容器规格对乳源木莲移植容器苗生长过程及节律的影响

欧建德 康永武

( 1. 明溪县林业局，福建 三明， 365200；2. 沙县林业局，福建 三明， 365000)

容器苗在苗木质量与造林成活率等方面具有无可辩驳的优越性[1]，而被广泛应用在困难立地造林[2]、珍贵树种资源培育[3-5]。容器规格决定着育苗基质数量，改变容器苗生长空间与养分供给，影响着苗木生长、苗木质量及育苗成本[6-10]。容器苗造林不受季节限制，容器苗的移植后再培育、出圃时间的往往不同。当前有关容器规格优化大多基于某一时间点的苗木表现来判断，忽视了移植再培育时间这一影响因素，存在着精准性差等问题。为精准容器规格选择和科学苗期管理，分析容器规格对容器苗生长动态效应以及对苗木生长节律影响，揭示容器规格作用苗木生长机制具有现实意义。当前国内外有关容器规格影响苗木生长的动态效应与作用机制研究的迄今未见报道。

乳源木莲（Manglietia yuyuanensis）是中国南方阔叶造林树种，当前乳源木莲研究更多地关注其遗传改良[11]、造林[12-13]、生长规律[13-14]、成林管理[15-18]、混交林效应[19-21]等方面，有关其育苗方面的研究[22-23]较少，迄今未见其移植容器苗方面的研究。开展移植容器苗的容器规格生长效应动态研究，对于精准容器规格选择有着现实意义。Logistic 方程常用于生长动态拟合与生长节律参数估算[7]。通径分析比相关分析和回归分析更为精确，对多因素的统计分析更加符合实际[24]。本研究在福建沙县开展生产上常用3 种容器规格乳源木莲移植容器苗试验，采用定株观测的方法，分析了容器规格的苗木生长动态影响效应，并应用Logistic 方程拟合苗高和地径生长动态的方法，分析了容器规格对苗木生长节律的影响效应，运用通径分析方法分析生长节律与苗木生长的关系，企图揭示容器规格作用苗木生长的机制，明确不同移植再培育时间的合理容器规格，为育苗管理提供理论依据与技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地设在福建省沙县实验苗圃（26 °22′N，117 °52′E），苗圃育苗大棚棚高2.5 m，棚顶遮盖透光度50%的黑色塑料遮阳网，通风性能良好。选用1年生乳源木莲轻基质苗（容器规格5 cm×10 cm，基质为V（泥炭）∶V（珍珠岩）=1∶1，苗高29 cm，地径4.2 mm；移植容器苗的育苗基质为V（泥炭）∶V（珍珠岩）=1∶1，按3 g/cm3标准，拌有艾贝斯缓释肥（其中全氮、有效磷、速效钾含量分别为18%、8%、8%）。2018年6月26 日轻基质小苗移栽至装有育苗基质的不同规格的无仿布袋中，每袋1 株，并摆放育苗大棚中。

1.2 试验设计

采用完全随机试验设计，设有CS1（10 cm×12 cm），CS2（15 cm×15 cm），CS3（16 cm×18 cm）3 种容器规格处理，每个处理重复3 次，9个小区，每小区40 株。6月26 日开始逐株标志并采用钢卷尺测量苗高（精确到0.1 cm）与游标卡尺测量地径（精确到0.1 mm），每隔15 d 测量1 次，直至11月20 日。

1.3 苗木生长模型的拟合与检验

1.3.1 苗木生长模型与相关参数计算

采用Logistic 拟合回归分析法拟合乳源木莲苗高、地径生长节律，拟合方程模型如公式（1）。参照朱仁海等[25]的方法计算不同处理的乳源木莲幼苗苗高、地径生长的线性生长始期（T1）、线性生长终期（T2）、线性生长持续时间（LGD）、线性生长速率（LGR）、最大线性生长速率（MGR）和线性生长量（TLG）。

