鄺 雷，鄧小梅,2，陳 思，曲文婷，扎西曲珍，陳曉陽,2

(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué),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)

4個(gè)任豆種源苗期生長節(jié)律的研究

鄺 雷1，鄧小梅1,2，陳 思1，曲文婷1，扎西曲珍1，陳曉陽1,2

(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué),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)

【目的】了解4個(gè)不同種源任豆Zeniainsignis的苗期生長規(guī)律.【方法】對(duì)任豆容器苗的生長進(jìn)行定期觀測，并采用Logistic方程對(duì)其苗高和地徑生長曲線進(jìn)行擬合，估算生長參數(shù).【結(jié)果和結(jié)論】任豆苗木的年生長節(jié)律呈現(xiàn)出“S”型生長曲線，決定系數(shù)為0.954～0.983，均達(dá)到極顯著水平，可以利用Logistic方程對(duì)其生長動(dòng)態(tài)進(jìn)行擬合.不同種源生長節(jié)律有所不同，但總體上可劃分為4個(gè)階段.即出苗期(3月1日之前)、生長前期(苗高3月1日—4月30日，地徑3月1日—4月9日)、速生期(苗高4月30日—9月20日，地徑4月9—10月12日)、生長后期(苗高9月20日之后、地徑10月12日之后).但是，不同種源4個(gè)階段的起止時(shí)間和持續(xù)時(shí)間有一定的差異.

任豆； 種源； 容器苗； 苗期； 生長節(jié)律

任豆Zeniainsignis又稱翅莢木、任木，為蘇木科翅莢木屬Zenia落葉喬木，單種屬，是華南石灰?guī)r地區(qū)的特有種，國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物.其模式標(biāo)本于1934年和1935年在粵北樂昌縣采集，后經(jīng)陳煥鏞教授鑒定為新屬[1].主要分布于中亞熱帶與南亞熱帶之間的廣西、廣東、云南、湖南、貴州等地[2].任豆萌發(fā)力強(qiáng)，根系穿透能力強(qiáng)，是石質(zhì)山地造林、植被恢復(fù)首選的鄉(xiāng)土樹種之一.木材可用于建筑、家具、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)，是理想的人造板原料[3].樹葉可作飼料，枝干可用于放養(yǎng)紫膠蟲及培養(yǎng)多種食用菌，且是良好的蜜源樹[4].隨著對(duì)石灰?guī)r地區(qū)山地的開發(fā)與利用，任豆越來越受到重視，有關(guān)任豆的研究主要集中在種苗繁育[5-7]、造林技術(shù)[8-10]、地理種源變異及引種[11-12]、生理和生長[13-14]等方面.雖然前人對(duì)任豆苗期生長節(jié)律做了一定的研究[15-16]，但不同的種源，在不同的生長環(huán)境下，所表現(xiàn)出的生長規(guī)律可能有所差異.本文對(duì)任豆的4個(gè)種源進(jìn)行了苗期生長節(jié)律的觀測分析，為研究任豆良種選育和育苗技術(shù)提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)啟林區(qū)林學(xué)院苗圃.該苗圃位于北緯23°09′50″，東經(jīng)113°21′60″，屬南亞熱帶典型的季風(fēng)海洋氣候，全年平均氣溫20～22 ℃，年降水量1 689.3 ～1 876.5 mm，雨季為4—9月，降水量占全年的85%左右.

1.2 試驗(yàn)材料

2011年9—12月間在任豆分布區(qū)采集任豆種子，本研究選取的4個(gè)種源的具體情況見表1.

表1 任豆各種源的地理位置和氣候因子Tab.1 Geographical location and climate factors for Zenia insignis provenances

1.3 試驗(yàn)方法

將同一采種點(diǎn)所有家系的種子等量混合，于2012年2月10日進(jìn)行容器育苗.容器為底部有透水孔的軟塑料杯，規(guī)格8 cm(徑)×12 cm(高)，育苗基質(zhì)為黃心土、泥炭、珍珠巖(體積比約為1∶1∶1)，種子催芽后直接播入容器杯中,每杯1株.每個(gè)種源設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)10株苗，合計(jì)30株幼苗，每隔15 d用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺測定幼苗的苗高和地徑，試驗(yàn)期間不進(jìn)行遮陰處理，觀察期從2012年4月16日到11月1日苗木停止當(dāng)年生長為止，共計(jì)225 d.

1.4 曲線的擬合

利用SPSS 20軟件[17]對(duì)任豆各種源苗高和地徑生長量作Logistic曲線年生長動(dòng)態(tài)擬合.

Logistic曲線擬合方程[18]為：

(1)

式(1)中，y為地徑或苗高生長量；x為時(shí)間；a、b為待定系數(shù)；k為既定條件下地徑或苗高生長可能達(dá)到的極限值，可用倒數(shù)求和法[19]計(jì)算.

