苦楝不同种源苗期生长性状和生长节律研究

陈丽君 刘明骞 廖柏勇 惠文凯 邓小梅,2 陈晓阳,2

(1.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室，广东 广州 510642；2.华南农业大学林学院，广东 广州 510642)

苦楝不同种源苗期生长性状和生长节律研究

陈丽君1刘明骞1廖柏勇1惠文凯1邓小梅1,2陈晓阳1,2

(1.广东省森林植物种质创新与利用重点实验室，广东 广州 510642；2.华南农业大学林学院，广东 广州 510642)

通过观测苦楝10个种源生长性状，分析苗高、地径和冠幅的生长节律，采用Logistic方程拟合其苗高、地径和冠幅生长过程。结果表明，拟合方程的决定系数为0.969～0.998，符合“S”型生长曲线；不同苦楝种源在苗高、地径和冠幅的物候期和生长参数上存在比较明显的差异，各种源前期生长量小于后期；不同种源速生期起始时间变动幅度为5—6月，最早与最晚时间在种源间相差20 d左右；速生期结束时间变动幅度为8—10月，最早与最晚时间在种源间相差50 d左右；速生期生长量占总生长量的比例均在58%以上，速生期生长量最大种源约为最小种源的2倍左右；地径和冠幅速生期起始时间相差不大，且均早于苗高；冠幅速生期结束最早，其次是苗高，最晚为地径；在速生期起始时间上，北方种源早于南方种源，在速生期结束时间上，北方种源晚于南方种源。

苦楝；种源；苗期；生长性状；生长节律

苦楝(MeliaazedarachLinn.)又名翠树、楝树、紫花树、森树等，为楝科楝属落叶乔木，分布于中国,韩国,日本,印度,斯里兰卡,印度尼西亚和澳大利亚等地，欧洲,美洲也有栽培[1]。苦楝在我国分布广泛，水平分布为北纬18°～40°，南至海南省崖县，北到河北保定和山西运城、陕西渭南、陇南地区，东自台湾、沿海各省，西到四川、云南保山[2]。它生长速度快、木材材质优良、纹理漂亮，易加工，可用于家具、建筑、农具、船舶、乐器等方面，木材抗白蚁、抗虫蛀、耐腐。苦楝耐烟尘,能大量吸收有毒有害气体，是优良的城市及工矿区绿化树种，也是我国南方四旁绿化常用树种[3-4]。苦楝的根、皮、花、果均可入药，也可作为植物源农药[5]。目前，对该树种的研究主要集中在育苗、生理及药用等方面[6-9]。为了掌握不同种源苦楝苗木生长性状和生长节律的差异，本研究对不同物候分布区的苦楝苗木生长作定期观测，并对其生长曲线作拟合分析。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在广州市华南农业大学苗圃，该地属海洋性亚热带季风气候，全年平均气温20.0～22.0 ℃，极端低温-0.3 ℃，极端高温39.1 ℃。年降雨量约为 1 720 mm，平均相对湿度77%，具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短等特征。地貌为变质岩为主的台地，海拔30～50 m，土壤为红壤，用腐熟的牛粪和腐殖质做基肥。

1.2 试验材料

2011年9—12月从9个省份10个县(市)采集分布于10个不同物候分布区[2]的苦楝种子(表1)，每个采种地采种母树多于30株，母树生长正常，无明显病虫害，采种母树相距大于100 m。每个种源由其采种地30株母树种子混合而成。

表1 供试种源采种点地理位置与气候因子

1.3 试验设计

采集的果实经沤脱外果皮，晾干后得到果核。2012年9月初将苦楝果核用40 ℃温水浸种72 h,3‰高锰酸钾溶液浸种2～3 min消毒后用沙床育苗(5‰高锰酸钾消毒)[10]，10月初待各种源出苗整齐后，将健康幼苗移至营养杯(V(基质)∶V(珍珠岩)=1∶1)中，2012年11月初每个种源随机选取15株植于大田。试验采用完全随机区组设计[11]，每小区5株，3个小区，株行距为1.0 m×1.5 m。2013年3月3日至2013年11月15日，每隔15 d测定苗高、地径和冠幅(东西、南北向平均值)，共计观测18次。

1.4 数据处理

利用SPSS 19.0软件对各种源苦楝苗高、地径和冠幅的生长量作Logistic曲线进行年生长动态拟合[12]。

(1)

式中:y为苗高、地径或冠幅的生长量;x为时间;a、b为待定系数;k为既定条件下苗高、地径或冠幅生长可能达到的极限值，可用倒数求和法计算[13]。

对式(1)求一阶导数，得：

(2)

对式(2)再次求导，即得连日生长量变化速率曲线：

(3)

进一步对式(3)求导，得：

(4)

