全 文 :收稿日期:2013 - 03 - 26
基金项目:贵州乡土槭属植物资源调查、收集及苗木培育关键技术研究(编号:黔科社 SY[2010]3029) ;贵州主要野生木本观赏植物资源栽培技术示
范及推广 (编号:黔科合成字[2011]5035) ;贵州乡土阔叶园林绿化树种评价、筛选及苗木培育关键技术研究(编号:2009-03)。
作者简介:邓伦秀(1969 -) ,女,贵州桐梓人;高级工程师,主要从事林木种质资源研究。
纳雍槭实生苗年生长规律研究
邓伦秀1, 赵 勤1,2, 潘德权1, 李从瑞1, 陈志萍1
(1.贵州省林业科学研究院, 贵阳 550011; 2.西南林业大学, 云南 昆明 650224)
Study on Annual Growth Dynamics of Acer nayongense Seedling
DENG Lun-xiu1,ZHAO Qin1,2,PAN De-quan1,LI Cong-rui1,CHEN Zhi-ping1
摘要:研究了 1 年生纳雍槭实生苗的生长动态,结果表明:纳雍
槭的年生长规律符合 Logistic 曲线特征,据此方程建立了苗
高、地径与生长时间的拟合模型;根据生长动态,将苗木生长划
分为 4 个阶段:出苗期、生长初期、速生期和生长后期;进入速
生期,苗高保持快速生长,仅用 34. 8% 的生长时间生长了
66. 6%的生长量,比地径生长提早 12 d结束速生期进入生长后
期,地径用 40. 7%的生长时间,生长了 67. 8%的生长量。
关键词: 纳雍槭;年生长规律;Logistic方程;实生苗
中图分类号: S 792. 35 文献标志码: A
文章编号: 1001 - 4705(2013)07-0077-04
纳雍槭 Acer nayongense Fang,槭树科(Aceraceae)
槭属落叶小乔木树种,高达 5 m[1],是建水阔叶枫
A. amplum subsp. bodinieri(H. Léveillé)Y. S. Chen 的
异名[2],贵州主产月亮山、佛顶山、梵净山、大沙河、纳
雍、榕江等地,纳雍槭生于海拔 800 ~ 1 800 m 的疏林
中,园林绿化中主要属于遮荫树类[3,4]。目前,仅见纳
雍槭在湖南的新分布记录[5],尚无苗木方面的研究。
以纳雍槭 1 年生实生苗群体为研究对象,利用 Logistic
曲线方程对苗木年生长规律进行拟合,揭示其生长发
育规律,旨在为培育优质苗木提供科学依据,为进一步
的开发利用奠定基础。
1 试验地概况
试验地设在贵州省林业科学院苗圃。该地位于贵
阳市西南郊 8 km,北纬 26°30,东经 106°43;地貌属贵
州高原中部丘陵,地势较平缓,海拔 1 100 m;土壤为三
叠纪石灰岩发育的山地黄壤,厚度多在 0. 8 m以上,板
结粘重、石砾含量多,瘠薄,pH 值 3. 25 ~ 5. 8;年平均
气温 15. 2 ℃,1 月份平均气温 6. 3 ℃,7 月份平均气温
27. 7 ℃,极端最低气温 - 7. 3 ℃,极端最高气温 37. 5
℃,年平均降雨量 1 198. 9 mm,平均相对湿度 77%,无
霜期 278 d。
2 材料与方法
2. 1 播种育苗及苗期管理
2010 年 10 月在贵州省台江县,当纳雍槭种子变
成黄褐色时进行采收,采收置荫凉处阴干后搓去果翅,
将种子用布袋装好置于荫凉处干藏。2011 年 3 月 30
日播种,采用宽幅条播,播幅 10 ~ 15 cm,深 1 ~ 1. 5
cm,用腐熟树皮覆盖 0. 5 ~ 1 cm。4 月 23 日开始出苗,
5 月 10 日出苗整齐后,及时除草、间苗;苗期加强除
草、追肥、灌水、遮荫、病虫防治等管理。
2. 2 研究方法
2. 2. 1 苗高、地径生长量的测定
自 5 月 20 日起至 11 月 15 日止,每 10 d 对 30 株
固定标准株测定苗高(钢卷尺测量,精确到 0. 1 cm )和
地径(游标卡尺测量,精确到 0. 02 mm)。
2. 2. 2 苗高、地径生长曲线拟合
采用 Logistic方程[6]拟合苗高、地径生长曲线:
