4种不同施肥处理对澳洲茶树组培苗生长动态的影响

刘海龙 张烨 覃子海 肖玉菲 姚瑞玲 张晓宁 陈博雯

摘 要 通過测量4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗株高和地径月生长量，分析组培苗株高和地径的生长动态；并对各施肥处理下株高和地径进行Logistic曲线拟合，确定Logistic曲线的3个参数及速生点和速生期，为澳洲茶树组培苗科学施肥和抚育提供依据。

关键词 澳洲茶树 ；组培苗 ；生长动态 ；Logistic曲线

中图分类号 S792.99 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.07.002

Abstract The height and ground diameters of Melaleuca alternifolia tissue cultured plants under four fertilizer treatments were determined to analyze the growth dynamics of the tissue cultured plants in height and ground diameter. The height and ground diameter under the four fertilizer treatments were fitted in the Logistic curve to determine 3 parameters， and fast-growth points and stage in the logistic curve， which will provide scientific evidence for the fertilizer dressing and cultivation of tissue cultured plants of M. alternifolia.

Keywords Melaleuca alternifolia ； tissue cultured plants ； growth dynamics ； logistic curve

澳洲茶树[Melaleuca alternifolia （Maiden & Betche） Cheel]系桃金娘科（Myrtaceae）白千层（Melateuca）属植物，俗称茶树，常绿小乔木，原产于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士北部。由于澳洲茶树枝叶中含有4-松油醇、桉叶素等挥发性成分，长期以来作为香料植物在澳洲广为种植[1]。不同生化类型的澳洲茶树油价格差异大，用途也不同，4-松油醇型澳洲茶树油，就是常说的茶树油，价值最高[2-3]。20世纪90年代以来，由于认识到茶树油的重要商业价值，中国开始引进澳洲茶树，陆续在广东、广西、福建、海南、云南、贵州等地大面积种植[4-6]。

2016年起，广西壮族自治区林业科学研究院生物技术研究所开始研发澳洲茶树专用肥，以充分发挥澳洲茶树人工林生长潜力。但科学的施肥决策还需要先了解树种的生长动态。目前对澳洲茶树生长动态的研究尚属空白。因此，本研究拟探讨4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗一年生的生长动态规律，为科学施肥决策提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地位于广西南宁市广西壮族自治区林业科学研究院生物技术研究所苗圃，东经108°21′2″，北纬22°55′16″。境域属湿润的亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，年平均气温在21.6℃左右，极端最高气温40.4℃，极端最低气温-2.4℃。冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最热的7、8月平均28.2℃。年均降雨量达1 304.2 mm，平均相对湿度为79%，气候特点是炎热潮湿。土壤为第四纪红壤，立地条件中等，质地为轻粘土，土壤有机质、全氮、全磷、全钾平均含量分别为11.3、0.14、0.16和6.43 g/kg。

供试植物为广西壮族自治区林业科学研究院培育出的澳洲茶树良种组培苗，苗高8.0～13.0 cm、地径0.2～0.3 cm ，苗木生长健壮，无病虫害。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

采用“311-A”最优混合设计来研发专用肥配方，纯氮（N） 、纯磷（P） 、纯钾（K）分别由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，设计方案见刘海龙等对澳洲茶树配方施肥的研究[7]。选择11个施肥处理中的2、8、10、11号处理来测定株高和地径。这4种处理中，2号处理缺钾肥、8号处理缺氮肥、10号处理缺磷肥、11号处理则营养较均衡。2016年4月10日至2017年1月5日，每隔30 d测株高、地径，测定时间分别为：4月10日、5月10日、6月9日、7月9日、8月8日、9月7日、10月7日、11月6日、12月6日、1月5日。

1.2.2 数据分析

根据邬荣领等[8]苗高、地径在年生长期内的生长规律用Logistic曲线方程：

y=k/（1+a×e-bx）（1）

式中的y为生长性状，x为时间，a，b，k为待定常数。

采用Excel和SPSS软件对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 苗高的生长节律

由图1可知，4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗株高生长进程趋势基本一致，呈S型增长趋势。从4月10日到10月7日，不同施肥处理下澳洲茶树组培苗株高差异不大。从10月7日起，不同施肥处理的株高开始拉开差距，处理10和11的株高明显高于处理2和8，其中处理10的株高又略高于处理11。

由图2可知，不同施肥处理下澳洲茶树组培苗每个月的净增长量有所不同。处理2和处理8均有1个峰值，处理2的峰值在8月份，随后降到较低水平；处理8的峰值持续2个月（8月和9月），随后降到较低水平。处理10和处理11则有2个峰值，1个峰值发生在8月，另1个峰值发生在11月，10月份降至谷底。净增长量是光合作用和呼吸作用的共同结果，由此推测不同施肥处理下澳洲茶树的光合作用效率可能有所不同。

2.2 地徑的生长节律

由图3可知，4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗地径的生长趋势和株高基本一致，都呈S型曲线。4月10日至8月8日，4种不同施肥处理的澳洲茶树地径差距不大。8月10日以后，处理8的地径明显小于其它3种处理的地径。11月6日以后，处理2、10和11之间的地径也拉开差距，处理11的地径大于处理10，处理10的地径大于处理2。