式中：x1、x2为连日生长量变化速率最快的两个点，即为萌动到速生和速生转为缓慢生长的分界点，x1、x2两点之间为速生期，据此来划分地径、苗高和冠幅的生长时期。

2 结果与分析

2.1 苦楝苗期生长节律差异分析

2.1.1 苗高年生长节律 苦楝各种源幼苗高生长在3—5月为缓慢生长期，6月中旬至9月末为快速生长期，之后生长趋于缓慢，表现出“慢—快—慢”的生长过程(图1)。由图1可以看出，苗高生长期长，生长曲线为典型的“S”型曲线。6月中旬之前，各种源间苗高生长差异不大，而进入快速生长期，各种源间苗高生长差异逐渐增大，至9月末，生长最快的广西梧州种源与生长最慢的安徽利辛种源苗高相差162cm，前者为后者的2.04倍。从10个种源苗高净生长曲线(图2)可以看出，不同种源苗高生长期普遍出现3次生长高峰，不同种源出现生长高峰的时期相对一致，分别为6月30日、8月16日、9月15日前后。

2.1.2 地径年生长节律 苦楝地径年生长也呈现“慢—快—慢”的生长过程(图3)，苦楝各种源幼苗地径3—4月为缓慢生长期，快速生长期从5月底开始，稍早于苗高，持续至10月中旬，持续时间也明显长于苗高，之后进入生长缓慢期，整个速生期大约持续5个月左右。5月底之前，各种源间地径生长差异不大；而从7月初到10月中旬，各种源间地径生长差异逐渐增大，至10月中旬，生长最快的江西南昌种源与生长最慢的河北邯郸种源地径相差17.7 mm，前者为后者的1.66倍。苦楝不同种源地径年生长进程普遍有2次高峰(图4)，第1生长高峰集中在6月底前后，第2生长高峰集中在9月底前后。2个高峰之间正值广州最热时期，对地径生长会造成影响。

2.1.3 冠幅年生长节律 苦楝冠幅生长也表现出“慢—快—慢”的生长进程(图5)。3月初为生长始期，5月底进入速生期，到9月中旬后生长缓慢。6月初之前，各种源间冠幅生长差异较小，之后，各种源间冠幅生长差异逐渐增大。到9月末，生长最快的梧州种源与生长最慢的蒲城种源冠幅相差91.4 cm，前者为后者的1.69倍。苦楝不同种源冠幅年生长进程均出现3次生长高峰(图6)，第1次生长高峰集中在5月初前后，第2次生长高峰集中在6月中旬前后，第3次生长高峰集中在9月中旬前后。

2.2 苦楝苗期生长模型的建立与拟合

利用Logistic模型拟合苦楝各种源的苗高、地径和冠幅数据，其生长曲线模型见表2。各苦楝种源苗高、地径和冠幅Logistic拟合方程的决定系数为0.969～0.998，达到了极显著相关水平，表明用Logistic 方程拟合苦楝苗高、地径和冠幅的生长节律有很高的精确度。

2.3 苗期物候期和生长参数的差异

不同苦楝种源苗期苗高、地径和冠幅的物候期参数和生长参数见表3。

10个苦楝种源幼苗苗高、地径和冠幅的物候期参数存在比较明显的差异(表3)，苗高生长前期生长量最大的广西梧州种源(74.02 cm)，为生长量最小的安徽利辛种源(37.99 cm)的2倍。各种源苗高速生期起始时间在5月中旬至6月中旬，速生期出现最早的陕西蒲城种源比最晚的海南三亚种源早35 d；各种源苗高速生期结束时间在8月底至10月中旬，结束最早的福建建瓯种源与最晚的河北邯郸种源相比较，两者相差44 d；苗高速生期持续时间最长的是陕西蒲城种源，为143 d，最短的是福建建瓯种源，为85 d，两者相差58 d；各种源速生期生长量在104.19～199.74 cm，速生期生长量占总生长量的59%以上；苗高速生期内日平均生长量最大的广西梧州种源(2.32 cm/d)，是日平均生长量最小的陕西蒲城种源(0.81 cm/d)的2.86倍；苗高生长后期生长量最大的广西梧州种源(60.09 cm)是生长量最小的河北邯郸种源(18.59 cm)的3.23倍。与南方种源相比，北方种源在广州开始生长早，停止生长晚，生长期较长，但由于生长慢，年总生长量低。

表2 不同苦楝种源苗高、地径和冠幅的Logistic拟合方程

表3 不同种源苦楝苗期苗高、地径和冠幅的物候期参数和生长参数

地径前期生长量最大的广西梧州种源(10.38 mm)，为生长量最小的广西钦州种源(6.9 mm)的1.50倍；各种源地径速生期起始时间在5月中旬至6月初，其中最早的陕西蒲城种源比最晚的江西南昌种源早20 d；各种源地径速生期结束时间在9月初至10月末，其中最早的是福建建瓯和陕西蒲城种源，最晚的是河北邯郸种源，两者相差42 d；地径速生期持续时间最长的是河北邯郸种源，为159 d，最短的是福建建瓯种源，为112 d，两者相差47 d；各种源速生期生长量在18.67～30.11 mm，速生期生长量占总生长量的60%以上；地径速生期内日平均生长量最大的江西南昌种源(0.24 mm/d)，是日平均生长量最小的河北邯郸种源(0.12 mm/d)的2倍；地径生长后期生长量最大的广西梧州种源(6.39 mm)，是生长量最小的河北邯郸种源(1.92 mm)的3.33倍。

