黑荆树苗期生长节律研究

蒋 燚 李 娟 刘晓蔚 姜 英 戴 菱 何应会

(广西壮族自治区林业科学研究院,广西优良用材林资源培育实验室, 国家林业局中南速生材繁育实验室，广西 南宁 530002)



黑荆树苗期生长节律研究

蒋 燚 李 娟 刘晓蔚 姜 英 戴 菱 何应会

(广西壮族自治区林业科学研究院,广西优良用材林资源培育实验室, 国家林业局中南速生材繁育实验室，广西 南宁 530002)

2013—2014年在广西林业科学研究院苗圃地内对黑荆树幼苗不同月份的苗高和地径生长量进行调查，分析其幼苗的生长节律，并利用Logistic曲线和S曲线拟合黑荆树0.5年生幼苗的生长过程。结果表明，黑荆树0.5年生幼苗的生长进程具有明显的间歇性，苗高和地径均有2次生长高峰，且出现时间基本一致。Logistic曲线更适合描述其苗高和地径的生长过程，拟合的生长曲线可预测黑荆树0.5年生幼苗的生长状况，从而为育苗造林工作提供参考。依据黑荆树0.5年生幼苗地上部分的生长特点，将其生长过程划分为生长前期、速生期和盛末期3个阶段，并根据不同阶段的生长特性提出相应的育苗措施。

黑荆树；苗期；苗高；地径；生长节律

黑荆树(Acaciamearnsii)又名澳洲金合欢，是含羞草科(Mimosaceae)金合欢属常绿乔木，原产于澳大利亚和南非，为多用途经济树种[1]。其树皮单宁含量高，是优质的栲胶原料树种；也是优良的用材、薪炭树种；树叶可作绿肥；花是优质蜜源；根系发达，有根瘤菌，即可改良土壤，又可保持水土。黑荆树全身是宝，被称为“林业黑金子”。黑荆树生物学特性、育苗和造林技术、遗传育种等方面的研究方兴未艾[2-5]，但是对其苗期生长节律的研究却较少，因此，对黑荆树苗期生长节律进行研究，总结黑荆树苗期生长模型曲线，对更好地了解黑荆树苗木生长规律，培育高质量苗木具有重要意义。本试验对黑荆树从种子萌发到炼苗出圃造林的苗期生长节律进行研究，并根据不同阶段的生长特性提出相应的育苗措施。

1 试验地概况

试验地设在广西林业科学研究院林业研究所的科研苗圃内，地处广西南宁市北郊，位于北纬22°56′，东经108°21′。年均温20.0～21.0 ℃，极端高温39.4 ℃，极端低温-1.5 ℃，年均相对湿度约80%，年均降雨量 1 347 mm。土壤为页岩发育而成的酸性赤红壤。

2 材料与方法

2.1 种子处理及苗木管理

试验用的黑荆树种子为云南楚雄种源不同家系的混合种。2013年10月25日将种子用98%的浓硫酸浸泡4 min，边浸泡边搅拌，随后用清水冲洗干净，水滴干后将种子均匀地撒播在沙床上，再用细沙覆盖，厚度以不见种子为宜。盖上塑料薄膜防止雨水冲刷，并对其起保温保湿作用。3 d后种子开始萌发，1周后大部分种子都已出土，此时在薄膜上覆盖遮光率为80%的遮阳网，白天掀开薄膜通风。2013年11月25日将幼苗移入规格为10 cm的种植袋。

2.2 指标测定及数据分析

由于冬季黑荆树幼苗的生长极为缓慢，因此，测定时间从2014年3月20日开始，到苗木出圃造林为止。随机选择50株幼苗进行测量，每20 d测定1次苗高和地径，苗高用钢卷尺测量，地径用电显卡尺测量，做好数据测定记录。试验数据采用Excel进行绘图和SPSS 19.0进行数据分析。

3 结果与分析

3.1 苗高生长规律

2014年3—7月连续6次对黑荆树的高生长量进行测定，结果见表1。

表1 黑荆树幼苗高生长过程

表1可知，2013年11月至2014年4月，黑荆树高生长比较缓慢，181 d苗高总生长量仅为13.33 cm，苗高累积为总生长量的25.22%。这时期苗木高生长缓慢的原因是黑荆树喜温暖湿润气候，而2013年11月至2014年4月，南宁温度较低，且阴雨天气较多，不利于苗木生长。5月开始，随着气温的不断升高，苗高生长加快，进入快速生长期，净生长量最高达15.80 cm，占总生长量的29.90%。其中实生苗的连续生长曲线见图1，净生长量曲线见图2。

从苗高生长过程(图1～2)可看出，在观测期间，黑荆树苗木高生长有2次高峰期。第1次是在5月21日前后，之后高生长暂时放缓，到7月4日前后进入第2次生长高峰期。由此可见，黑荆树苗木的高生长有明显的间歇性。

3.2 地径生长规律

黑荆树地径生长量的测定结果见表2。

表2 黑荆树地径生长过程

从地径生长过程(表2、图1～2)可知，2013年11月至2014年4月，地径生长也相当缓慢，181 d地径生长总量为0.76 mm，占总生长量的24.94%。5月苗木进入快速生长期，高生长开始急剧加快，地径生长也随之加快，5月21日前后进入第1次生长高峰期，净生长量达0.88 mm，占总生长量的32.36%，其生长速率较同期苗高生长快。5月下旬至6月中旬，地径生长有所放缓，净生长量占总生长量的17.65%。6月中旬以后，地径生长又开始明显加快，7月4日前后达到第2次生长高峰期，净生长量占总生长量的22.06%。由此可见，黑荆树苗木地径生长也具有间歇期，且与高度生长一致。