對(duì)式(1)求一階導(dǎo)數(shù)，得：

(2)

對(duì)式(2)再次求導(dǎo)，即得連日生長量變化速率曲線：

(3)

進(jìn)一步對(duì)式(3)求導(dǎo)，得：

(4)

x1、x2為連日生長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)為緩慢生長的分界點(diǎn)，(x1，x2)兩點(diǎn)之間為速生期，據(jù)此來劃分地徑和苗高的生長時(shí)期.

采用Excel和SPSS 20軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析.

2 結(jié)果與分析

2.1 生長模型的建立

從圖1中可以看出，任豆苗期苗高和地徑的生長呈“慢—快—慢”的“S”型生長曲線，但不同種源的苗高和地徑生長存在一定的差異.從表2中可以看出，4個(gè)種源間苗高差異不顯著，而地徑差異達(dá)到了極顯著水平，其中貴州冊(cè)亨種源高生長相對(duì)其他種源緩慢，廣西龍州種源苗地徑生長相對(duì)其他種源快.

圖1 任豆各種源苗高和地徑生長曲線

Fig.1 Seedling height growth and ground diameter growth curves ofZeniainsignisprovenances

利用Logstic方程對(duì)任豆苗高、地徑的生長節(jié)律進(jìn)行擬合，從表3中可以看出，所得模型決定系數(shù)R2為0.954～0.983，且擬合效果都達(dá)到了極顯著水平，說明利用Logistic方程對(duì)任豆苗期生長節(jié)律進(jìn)行擬合是可行的.

表2 255d生任豆種源苗高和地徑的差異比較

Tab.2AmultiplecomparisonofseedlinggrowthinheightandgrounddiameterofZeniainsignisprovenances

種源平均苗高/cm平均地徑/mm云南麻栗坡59.866.65貴州冊(cè)亨49.306.41廣西龍州59.467.32廣西靈川58.005.93LSD值11.290.69總平均值58.066.69標(biāo)準(zhǔn)差13.880.87變異系數(shù)/%23.9112.98F值1)1.107.21**

1) “**”表示1%水平差異極顯著(LSD法).

2.2 任豆各種源苗期生長階段的特性

從表4可以看出，4個(gè)種源的苗高和地徑在生長前期的生長量均占總生長量的25%左右，在速生期的生長量均占到總生長量的70%左右，而在生長后期不同種源苗高地徑的生長量占總生長量的比例大小差異較大：苗高后期生長量所占比率最大的是貴州冊(cè)亨種源，達(dá)到14.80%，最小的是廣西龍州種源，僅為2.17%;地徑后期生長量所占比率較大的是廣西靈川種源，為7.03%，最小的是貴州冊(cè)亨，為0.57%.

4個(gè)種源中，貴州冊(cè)亨的苗高速生期持續(xù)時(shí)間最短，僅為108 d，而其他3個(gè)種源苗高速生期平均為151 d，在地徑速生期持續(xù)時(shí)間上，云南麻栗坡種源相對(duì)較短，為174 d，其他3個(gè)種源均為187 d.不同種源在速生期內(nèi)日平均生長量相近，苗高日平均生長量為0.277 cm/d，地徑日平均生長量為0.026 cm·d-1.

表3 任豆各種源苗高、地徑生長的Logistic回歸曲線參數(shù)Tab.3 Logistic regression curve parameters of seedling growth in height and ground diameter of Zenia insignis provenances

1) “**”代表1%的極顯著水平.

表4 任豆各種源苗期生長節(jié)律Tab.4 The growth rhythm of seedling in Zenia insignis provenances

通過模型計(jì)算出4個(gè)種源生長階段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間(表5).任豆苗期的苗高、地徑生長具有明顯的階段性，可大致劃分為4個(gè)階段：即出苗期(3月1日之前)、生長前期(苗高3月1日—4月30日，地徑3月1日—4月9日)、速生期(苗高4月30日—9月20日，地徑4月9日—10月12日)和生長后期(苗高9月20日之后、地徑10月12日之后).

種源間苗期的生長階段存在一定的差異，苗高和地徑速生期起始時(shí)間的不同表現(xiàn)在苗高速生期，云南麻栗坡種源起始最早，為4月25日，貴州冊(cè)亨種源結(jié)束最早，為8月19日，且生長拐點(diǎn)也最早出現(xiàn)，為6月25日；廣西龍州起始和結(jié)束均最遲，分別為5月9日和10月13日，且生長拐點(diǎn)也最遲，為7月26日.在地徑速生期上，廣西靈川種源起始和結(jié)束均最早，分別為3月19日和9月25日，且生長拐點(diǎn)也最早出現(xiàn)，為6月22日；貴州冊(cè)亨種源起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間均最遲，分別為4月16日和10月23日.廣西龍州種源生長拐點(diǎn)出現(xiàn)最遲，為7月17日.

