云南甜角生长规律及气候因子对其生长的影响

王兵益，杨时宇，李体初，赵一鹤，杨光映，廖礼彬

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所，云南　昆明650224；2.云南省林业科学研究院，云南　昆明650201)



云南甜角生长规律及气候因子对其生长的影响

王兵益1，杨时宇1，李体初1，赵一鹤2，杨光映1，廖礼彬1

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所，云南昆明650224；2.云南省林业科学研究院，云南昆明650201)

摘要：甜角是苏木科酸豆属常绿乔木，是新近引进的热带经济树种，其果实具有重要的食用和药用价值。本文在区域试验的基础上，全面调查甜角生长状况及各试验地的气候因子，探讨了甜角的生长规律及气候因子对其生长的影响。结果表明，甜角株高、地径和冠幅呈“S”型生长，符合逻辑斯蒂生长模型，且与其生殖发育过程高度吻合；甜角在各试验点的生长速度差异显著，平均温度和≥10℃的积温分别是株高和地径的主要影响因子，热量成为甜角推广种植过程中需要重点考虑的关键因素。

关键词：甜角;热带经济树种;生长规律;气候因子;生长速度;逻辑斯蒂生长模型

甜角(Tamarindusindica)是苏木科酸豆属常绿乔木[1]，是酸角的变异品种[2]，原产热带非洲，后经苏丹引入印度，再由亚洲南部传播到波斯、阿拉伯国家和欧洲等地[3]。甜角成熟果肉含有丰富的有机酸、糖类、氨基酸、B族维生素及各种矿物质营养成分[4]，可生食或熟食，可加工成软糖和其他食品[5]，也可以加工成饮料。其种子富含酸角多糖，为一种类似果胶但性能又优于果胶的良好食品增稠剂和稳定剂，果实入药有驱风湿和抗坏血病之功效。作为热带水果，甜角在中国很受欢迎，但以前市场上的甜角都是进口的，从1999年开始，中国林科院资源昆虫研究所陆续从泰国引进甜角，并在云南的部分地区进行区域试验，在云南南部及干热河谷区域种植成功[6]，但因为对甜角的生长过程及适应区域了解不全面，给进一步推广种植及管理带来了困难。本文在区域试验的基础上，全面调查引进甜角生长状况及各试验地的气候因子，研究了甜角的生长规律及气候因子对其生长的影响，为甜角整形修剪、推广种植及管理提供参考依据。

1材料和方法

1.1栽培地区的自然状况

根据甜角可适应的最大区域范围，为使试验点尽可能覆盖更广的地理区域和更大海拔范围，选择了8个实验点，分别位于澜沧江、金沙江和红河3个流域的8个县市(表1)，气候以热带和亚热带季风气候为主。其中，景洪市为北热带和南亚热带湿润季风气候，冬暖夏热、湿润多雨，而元江、元谋、元阳、宾川、鹤庆和永胜等地区为亚热带季风河谷干热气候区，干热少雨、光热充沛、干湿季分明、土壤贫瘠，荒山造林难度大。这些地区年平均气温17.4～24.4℃，极端最低气温-6.2～5.8℃，极端最高气温37.7～42.3℃，≥10℃的活动积温在5 919～8 687℃。年降水量593～1 398mm，主要集中在6-8月。土壤类型以红壤、燥红壤和砖红壤为主。

1.2研究方法

甜角生长规律的研究在中国林科院资源昆虫研究所元江试验站内完成，从1999年引进甜角开始，分别于2002年、2004年、2006年、2008年、2009年、2010年、2011年和2012年在站内栽植甜角嫁接苗，2013年4月调查这些甜角的地径、树高和冠幅，不同树龄的甜角各调查30株。区域试验从2005年开始，2005年7月份育苗，2006年3月份嫁接，7月定植，定植时平均苗高20～30cm，定植的株行距5m×6m。2012年4月在全面踏查的基础上，在每个试验点随机调查10～20株，调查内容包括胸径、树高和冠幅，同时观测其发育状态。

参考前人的研究成果，并结合对甜角试验林多年的观察经验，选择年平均气温、极端最高气温、极端最低气温、≥10℃的活动积温、年平均降水量、年均相对湿度和年日照时数等7个气候因子为研究对象，根据云南省气候局编写的《云南省农业气候资料集》[7]收集和整理气候数据(表1)。