3.3 苗木生长模型

采用林业上常用Logistic模型来拟合苗木生长量，其表达式为：

式中:y为苗木生长量；x为生长时间；k表示苗木生长极限，用等差三点法计算；a、b为待定系数，可用最小二乘法求得[6-8]。

也有学者用S曲线来描述苗木的生长过程，并取得和Logistic曲线相当的效果[9]，S曲线模型为：

式中:y为苗木生长量；x为生长时间；a、b为待定系数。

本研究分别用这2种模型对黑荆树苗木的苗高和地径进行拟合，结果见表3和表4。

表3 黑荆树苗高和地径的Logistic拟合模型

注：x为速生拐点，x1、x2分别为萌动到速生及速生转变为缓慢生长的分界点。

由表3可知，应用Logistic曲线拟合黑荆树苗高(决定系数0.989)、地径(决定系数0.990)生长节律的效果很好。通过对生长拐点x、x1和x2的计算，结合苗木的实际生长情况，将黑荆树的高生长和地径生长都划分为3个阶段，生长前期为2013年11月至2014年4月30日，速生期为5月1日至7月4日，盛末期 为7月4日至生长量大幅下降为止)。苗高和地径的速生期持续时间为65 d，净生长量占生长总量比例最大(苗高为74.78%，地径为72.06%)，速生期是决定苗木质量的关键，因此，要加强水肥管理，满足苗木旺盛生长所需要的水、肥和光照条件，最大限度地提高苗木生长量。由于本试验只针对出圃造林前的黑荆树幼苗进行生长节律的观测，因此关于盛末期的生长节律是否一致还有待进一步研究。

表4 黑荆树苗高和地径的S曲线拟合模型

由表4可知，用S曲线对黑荆树0.5年生幼苗苗高和地径生长过程的拟合也很好(表4)，决定系数均在0.970以上，且差异性均达到极显著水平。该模型也可用来描述黑荆树幼苗苗高和地径的生长过程。但是苗高和地径拟合方程的决定系数均小于Logistic曲线，因此,苗高和地径用Logistic曲线拟合的效果更优于S曲线。

4 结 语

调查发现，黑荆树0.5年生苗生长有明显的阶段性。根据黑荆树苗木地上部分的生长特点，可将苗木的生长过程划分为生长前期、速生期和盛末期3个阶段。生长前期维持时间较长，持续了181 d，苗木生长量约占总生长量的1/4，此阶段主要注意喷药防晒、适时适量灌溉施肥，促进根系生长，为速生期打下基础;5月份进入速生期，这一时期苗木将消耗大量的养分和水分，速生期内苗高和地径生长均出现2次生长高峰期，这是由于苗木营养重心分配转移等原因，在第1次生长高峰期过后，苗高和地径的增长速率都有所减缓，之后又会明显加快，直到出现第2次高峰期。有研究表明，苗木生长期的长短不是造成苗木生长差异的主要原因，速生期持续时间的长短和来临的早晚，对苗木生长量有直接影响[10-11]。因此,速生期间应施高氮低钾低磷肥料，充分灌溉，全面除草，以确保苗木的旺盛生长。盛末期以施磷肥和钾肥为主，并注意病虫害的防治。

[1] 朱积余，廖培来.广西名优经济树种[M].北京：中国林业出版社，2006.

[2] 张正全.黑荆树[J].云南林业调查规划设计，1996(2)：46-47.

[3] 蒋燚，黄荣林，易平，等.广西黄冕林场黑荆树不同家系造林试验初报[J].江西林业科技，2010(5)：14-17.

[4] 曾觉民，刘锦荣，彭晓斌.云南高原黑荆树生态经济性状的初步评述[J].云南林业科技，1996(2)：66-70.

[5] 张兴春.黑荆树营养钵育苗技术[J].吉林林业科技，2013，42(2)：56-57.

[6] 朱仁海，杨琪瑜，沈文瑛.统计分析方法[M].北京：中国林业出版社，1990.

[7] 吴国欣，王凌晖，俞建妹，等.降香黄檀幼年生长节律研究[J].浙江林业科技，2010，30(3)：56-60.

[8] 廖美兰，王华新，汪艳云，等.美丽异木棉苗期生长节律[J].广西林业科学，2014，43(1)：101-104.

[9] 李成林.光皮桦苗期生长节律研究[J].福建林业科技，2009，36(3)：41-43.

[10] 陈存及，李生，曹永慧，等，光皮桦苗高生长期划分有序样本聚类分析[J].福建林学院学报，2002，22(3)：197-200.

[11] 陈丽君，刘明骞,廖柏勇，等.苦不同种源苗期生长性状和生长节律研究[J].西南林业大学学报,2014,34(4):1-7.

(责任编辑 韩明跃)

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

国家林业行业公益科研专项(201104019)资助。

10.11929/j.issn.2095-1914.2015.01.004

S723.1

A

2095-1914(2015)01-0017-04

第1作者：蒋燚(1968—)，男，博士，教授级高级工程师。研究方向：森林培育和森林生态。Email:jy68@163.com。