式中：y为苗高、地径生长量；t为生长时间；a和b为待定系数；k为既定条件下苗高、地径生长可能达到的极限值[7]。

1.3.2 苗木生长模型检验

采用F统计检验方法和计算平均偏差（ME）、平均绝对偏差（MAE）、平均相对偏差（MPE）、平均相对偏差绝对值（MAPE）、模型的预估精度（P）等指标进行苗木生长模型检验，检验方法见参考文献[26-28]。

1.4 苗木生长量与生长节律参数的通径分析

线性生长的T1、LGD、LGR 是衡量Logistic生长过程的主要参数指标，按参考文献[24]的方法对这3个生长节律参数进行通径分析，按参考文献[15] 的方法计算决定系数，揭示容器规格对乳源木莲容器苗生长作用机制。

1.5 数据处理

采用Excel 2003 和SPSS 21.0 软件对数据进行统计分析。采用SPSS 21.0 软件对苗高、地径生长过程进行Logistic 拟合回归分析。采用单因素方差分析法和Duncan 法对苗高、地径和苗木生长节律参数进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 容器规格对苗高、地径生长过程的影响

由表1 可知，各容器规格间移植时乳源木莲苗高、地径无显著性差异，表明处理间移栽时的乳源木莲苗高、地径无显著性差异、是一致的，克服了因移栽时苗木差异产生的试验误差影响。

表1 不同容器规格苗高、地径生长过程表现Table 1 Height and ground diameter growth of seedlings under different container sizes

各处理间的移栽后0～30 d 乳源木莲苗高、地径无显著性差异，表明容器规格对移栽后30 d内乳源木莲苗高、地径生长无显著性影响，说明容器规格对移植后苗高、地径初期（移栽后0～30 d）生长无影响。处理间移栽后41～124 d乳源木莲苗高、地径均有着显著性差异（P＜0.05），表明容器规格有着促进苗高、地径生长效应，且这种促进效应随时间推移而显现；移栽后41～124 d 的乳源木莲苗高、地径总体随容器规格增大呈现增大趋势。

自移栽第41 天起CS3苗高显著大于CS1（P＜0.05），自移栽58 d 起CS2苗高显著大于CS1（P＜0.05），说明CS3较CS2促进苗高生长效应明显提前，表明促进苗高生长效应随容器规格增加而提前；自移栽第94 天起CS3苗高显著大于CS2（P＜0.05），说明在该期间的CS3较CS2显著促进苗高生长。自移栽第41 天起CS3、CS2的地径显著大于CS1（P＜0.05），且CS3、CS2间无显著差异；自移栽第109 天起CS3的地径显著大于CS2（P＜0.05），说明在该期间的CS3较CS2显著促进苗木地径生长。以上结果表明，大规格容器有促进苗高、地径生长效应，且该促进效应随移栽后时间推移而愈加显现，同时说明综合移栽再培育时间合理容器规格很有必要。

2.2 苗木生长过程模型的建立与检验

由表2 可知，各容器规格的乳源木莲的苗高、地径Logistic 生长曲线方程的决定系数分别为0.944～0.968、0.970～0.987，回归方程的F值分别为33.71～60.52、64.67～151.85，均达到极显著性水平（P＜0.01）。

表2 不同容器规格乳源木莲Logistic 生长曲线方程的拟合参数Table 2 Fitting parameters of Logistic equations for height and ground diameter of M. yuyuanensis seedlings under different container sizes

由表3 可知，系列乳源木莲苗高、地径生长模型均通过置信椭圆F检验，检验精度高达99%以上，系列模型的ME、MAE、MPE、MAPE均表现良好。

表3 不同容器规格乳源木莲Logistic 生长曲线方程的检验Table 3 Test of Logistic equations for height and ground diameter of M. yuyuanensis seedlings under different container sizes

