苗高、地徑和冠幅的物候期參數(shù)和生長(zhǎng)參數(shù)見(jiàn)表3。

10個(gè)苦楝種源幼苗苗高、地徑和冠幅的物候期參數(shù)存在比較明顯的差異(表3)，苗高生長(zhǎng)前期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(74.02 cm)，為生長(zhǎng)量最小的安徽利辛種源(37.99 cm)的2倍。各種源苗高速生期起始時(shí)間在5月中旬至6月中旬，速生期出現(xiàn)最早的陜西蒲城種源比最晚的海南三亞種源早35 d；各種源苗高速生期結(jié)束時(shí)間在8月底至10月中旬，結(jié)束最早的福建建甌種源與最晚的河北邯鄲種源相比較，兩者相差44 d；苗高速生期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是陜西蒲城種源，為143 d，最短的是福建建甌種源，為85 d，兩者相差58 d；各種源速生期生長(zhǎng)量在104.19～199.74 cm，速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的59%以上；苗高速生期內(nèi)日平均生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(2.32 cm/d)，是日平均生長(zhǎng)量最小的陜西蒲城種源(0.81 cm/d)的2.86倍；苗高生長(zhǎng)后期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(60.09 cm)是生長(zhǎng)量最小的河北邯鄲種源(18.59 cm)的3.23倍。與南方種源相比，北方種源在廣州開(kāi)始生長(zhǎng)早，停止生長(zhǎng)晚，生長(zhǎng)期較長(zhǎng)，但由于生長(zhǎng)慢，年總生長(zhǎng)量低。

表2 不同苦楝種源苗高、地徑和冠幅的Logistic擬合方程

表3 不同種源苦楝苗期苗高、地徑和冠幅的物候期參數(shù)和生長(zhǎng)參數(shù)

地徑前期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(10.38 mm)，為生長(zhǎng)量最小的廣西欽州種源(6.9 mm)的1.50倍；各種源地徑速生期起始時(shí)間在5月中旬至6月初，其中最早的陜西蒲城種源比最晚的江西南昌種源早20 d；各種源地徑速生期結(jié)束時(shí)間在9月初至10月末，其中最早的是福建建甌和陜西蒲城種源，最晚的是河北邯鄲種源，兩者相差42 d；地徑速生期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是河北邯鄲種源，為159 d，最短的是福建建甌種源，為112 d，兩者相差47 d；各種源速生期生長(zhǎng)量在18.67～30.11 mm，速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的60%以上；地徑速生期內(nèi)日平均生長(zhǎng)量最大的江西南昌種源(0.24 mm/d)，是日平均生長(zhǎng)量最小的河北邯鄲種源(0.12 mm/d)的2倍；地徑生長(zhǎng)后期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(6.39 mm)，是生長(zhǎng)量最小的河北邯鄲種源(1.92 mm)的3.33倍。

冠幅前期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(53.97 cm)，為最小的陜西蒲城種源(29.38 cm)的1.84倍；各種源冠幅速生期起始時(shí)間在5月中旬至6月初，其中最早的陜西蒲城種源比最晚的江西南昌種源早22 d；各種源冠幅速生期結(jié)束時(shí)間在8月末至10月中旬，其中最早的是陜西蒲城種源，最晚的是河北邯鄲和海南三亞種源，兩者相差54 d；冠幅速生期持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的是河北邯鄲種源，為127 d，最短的是陜西蒲城種源，為86 d，兩者相差41 d；各種源速生期生長(zhǎng)量在79.89～147.45 cm，速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的百分率均在58%以上；冠幅速生期內(nèi)日平均生長(zhǎng)量最大的江西南昌種源(1.24 cm/d)，是日平均生長(zhǎng)量最小的河北邯鄲種源(0.82 cm/d)的1.51倍；冠幅生長(zhǎng)后期生長(zhǎng)量最大的廣西梧州種源(37.66 cm)，是生長(zhǎng)量最小的河北邯鄲種源(20.53 cm)的1.83倍。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)沙床育苗后移栽至大田的10個(gè)苦楝種源苗期生長(zhǎng)的研究，得出其種源苗期生長(zhǎng)符合“S”型生長(zhǎng)規(guī)律，利用Logistic模型擬合苦楝各種源的苗高、地徑和冠幅數(shù)據(jù)，各苦楝種源苗高、地徑和冠幅Logistic擬合方程的決定系數(shù)為0.969～0.998，達(dá)到了極顯著相關(guān)水平，表明用Logistic方程來(lái)擬合苦楝苗高、地徑和冠幅的生長(zhǎng)節(jié)律有很高的精確度。

不同苦楝種源在苗高、地徑和冠幅的物候期和生長(zhǎng)參數(shù)方面存在比較明顯的差異，各種源前期生長(zhǎng)量小于后期。不同種源速生期起始時(shí)間變動(dòng)幅度為5—6月，最早與最晚種源間相差20 d左右；速生期結(jié)束時(shí)間變動(dòng)幅度為8—10月，最早與最晚種源相差50 d左右。速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的百分率均在58%以上，速生期生長(zhǎng)量最大種源約為生長(zhǎng)量最小種源的2倍左右。冠幅的速生期結(jié)束最早，其次是苗高，最晚是地徑。在速生期起始時(shí)間上，北方種源早于南方種源，在速生期結(jié)束時(shí)間上，北方種源晚于南方種源。這種現(xiàn)象在其他樹(shù)種種源研究中也觀察到。因?yàn)楸狈椒N源長(zhǎng)期適應(yīng)了北方氣候，生長(zhǎng)期對(duì)溫度的要求相對(duì)南方種源低，所以開(kāi)始生長(zhǎng)早，停止生長(zhǎng)晚。