y = k
1 + ae - bx
……(1) ,其中,x为生长时间;y 为观测指
标累积生长量;a、b是待定常量,b 表示增长率;k 为生
长终极量。
应用 SPSS软件拟合生长曲线中,初始 k、a、b值的
计算公式:
k =
y2
2(y1 + y3)- 2y1y2y3
y2
2 - y1y3
,其中 y1 表示生长始点
生长量;y2 表示生长中点生长量;y3 表示生长终点生
长量。
b = 1x2 - x1
ln
(k - y1)y2
(k - y2)y1
;
a =
k - y1
y1e
- bx1或 a =
(k - y1)e
bx1
y1
。
其 x1、x2、y1、y2 为任意 2 个时间生长量的实测值。
·77·
问题探讨 邓伦秀 等:纳雍槭实生苗年生长规律研究
2. 2. 3 苗高、地径生长阶段划分
将(1)式对 x求导数:
令
d2y
dx2
= 0,可得连日生长量最大时的 x值:
x = 1b ln a……(2)
令
d3y
dx3
= 0,可得连日生长量变化速率最快的 2 个
点 x1 和 x2:
x1 =
1
b ln(
a
槡2 + 3
)……(3)
x2 =
1
b ln(
a
槡2 + 3
)……(4)
从 x1到 x2 表示苗木生长由萌动到速生及由速生
转入缓慢生长的分界点,其中 x2 ~ x1 为速生阶段。
3 结果与分析
3. 1 苗高、地径生长定期观测结果
纳雍槭一年生苗生长期从 4 月 23 日出苗起至 11
月 15 日止,历时 204 d,苗高生长量平均值 61. 6 cm,最
大值 83. 6 cm;地径生长量平均值 8. 7 mm,最大值 10. 9
mm(表 1)。
表 1 苗高(地径)定期观测结果
测定时间
(月 /日)
生长天数
(d)
连续生长量
苗高(cm) 地径(mm)
05 /20 27 6
05 /30 37 7
06 /09 47 10. 3
06 /20 57 12. 2
06 /30 67 12. 4 1. 3
07 /11 78 17. 3 2
07 /22 89 23. 9 2. 4
08 /02 100 30. 8 3. 5
08 /15 113 44. 4 4. 2
08 /25 123 48. 2 4. 5
09 /09 138 53. 4 5
09 /20 149 53. 6 5. 7
10 /03 162 57. 4 7. 6
10 /13 172 60. 6 8. 3
10 /25 184 61. 1 8. 6
11 /15 204 61. 6 8. 7
3. 2 纳雍槭苗高生长的年变化规律
3. 2. 1 苗高生长动态曲线拟合
利用 SPSS 16. 0 软件对观测的纳雍槭苗高值进行
拟合,得到苗高生长量随生长时间变化的 Logistic 方
程,其拟合曲线见图 1,方差分析结果见表 2,参数估
计值及拟合方程如下:
k = 63. 054 a = 47. 344 b = 0. 039
y = 63. 054
1 + 47. 344e - 0. 039x
(R2 = 0. 991 ,P < 0. 01)
由表 2 可知,苗高 Logistic 拟合模型回归的剩余
均方很小,而且所得拟合方程的决定系数达到 0. 991,
接近于 1,充分说明回归方程的结果比较可靠,从图 1
的回归拟合曲线也可以看出,总体拟合程度与观测的
实际值之间相吻合。
图 1 苗高生长动态与 Logistic拟合曲线
图 2 地径生长动态与 Logistic拟合曲线
表 2 方差分析结果
变异来源 自由度
苗高 地径
平方和 均方 平方和 均方
回归 3 26 762. 147 8 920. 716 396. 286 132. 095
离回归 13 64. 693 4. 976 1. 854 0. 143
总变异 16 26 826. 84 398. 14
3. 2. 2 苗高生长阶段划分
根据(2)式求得理论上苗高生长量最大时间 x 等
于 99 d,即出现在 8 月 1 日,与观测的真实值(第 113