由图4可知，澳洲茶树组培苗地径与株高的生长节律类似，但峰值出现时间与株高有所不同。处理2只有1个峰值，出现在9月份，比株高的峰值（8月份）推迟1个月。处理8有2个峰值，分别在6月份和11月份，但峰值水平相对较低。处理10和11也有2个峰值，分别在7月份和10月份，峰值水平高，但峰值出现的时间不同于株高（8月份和11月份），8月份时净增长量降至谷底。

2.3 Logistic曲线拟合

利用Logistic曲线（S型曲线）拟合各个施肥处理下株高和地径的年生长动态，拟合得到的Logistic方程经过F检验都是极显著的，且决定系数（R2）都大于0.97（表2）。这说明基于株高、地径测量数据拟合得到的Logistic方程拟合度极高，可用来估算不同生长阶段的株高、地径值。

Logistic曲线方程模拟的是生物生长的总体动态过程，利用该方程还可以求导出日生长量最大的时间点，以及连日生长量变化速率最快的2个时间点，2个连日变化速率最快点之间的时间段称为速生期（表3），求导计算方法参照张连翔等[9]研究方法。

由表3可知，不同施肥处理下的澳洲茶树株高和地径的速生点存在一定的差异，株高速生点最迟的10号处理（6月10日）与最早的8号处理（5月11号）相差30 d，地径速生点最迟的11号处理（6月13日）与最早的8号处理（5月9号）相差35 d。不同施肥处理下澳洲茶树株高和地径的速生期长短也不同，株高速生期最长的是10号处理（173 d），最短的是8号处理（133 d），地径速生期最长的是11号处理（188 d），最短的是8号处理（129 d）。除了8号处理的地径速生期短于株高速生期外，其它3个处理的地径速生期都长于株高速生期。

3 讨论与结论

3.1 4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗1年生株高和地径生长量都呈S型曲线生长。利用Logistic曲线拟合各个施肥处理下澳洲茶树组培苗的株高和地径的生长动态，决定系数均在0.97以上，拟合效果极显著；利用Logistic曲线求导，确定了4种不同施肥处理下澳洲茶树组培苗株高和地径的日最大生长点和连日变化速率最快的2个时间点，从而确定了各个施肥处理下的速生期。根据林木速生时间点和速生期长度来制定合理的水肥管理措施，对促进林木生长和提高生长质量有重要意义。不同施肥处理下澳洲茶树的株高和地径生长在生长前期、速生期和生长后期呈现出慢-快-慢的节律，具有明显的阶段性[10]。

3.2 正常的大田种植一般不会出现极端缺氮、缺磷或缺钾的情况，所以澳洲茶树组培苗1年生植株正常的生长曲线应当以11号施肥处理下的Logistic生长曲线为准。通过对比分析发现：处理2和处理8的株高与地径速生期均短于处理10和处理11，这证明缺少氮肥和钾肥对植株的生长影响较大，而缺少磷肥则影响相对较小。至于氮、磷、钾肥对澳洲茶树株高、地径生长总量的影响，张烨等[11]已有研究结论，在此不赘述。

参考文献

[1] 梁忠云，李桂珍，陈海燕，等. 白千层油生化类型的研究[J]. 林业科技开发，2014，28（3）：90-93.

[2] 梁忠云，李桂珍，陈海燕，等. 白千层芳香油树种的引进研究进展[J]. 香料香精化妆品，2011（6）：37-40.

[3] 刘海龙，陈博雯，安家成，等. 澳洲茶树组培继代增殖技术优化[J]. 西部林业科学，2017，46（5）：23-28.

[4] 肖玉菲，陈博雯，刘海龙，等. 澳洲茶树组培继代芽瓶外生根技术研究[J]. 西部林业科学，2018，47（2）：2-5.

[5] 覃子海，肖玉菲，刘海龙，等. 互叶白千层扦插繁殖技术[J]. 广西林业科学，2017，46（1）：111-114.

[6] 陈博雯，袁剑英，刘海龙，等. 4-松油醇型澳洲茶树组培生根技术研究[J]. 西北林学院学报，2017，32（4）：120-123.

[7] 刘海龙，覃子海，陈博雯，等. 配方施肥对澳洲茶树枝叶产量和产油量的影响[J]. 热点农业科学，2017，37（9）：21-25.

[8] 邬荣领，王明庥，黄敏仁，等. 黑杨派新无性系研究Ⅵ苗期年生长量的动态分析[J]. 南京林业大学学报，1988（4）：1-12.

[9] 张连翔，刘学增. 逻辑斯缔曲线上两个重要特征点的分析及其应用[J]. 河北林学院学报，1992，7（2）：154-158.

[10] 王鹏良. 4个芳樟醇型樟树无性系组培苗年生长动态分析[J]. 广西林业科学，2009，38（3）：146-149.

[11] 张 烨，覃子海，刘海龙，等. 配方施肥对澳洲茶树幼林生长性状的影响研究[J]. 西部林业科学，2018，47（1）：29-33.