2.3 不同容器规格的乳源木莲苗木生长节律比较

由表4～5 可知，各规格容器的苗高生长前期、速生期分别为8～45、83～111 d，地径生长分别为3～18、101～105 d；各规格容器的苗高生长LGR、MGR 和TLG 分别为0.514 4～0.818 0、0.578 8～0.920 2 cm/d、38.19～53.13 cm，地径生长分 别 为0.053 9～0.061 1、0.060 7～0.068 7 mm/d、5.39～6.35 mm。

表4 不同容器规格乳源木莲苗高、地径生长节律参数Table 4 Growth rhythm parameters of heights and ground diameters of M. yuyuanensis seedlings under different container sizes

表5 乳源木莲苗高地径生长节律参数方差分析Table 5 Variance analysis of growth rhythm parameters for height and ground diameter of M. yuyuanensis seedlings

容器规格显著影响乳源木莲苗高、地径生长的T1、T2、LGR、MGR 和TLG（P＜0.05）；容器规格显著影响苗高生长的LGD（P＜0.05）、但对地径生长的LGD 无显著性影响；以上结果表明容器规格显著改变着苗高、地径生长节律。

乳源木莲苗高、地径生长的T1、T2均随容器规格增大呈现增大趋势；容器增大至CS2起显著延迟苗高的T1、T2（P＜0.05），且CS2、CS3间无显著性差异；容器规格增大至CS3显著延迟地径的T1、T2（P＜0.05），CS1的最小，CS3的最大，且CS2与CS1、CS3均无显著性影响。苗高、地径LGR、MGR 和TLG 均随容器规格增大呈现增大的变化趋势，容器增大至CS2起显著增大苗高、地径MGR、LGR、TLG（P＜0.05），CS1的苗高、地 径MGR、LGR、TLG 最小，CS3苗高MGR、LGR、TLG 以及地径TLG 的最大，CS2与 CS3地径LGR、MGR 较大且之间无显著性差异。乳源木莲苗高LGD 随容器规格的增大而减小，容器增大至CS2起显著缩短LGD（P＜0.05），且CS2、CS3间无显著性差异。

2.4 乳源木莲苗木生长与生长节律的通径分析

由表6 可知，乳源木莲移植容器苗高生长的LGD 和 LGR 对苗高和地径均表现出极显著性的正向作用（P＜0.01）、有着明显促进作用，T1对苗高和地径无显著性直接作用。生长节律因子对乳源木莲苗高生长相对重要性由大到小排序依次为LGR、LGD、T1，LGR 单独作用排序第1，有极显著正向作用，LGR 成为影响苗高径生长的主导生长节律因子。综合以上表明，容器规格影响苗高地径生长机制是主要通过改变苗高地径线性生长速度来实现。苗高和地径的LGR 随着容器规格增大呈现增大变化，大规格容器促进高径生长主要是通过增大苗高和地径的LGR 来实现。这与前文中容器规格影响苗木移栽后初期生长不显著，但苗高及地径生长差异随移栽后时间推移而逐渐显现的研究结果相互验证，且很好地解析这一现象。

表6 乳源木莲苗高地径生长量与生长节律参数的通径分析Table 6 Path analysis of height， ground diameter growths and growth rhythm parameters of M. yuyuanensis seedlings

3 结论与讨论

本研究系统分析了容器规格对乳源木莲容器苗生长过程影响，以及对苗高地径生长节律影响效应，拟合了移植容器苗生长过程；采用通径分析方法，分析了生长节律参数对苗高地径生长直接作用效应，并揭示了容器规格影响苗高、地径生长的作用机制；给出不同再培育时间乳源木莲容器规格优化方案，从而为乳源木莲和同类容器苗培育与研究提供参考与借鉴。研究结论认为，容器规格促进生长效应随移栽后时间推移而显现，容器规格影响苗高、地径生长是个动态过程；容器规格对移栽后初期乳源木莲苗高、地径生长无显著性影响，综合再培育时间（移栽后时间）因素合理容器规格选择十分必要。采用用Logistic 方程能够很好地拟合乳源木莲容器苗的苗高、地径生长过程。容器规格显著影响苗高地径生长节律，针对不同容器规格、调节苗木速生期间的养分补给等育苗措施十分重要；容器规格作用苗高、地径生长机制主要是通过改变LGR实现。