用Excel软件分析甜角树龄和主要生长指标间的关系并作图，树龄从定植时起算。用SPSS软件进行甜角生长的回归方程拟合，并对不同试验点甜角的生长情况作方差分析，同时把胸径和树高作为因变量，气候因子作为自变量，通过逐步回归筛选气候因子，找出影响甜角生长的重要气候因子。

表1　试验点概况

2结果与分析

2.1甜角的生长规律

甜角株高、地径和冠幅随树龄的增长呈现出相近的生长规律(图1～3)：在定植的前2-3年，株高、地径和冠幅增加的幅度较小，随后株高、地径和冠幅快速增加，年生长量在5年达到最大值，随后生长速度逐渐减缓，树龄到10年左右，株高、地径和冠幅的生长速度进入相对稳定的阶段。

表2　甜角生长的数学模型

图1　甜角株高生长曲线

图2　甜角地径生长曲线

甜角定植后需要1年左右的时间来适应新的环境，恢复正常生长，随后的1-2年中，由于根系不够发达，树冠较小，各种营养成分的吸收和有机物积累较少，所以在定植的前2、3年中，株高、地径和冠幅增加的幅度较小，植株生长较为缓慢。树龄在2、3年的植株，根系较为发达，树冠也达到一定规模，充分保证了甜角生长所需的有机物和各种营养成分的供应，进入迅速生长期。当树龄达到10年左右，各生长指标达到较高水平，生长速度再次减慢。

图3　甜角冠幅生长曲线

2.2气候因子对甜角生长的影响

经过6年的区域试验，各试验点的甜角都能正常生长发育，并都进入开花结实阶段，但各区域试验点上甜角的生长速度差异显著(表3)，平均株高最高的是元江县大水平乡龙潭试验点，达到6.9m，平均冠幅和胸径最大的是景洪橄榄坝试验点，分别到达4.7m和22.2cm，平均株高最低、冠幅和胸径最小的都是鹤庆县朵美乡黄浴村试验点，平均株高、冠幅和胸径分别为2.4m、2m和13.8cm。不同区域试验点甜角在株高、地径和冠幅指标的差异较大，个别区域间达到了极显著水平(表4)。

表3　各试验点甜角的生长情况

注：同一列中不同字母标示差异显著，括号内的值为标准差。

表4　不同地点甜角主要生长指标的方差分析

气候因子是影响植物生长发育的主要因素之一，也是决定植物分布和适应区域的重要因素。为探讨影响甜角生长的主要气候因子，选择株高(Y1)和地径(Y2)做因变量，将年平均气温(X1)、极端最高气温(X2)、极端最低气温(X3)、≥10℃的积温(X4)、年平均降水量(X5)、年均相对湿度(X6)和年日照时数(X7)做自变量，通过逐步回归筛选影响甜角生长的主要气候因子。

株高同各气候因子回归结果显示，≥10℃的积温(X4)被选入多元回归方程，计算结果为，Y1= -0.829 36+0.000 74X4④，R=0.729 109；F=6.81；P= 0.040 1。

地径同各气候因子回归结果显示，年平均气温(X1)被选入多元回归方程，计算结果为，Y2= 1.178 7+0.773 39X1⑤，R=0.717 844；F= 6.38；P= 0.044 9。

甜角的株高和地径同气候因子回归结果都跟温度相关，且检测结果显示方程都达到了极显著水平。株高和地径是衡量植物生长速度的主要指标，而温度也是影响植物生长主要气候因子之一。平均温度和≥10℃的积温都和热量有一定的关系，但平均温度和≥10℃的活动积温用来表示热量上还是有细微差别，平均温度表示这个地区温度的总体水平，而且≥10℃的活动积温表示的是≥10℃以上的积累温度总和。这些差别说明≥10℃高温部分对株高的贡献较大，而平均温度对胸径的影响较为明显。

3结论与讨论

3.1甜角的生长规律

甜角株高、地径和冠幅呈“S”型生长，符合逻辑斯蒂生长模型。栽植初期生长速度较慢，经历快速生长期后生长速度又逐渐减缓，这种生长规律与其它树种相似[8～10]，只是进入快速生长期所需的时间有所差异。在栽植初期，苗的根系不发达，也需要适应新的土壤环境，所以生长速度慢。经过一段时间的生长，根系比较发达，也适应了新的土壤环境，逐渐进入快速生长期。当植株生长到一定程度，其根系和树冠的增加速度小于植株整体的生长速度，植株生长速度就会放缓，进入稳定生长期。