天,8月 15日)之间相差 14 d;根据(3)式、(4)式求得 x
1值为 65,x 2值为 133,即苗高理论上的速生阶段为第65
天至第 133天(实际为第 68 天至第 138 天) ,即从 6 月
28日至 9月 4日(实际为 7月 1日至 9月 9日) ,相差仅
2 d,这一时期平均每天生长量大约为0. 53 cm(实际为
0. 57 cm) ,与图 1中苗高实测值之间相吻合。
·87·
第 32 卷 第 7 期 2013 年 7 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 7 Jul. 2013
表 3 苗高、地径生长阶段划分及生长情况比较
生长时期 起止日期
生长期
(d)
占总生长期
(%)
净生长量
(cm、mm)
占总生长量
(%)
苗高
出苗期 4 月 23 日 ~ 5 月 20 日 27 13. 2 6 9. 7
生长初期 5 月 21 日 ~ 6 月 30 日 40 19. 6 6. 4 10. 4
速生期 7 月 01 日 ~ 9 月 09 日 71 34. 8 41 66. 6
生长后期 9 月 10 日 ~ 11 月 15 日 66 32. 4 8. 2 13. 3
地径
出苗期 4 月 23 日 ~ 5 月 20 日 27 13. 2 0. 5 5. 8
生长初期 5 月 21 日 ~ 7 月 22 日 62 30. 4 1. 9 21. 8
速生期 7 月 23 日 ~ 10 月 13 日 83 40. 7 5. 9 67. 8
生长后期 10 月 14 日 ~ 11 月 15 日 32 15. 7 0. 4 4. 6
(下转第 97 页)
从 4 月 23 日出苗起始日为计算起点,理论上苗高
生长由萌动转入速生的拐点出现在 6 月 28 日,由速生
转入缓慢生长的拐点出现在 9 月 4 日。根据实际调查
期间及拟合结果可将纳雍槭实生苗的高生长过程划分
为 4 个阶段:第 1 阶段,从 4 月 23 日至 5 月 20 日为出
苗期,净生长量为 6 cm,占总生长量的 9. 7%;生长期
27 d,占总生长期的 13. 2%。第 2 阶段,从 5 月 21 日
至 6 月 30 日为生长初期,净生长量为 6. 4 cm,占总生
长量的 10. 4%;生长期 40 d,占总生长期的 19. 6%。
第 3 阶段,从 7 月 1 日至 9 月 9 日为速生期,净生长量
41. 0 cm,占总生长量的 66. 6%;生长期 71 d,占总生长
期的 34. 8%;第 4 阶段,从 9 月 10 日到 11 月 15 日为
生长后期,净生长量 8. 2 cm,占总生长量的 13. 3%;生
长期 66 d,占总生长期的 32. 4%(表 3)。
3. 3 纳雍槭地径生长的年变化规律
3. 3. 1 地径生长动态曲线拟合
利用 SPSS软件对观测的纳雍槭地径值进行拟合,
得到地径生长量随生长时间变化的 Logistic 方程,其
拟合曲线见图 2,方差分析结果见表 2,参数估计值及
拟合方程如下:
k = 10. 338 a = 37. 207 b = 0. 027
y = 10. 338
1 + 37. 207e - 0. 027x
(R2 = 0. 986)
由表 2 可知,地径 Logistic 拟合模型回归的剩余
均方很小,而且所得拟合方程的决定系数达到 0. 986,
也接近于 1,充分说明回归方程的结果比较可靠,从图
2 的回归拟合曲线也可以看出,总体拟合程度与观测
的实际值之间相吻合。
3. 3. 2 地径生长阶段划分
苗木生长的地上和地下部分相辅相成,地径生长
的季节变化与苗高生长之间有密切的相关关系。根据
(2)式求得理论上地径生长量最大时间为 133 d,即出
现在 9 月 4 日,此时正好是苗高生长由速生转入缓慢
生长的分界点,表明纳雍槭地径生长晚于苗高生长。
根据(3)式、(4)式求得地径理论上的速生阶段为第
85 天至第 182 天(实际为第 89 天至第 172 天) ,即从 7