容器规格显著影响乳源木莲移植容器苗苗高、地径生长过程，佐证前人关于容器规格影响生长[6-10]的研究结论，合理选择容器规格显得十分重要；容器规格影响乳源木莲苗高、地径生长效应随移栽后时间（再培育时间）的推移而显现，容器规格对移栽后初期生长乳源木莲苗高、地径无显著性影响，与前人关于容器影响苗木初期生长不显著，但苗高及地径生长差异随苗木生长而逐渐显现的研究结论[29-30]相互验证；容器规格影响苗木生长效应随移植后再培育时间而发生变化，与前人关于不同规格容器的苗高地径最早出现差异的时间不同的研究结论[29]相验证，建议容器规格的选择宜综合再培育时间（移栽后时间）因素。地径是衡量苗木质量优劣的主要指标[31]，为此以地径作为苗木质量评价标准，综合育苗成本，本研究的乳源木莲容器苗再培育时间介于0～30 d 的选用10 cm×12 cm 容器，再培育时间介于41～94 d选用15 cm×15 cm 容器，可节约成本；再培育时间在109 d 以上的选用16 cm×18 cm 规格容器，可提高苗木质量。

用Logistic 方程能够很好地拟合苗高、地径生长过程，与前人在纳塔栎（Quercus nuttallii）[7]、乳源木源[22]、浙江樟（Cinnamomum chekiangense）[32]、浙江楠（Phoebe chekiangensi）[32]等树种容器苗株高生长过程拟合结论一致。这表明采用Logistic生长模型拟合乳源木莲移植容器苗苗高、地径生长节律是可行的，意味着可用Logistic 生长模型对生长过程进行精准预测并确定乳源木莲线性生长期（速生期）的起始时间，为科学苗期管理提供技术支持。

容器规格显著影响乳源木莲苗高、地径生长的T1、T2、LGR、MGR 和TLG 等生长节律参数（P＜0.05）；容器规格显著影响乳源木莲苗高生长的LGD（P＜0.05），但对地径生长的LGD 无显著性影响。容器规格影响乳源木莲苗高、地径生长节律的原因，是容器规格改变着容器苗的生长空间与养分供给等生长条件，佐证了前人关于养分供给[32]、生长环境[33]、光照强度[7]等生长条件影响植物生长节律的研究结论。乳源木莲苗高、地径生长T1、T2均呈现随容器规格的增大而增大的变化，究其原因容器规格改变着苗木生长空间与养分供给，一方面苗木根系伸展空间随容器规格增大而增大，导致苗木优先进行根系生长而推迟苗木、地径生长的T1；另一方面随容器规格增大而愈加充足生长空间与养分供给，满足速生阶段的需要，从而推迟T2。乳源木莲苗高、地径生长的LGR、MGR 和TLG 均呈现随容器规格的增大而增大的变化趋势，是随容器规格增大而愈加充足的生长空间与养分供给所致。

乳源木莲苗高、地径生长的LGD 和 LGR 均对苗高、地径均表现出极显著性的正向作用，有着明显促进作用，而T1对苗高、地径无显著性直接作用；生长节律因子对乳源木莲苗高、地径生长相对重要性由大到小排序依次为LGR、LGD、T1，LGR 成为影响容器苗生长的主导生长节律因子。容器规格作用苗高、地径生长的机制主要是通过改变LGR 来实现。LGR 的差异，往往意味着供应生长所需养分的不同。为此建议，要根据容器规格适时调节移植容器苗速生期（线性生长期）养分补给，以提高苗木质量。