甜角的营养生长规律和生殖发育过程高度吻合，嫁接苗从第3年开始开花结果，5年就进入较稳定的生产期。甜角苗栽种的前2-3年生长速度较慢，第3年进入快速生长期，年生长量到5年达到最大值。甜角花序是总状花序，小花数量很多，花期较长，开花要消耗大量的能量，所以只有植株长到一定大小后方可开花结果，植株进入快速生长期，也进入了盛果期。

虽然不同的气候条件和水肥管理措施会在一定程度上影响树木生长、发育过程，但不会改变树木的生长发育规律。了解和认识甜角的生长发育规律，可以为甜角果园的营造规划及树体修剪整形提供参考。根据甜角的生长规律，在正常条件下，2年就能定杆，第3年开始整形、修剪，5年后基本成形。

3.2气候因子对甜角生长的影响

在云南，热量是甜角推广种植过程需要重点考虑的关键因子。≥10℃的积温和年平均气温是影响甜角株高和地径的主要气候因子，都跟热量有关，说明热量是影响甜角生长的关键因子。虽然所有气候因子都会影响树木的生长和发育过程，但不同树种及不同的栽种地点，各气候因子所起作用的重要程度不同，限制性因子往往容易成为关键因子。从甜角类植物的分布区来看，不仅在热量和水分都充足的热带地区有分布，在热量丰富、水分不足的干热河谷区域也有分布，这说明这类植物对热量的要求高，而对水分的要求没那么严格，所以，热量很容易成为制约其生长的主要因素，也是甜角推广种植中需要重点考虑的因素。

参考文献：

[1]吴征镒.云南植物志(第八卷)[M].北京：科学出版社，1997:468-469.

[2]王芳，赵一鹤，杨时宇，等.甜角花部特征和传粉系统研究[J].西部林业科学，2013，42(4):67-72.

[3]Verheij E.W.M.酸角[J].云南热作科技，1994，17(3):46-47.

[4]赵静，冯叙桥，吴永娴.酸角的营养成分分析[J].营养学报，2001，23(4):378-379.

[5]邵金良，黎其万，刘宏程.酸角保健软糖的加工工艺技术研究[J].中国食品添加剂，2010(2):201-205.

[6]赵一鹤，杨时宇.泰国甜角引种栽培试验[J].浙江林业科技，2005，25(1):53-55.

[7]云南省气象局.云南省农业气候资料集[M].昆明:云南人民出版社,1984.

[8]唐光卫，何暋斌，罗宏福，等.桂西北秃杉人工林生长规律分析[J].西部林业科学，2015，44(2)：97-99.

[9]白文斌，廖超英，康乐，等.西藏昌都地区川西云杉林木生长规律研究[J].西北林学院学报,2012，27(5):158-162.

[10]康博文，刘建军，李文华，等.樟子松苗木生长规律研究[J].西北林学院学报,2009,24(1):74-77.

Growth Regularity and the Effect of Climatic Factors on Tamarindus indica

WANG Bing-yi1,YANG Shi-yu1,LI Ti-chu1，ZHAO Yi-he2,YANG Guang-ying1，LIAO Li-bin1

(1.Research Institute of Resource Insects,Chinese Academy of Forestory,Kunming Yunnan 650224,P.R.China;2.Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P.R.China)

Abstract:Tamarindus indica Linn,an evergreen arbor,belongs to Caesalpiniaceae,were introduced to China recently,and it is a tropical non-wood forest with high edible and medicinal value.In this paper,relevant data of its growth and climatic factors were collected based on regional trials,and its growth rhythm and the effect of climatic factors were analyzed.The results showed that the growth curve of basal diameter,high and crown width were in a “s” shape.Its growth accorded with the Rogistic growth model and the process of reproductive development.There were significant difference in growth rate among different experimental sites,and the mean temperature and accumulated temperatures above 10℃ were the main impact factors of its high and basal diameter respectively,and heat should be considered as the critical factor in its planting for promoting.

Key words:Tamarindus indica Linn.;tropical non-wood forest;growth rhythm;climatic factor;growth rate;Rogistic growth model

中图分类号：S 667.9

文献标识码：A

文章编号：1672-8246(2016)02-0041-05

通讯作者简介：杨时宇(1957-)，男，研究员，主要从事经济林培育研究。E-mail:ririysy@139.com

第一作者简介：王兵益(1976-)，男，副研究员，博士，主要从事资源植物学研究。E-mail:wbykm@aliyun.com

基金项目：国家林业局林业公益性行业专项(201204420)。

*收稿日期：2015-07-13