苦楝各種源苗高、地徑和冠幅的前期生長(zhǎng)量小于后期，苗高、地徑和冠幅的速生時(shí)期主要集中在6—9月，速生期生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的比例分別為59%、60%、58%。根據(jù)不同階段的生長(zhǎng)特性，采取不同育苗措施，生長(zhǎng)前期應(yīng)注意除草、防病，促進(jìn)根系生長(zhǎng)；生長(zhǎng)速生期應(yīng)適當(dāng)追肥，促進(jìn)快速增長(zhǎng)；生長(zhǎng)末期應(yīng)停止施肥以促進(jìn)苗木木質(zhì)化，提高抗性。需要注意的是苦楝經(jīng)休眠期后，初春常在頂端生出多個(gè)芽，常導(dǎo)致分支低、樹(shù)干矮，在生產(chǎn)中需及時(shí)抹芽，抹芽要去弱留強(qiáng)、去歪留直。

[1] 楊湘.不同果核群苦楝中苦楝素含量變化規(guī)律研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2011.

[2] 程詩(shī)明.苦楝聚合群體遺傳多樣性研究與核心種質(zhì)構(gòu)建[D].北京：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，2005.

[3] 劉麗云.苦楝栽培技術(shù)及應(yīng)用價(jià)值[J].北方園藝，2009(9):144-145.

[4] 曾東東.家具用苦楝集成材的研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2011.

[5] 程詩(shī)明，顧萬(wàn)春.苦楝遺傳資源學(xué)研究進(jìn)展及其展望[J].浙江林業(yè)科技，2007，27(2):64-69.

[6] 李桂英，支國(guó).苦楝皮提取物的抗腫瘤活性研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(11):6433-6434.

[7] 董玉峰，荀守華，姜岳忠，等.苦楝育苗與造林技術(shù)[J].山東林業(yè)科技，2012(5):84-87.

[8] 曲良譜，喻方圓，周思琦.控根對(duì)苦楝苗木質(zhì)量的影響[J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2013(4):89-92.

[9] 陳平，萬(wàn)福緒，顧湯華，等.干旱脅迫下側(cè)柏、苦楝等樹(shù)種的生理生化響應(yīng)及抗旱性評(píng)價(jià)[J].林業(yè)科技開(kāi)發(fā)，2012(4):43-48.

[10] 曲良譜.苦楝、楓楊容器育苗技術(shù)的研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2007.

[11] 陳曉陽(yáng)，沈熙環(huán).林木育種學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2005.

[12] 董江水.應(yīng)用SPSS軟件擬合Logistic曲線(xiàn)研究[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2007(1):21-24.

[13] 包珩.墨西哥柏幼苗生長(zhǎng)規(guī)律及光合特性研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué)，2012.

(責(zé)任編輯 趙粉俠)

Growth Traits and Growth Rhythm ofMeliaazedarachSeedlings from Different Provenances

CHEN Li-jun1,LIU Ming-qian1,LIAO Bo-yong1,HUI Wen-kai1,DENG Xiao-mei1,2,CHEN Xiao-yang1,2

(1.Guangdong Key Laboratory for Innovative Development and Utilization of Forest Plant Germplasm,Guangzhou Guangdong 510642,China;2.College of Forestry, South China Agricultural University,Guangzhou Guangdong 510642,China)

The growth traits ofMeliaazedarachseedlings from ten provenances were observed,and the growth rhythm of seedling height,ground diameters and crown width were analyzed by using the growth parameters simulated from the Logistic model. The results showed that the growth rhythm showed“Stype”curve. The determination coefficient varied from 0.969 to 0.998.There were significant differences in seedling height, basal diameter and canopy breadth among different provenances, the early growth was less than that in the later.The starting time of fast-growing period of different provenances changed from May to June, the earliest differed by 20 d from the latest one.The end time of fast-growing period changed in August to October there were about 50 d difference between the earliest and the longest provenance.In the fast-growing period, the growth accounted for the total growth in more than 58%. The provenance with the biggest growth amount in fast-growing period was about 2 times of the smallest provenance. There were no significant differences between ground diameters and crown width, and they started earlier than seedling height in the starting time of fast-growing period. The finish time of fast-growing period of crown width was earliest, and then was height and ground diameter. In general, the provenances from the northern were earlier than the ones from the southern in the starting time of fast-growing period, but were later in the ending time of fast-growing period.

Meliaazedarach；provenance; seedling stage；growth traits；growth rhythm

2014-01-26

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2011KJCX0020)資助。

陳曉陽(yáng)(1958—)，男，教授，博士生導(dǎo)師。研究方向：林木良種選育與生物技術(shù)。Email：xychen@scau.edu.cn。

10.3969/j.issn.2095-1914.2014.04.001

S723.1

A

2095-1914(2014)04-0001-07

第1作者：陳麗君(1989—)，女，碩士生。研究方向：林木遺傳育種。Email: 857912128@qq.com。