表5任豆各種源苗木生長階段1)

Tab.5TheseedlinggrowthstagesofZeniainsignisprovenances

種源指標(biāo)生長前期速生期生長后期生長拐點(diǎn)云南麻栗坡苗高03-01—04-2504-25—09-2809-28之后07-12地莖03-01—04-1604-16—10-1110-11之后07-14貴州冊(cè)亨苗高03-01—05-0105-01—08-1908-19之后06-25地莖03-01—04-1604-16—10-2310-23之后07-20廣西龍州苗高03-01—05-0905-09—10-1310-13之后07-26地莖03-01—04-1304-13—09-3009-30之后07-17廣西靈川苗高03-01—04-2704-27—09-2209-22之后07-09地莖03-01—03-1903-19—09-2509-25之后06-22

1) 表中數(shù)值為“月-日”.

3 討論與結(jié)論

任豆苗期生長動(dòng)態(tài)符合“S”型生長曲線，可用Logistic數(shù)學(xué)模型擬合，這與何小勇等[15]的研究結(jié)果相似，所得模型決定系數(shù)在0.954～0.983，且都達(dá)到極顯著水平.不同種源間速生期起止時(shí)間、速生期持續(xù)時(shí)間和生長特征值存在差異，且地徑在4個(gè)任豆種源間有顯著差異，這些可作為任豆種源苗期選擇的參考依據(jù).

任豆苗期的苗高、地徑生長具有明顯的階段性，可大致劃分為4個(gè)階段：即出苗期(3月1日之前)、生長前期(苗高3月1日—4月30日，地徑3月1日—4月9日)、速生期(苗高4月30日—9月20日，地徑4月9日—10月12日)和生長后期(苗高9月20日之后、地徑10月12日之后).相對(duì)于前人的研究結(jié)果[15]，本研究中任豆生長節(jié)律各階段的起始時(shí)間都有所提前,且速生期的時(shí)間段有所延長，這一結(jié)果與試驗(yàn)地的氣候情況相對(duì)應(yīng)，廣州屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，進(jìn)入3月份后氣溫逐漸升高，苗木生長開始有所加快，4月份后雨量激增，且進(jìn)入持續(xù)的高溫天氣，一直持續(xù)到10月，這種條件有利于苗木的快速生長，10月份之后，降雨減少且氣溫有所降低，苗木的生長速度有所下降，這也正好解釋了為什么在廣州地區(qū)任豆苗木的速生期出現(xiàn)在4月—10月.由此看出，任豆苗期的生長節(jié)律除了受到自身遺傳因素的調(diào)控外，同時(shí)受到外界生長環(huán)境的影響，同一種源在不同的生長環(huán)境下，可能表現(xiàn)出不同的生長節(jié)律，因此在引種種植的時(shí)候要注意其在不同地區(qū)生長規(guī)律的差異.

種源各生長階段的起始期和速生期持續(xù)時(shí)間有所不同.貴州冊(cè)亨種源的速生期明顯短于其他種源，同時(shí)生長量明顯低于其他種源.據(jù)此，在以速生性為選擇目標(biāo)時(shí)，速生期可作為考慮的因素.

從苗高和地徑來看，4個(gè)種源中廣西龍州在試驗(yàn)地的表現(xiàn)較其他種源要好，其苗高和地徑的速生期較長，速生期內(nèi)生長量明顯大于其他種源，且總的生長量較大.

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【責(zé)任編輯李曉卉】

GrowthrhythmofZeniainsignisseedlingsfromfourprovenances

KUANG Lei1, DENG Xiaomei1,2, CHEN Si1, QU Wenting1, ZHAXI Quzhen1, CHEN Xiaoyang1,2

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

【Objective】 The purpose of this study was to understand the seedling growth rhythm ofZeniainsignisfrom four different provenances. 【Method】 The container seedling growth rhythm ofZ.insigniswas observed periodically. The growth curves of seedling height and ground diameter were built using the Logistic equation, and growth parameters were estimated.【Result and conclusion】 The result showed that the growth rhythm showed a “S” type curve. The determination coefficient varied from 0.954 to 0.983, and the fitting degree reached an extremely significant level. Therefore, seedling growth dynamics could be fitted by the Logistic equation. Different provenances showed different growth rhythms, but seedling growth ofZ.insigniscould be divided into 4 stages in general. The seedling germination stage was before March 1st; the early growth stage was from March 1st to April 30th in height, and from March 1st to April 9th in diameter; the fast-growing stage was from April 30th to September 20th in height, and from April 9th to October 12th in diameter; late growth stage was after September 20th in height and after October 12th in diameter. However, different provenances ofZ.insignisshowed differences in the starting and ending time and the duration of the 4 growth stages.

Zeniainsignis; provenance; container seedling; seedling stage; growth rhythm

2013- 09- 03優(yōu)先出版時(shí)間2014- 07- 17

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http:∥www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.S.20140717.0922.042.html

鄺 雷(1986—)，男，碩士，E-mail:kuanlei@foxmail.com；通信作者：陳曉陽(1958—)，男，教授，博士，E-mail:xychen@scau.edu.cn

國家"863"科技項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)課題(2011AA10020203)

鄺 雷，鄧小梅，陳 思，等.4個(gè)任豆種源苗期生長節(jié)律的研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014,35(5):98- 101.

S722.3

A

1001- 411X(2014)05- 0098- 04