冠幅前期生长量最大的广西梧州种源(53.97 cm)，为最小的陕西蒲城种源(29.38 cm)的1.84倍；各种源冠幅速生期起始时间在5月中旬至6月初，其中最早的陕西蒲城种源比最晚的江西南昌种源早22 d；各种源冠幅速生期结束时间在8月末至10月中旬，其中最早的是陕西蒲城种源，最晚的是河北邯郸和海南三亚种源，两者相差54 d；冠幅速生期持续时间最长的是河北邯郸种源，为127 d，最短的是陕西蒲城种源，为86 d，两者相差41 d；各种源速生期生长量在79.89～147.45 cm，速生期生长量占总生长量的百分率均在58%以上；冠幅速生期内日平均生长量最大的江西南昌种源(1.24 cm/d)，是日平均生长量最小的河北邯郸种源(0.82 cm/d)的1.51倍；冠幅生长后期生长量最大的广西梧州种源(37.66 cm)，是生长量最小的河北邯郸种源(20.53 cm)的1.83倍。

3 结论与讨论

通过对沙床育苗后移栽至大田的10个苦楝种源苗期生长的研究，得出其种源苗期生长符合“S”型生长规律，利用Logistic模型拟合苦楝各种源的苗高、地径和冠幅数据，各苦楝种源苗高、地径和冠幅Logistic拟合方程的决定系数为0.969～0.998，达到了极显著相关水平，表明用Logistic方程来拟合苦楝苗高、地径和冠幅的生长节律有很高的精确度。

不同苦楝种源在苗高、地径和冠幅的物候期和生长参数方面存在比较明显的差异，各种源前期生长量小于后期。不同种源速生期起始时间变动幅度为5—6月，最早与最晚种源间相差20 d左右；速生期结束时间变动幅度为8—10月，最早与最晚种源相差50 d左右。速生期生长量占总生长量的百分率均在58%以上，速生期生长量最大种源约为生长量最小种源的2倍左右。冠幅的速生期结束最早，其次是苗高，最晚是地径。在速生期起始时间上，北方种源早于南方种源，在速生期结束时间上，北方种源晚于南方种源。这种现象在其他树种种源研究中也观察到。因为北方种源长期适应了北方气候，生长期对温度的要求相对南方种源低，所以开始生长早，停止生长晚。

苦楝各种源苗高、地径和冠幅的前期生长量小于后期，苗高、地径和冠幅的速生时期主要集中在6—9月，速生期生长量占总生长量的比例分别为59%、60%、58%。根据不同阶段的生长特性，采取不同育苗措施，生长前期应注意除草、防病，促进根系生长；生长速生期应适当追肥，促进快速增长；生长末期应停止施肥以促进苗木木质化，提高抗性。需要注意的是苦楝经休眠期后，初春常在顶端生出多个芽，常导致分支低、树干矮，在生产中需及时抹芽，抹芽要去弱留强、去歪留直。

[1] 杨湘.不同果核群苦楝中苦楝素含量变化规律研究[D].南京：南京林业大学，2011.

[2] 程诗明.苦楝聚合群体遗传多样性研究与核心种质构建[D].北京：中国林业科学研究院，2005.

[3] 刘丽云.苦楝栽培技术及应用价值[J].北方园艺，2009(9):144-145.

[4] 曾东东.家具用苦楝集成材的研究[D].南京：南京林业大学，2011.

[5] 程诗明，顾万春.苦楝遗传资源学研究进展及其展望[J].浙江林业科技，2007，27(2):64-69.

[6] 李桂英，支国.苦楝皮提取物的抗肿瘤活性研究[J].安徽农业科学，2012，40(11):6433-6434.

[7] 董玉峰，荀守华，姜岳忠，等.苦楝育苗与造林技术[J].山东林业科技，2012(5):84-87.

[8] 曲良谱，喻方圆，周思琦.控根对苦楝苗木质量的影响[J].林业科技开发，2013(4):89-92.

[9] 陈平，万福绪，顾汤华，等.干旱胁迫下侧柏、苦楝等树种的生理生化响应及抗旱性评价[J].林业科技开发，2012(4):43-48.

[10] 曲良谱.苦楝、枫杨容器育苗技术的研究[D].南京：南京林业大学，2007.

[11] 陈晓阳，沈熙环.林木育种学[M].北京：高等教育出版社，2005.

[12] 董江水.应用SPSS软件拟合Logistic曲线研究[J].金陵科技学院学报，2007(1):21-24.

[13] 包珩.墨西哥柏幼苗生长规律及光合特性研究[D].南京：南京林业大学，2012.

(责任编辑 赵粉侠)

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

广东省林业科技创新项目(2011KJCX0020)资助。

陈晓阳(1958—)，男，教授，博士生导师。研究方向：林木良种选育与生物技术。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：陈丽君(1989—)，女，硕士生。研究方向：林木遗传育种。Email: 857912128@qq.com。