月 18 日至 10 月 23 日(实际为 7 月 23 日至 10 月 13
日) ,相差 14 d,这一时期平均每天生长量大约为 0. 06
mm(实际为 0. 08 mm) ,与图 2 中地径实测值之间相
吻合。
从 4 月 23 日出苗起始日为计算起点,理论上地径
由萌动转入速生的拐点出现在 7 月 18 日,由速生转入
缓慢生长的拐点出现在 10 月 23 日。根据实际调查期
间及拟合结果可将纳雍槭实生苗的地径生长过程划分
为 4 个阶段:第 1 阶段,从 4 月 23 日至 5 月 20 日为出
苗期,净生长量为 0. 6 mm,占总生长量的 6. 6%;生长
期 27 d,占总生长期的 13. 2%。第 2 阶段,从 5 月 21
日至 7 月 22 日为生长初期,净生长量为 1. 9 mm,占总
生长量的 21. 8%;生长期 62 d,占总生长期的 30. 4%。
第 3 阶段,从 7 月 23 日至 10 月 13 日为速生期,净生
长量 5. 9 mm,占总生长量的 67. 8%;生长期 83 d,占总
生长期的 40. 7%;第 4 阶段,从 10 月 14 日到 11 月 15
日为生长后期,净生长量 0. 4 mm,占总生长量的
4. 6%;生长期 32 d,占总生长期的 15. 7%(表 2)。
纳雍槭地径生长量累积动态图 2 与苗高生长量累
积动态图 1 比较表明:出苗期,苗高与地径生长节律趋
于一致。生长初期,苗高比地径生长更快,提早 22 d
进入速生阶段。速生期,苗高保持快速生长,比地径提
早 12 d结束速生期进入生长后期,此期仅用 34. 8%的
生长时间生长了 66. 6%的生长量;而地径生长在苗高
生长下降后仍然维持一段生长时间,其速生期时间要
大于苗高的速生期,用 40. 7% 的生长时间生长了
67. 8%的生长量。生长后期,不论是苗高生长,还是地
径生长都趋于缓慢,地径几乎停止生长。
·97·
问题探讨 邓伦秀 等:纳雍槭实生苗年生长规律研究
(上接第 79 页)
4 小结与讨论
4. 1 纳雍槭实生苗的年生长节律遵循 Logistic 曲线,
通过拟合的方程可以模拟纳雍槭一年生实生苗的年生
长过程,拟合效果理想。据此方程可以预测苗木生长
期间的苗高和地径的生长量,有助于对苗木生长动态
的跟踪和加强苗期管理,促进苗木速生期的提早到来,
提高生长速度,有利于培育优质壮苗。
4. 2 纳雍槭一年生实生苗地径和苗高生长期基本一
致,历时 204 d。根据生长动态模拟与实际监测,可以
将纳雍槭苗高的生长划分为 4 个阶段:出苗期,5 月中
旬前;生长初期,5 月下旬至 6 月下旬;速生期,从 7 月
上旬起至 9 月上旬;生长后期,9 月中旬以后。
4. 3 纳雍槭一年期实生苗在速生阶段,苗高用34. 8%
的生长时间,生长了 66. 6%的生长量;地径用40. 7%
的生长时间,生长了 67. 8%的生长量;所以速生期的
长短及生长速率最大值的高低对总生长量起决定作
用,而生长期的长短不是造成生长差异的主要原因。
参考文献:
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表 4 水富点各参试组合产量比较
组合编号
小区产量
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 均值
折合单产
(667 m2) 名次
比 ck增产
(%)
5%显著
水平
1%极显著
水平
P 2 18 17 17 17. 3 566. 7 1 16. 3 ab AB
P 1 17 16 17 16. 7 544. 9 2 11. 9 abc ABC
P 5 16. 9 16 16. 5 16. 5 538. 4 3 10. 5 bcd ABC
P 4 16 14 16. 2 15. 4 503. 5 4 3. 4 bcde ABCD
P 7 15. 1 15 15. 2 15. 1 493. 7 5 1. 3 cdef BCDE
P 8 15. 8 14. 5 15 15. 1 493. 7 6 1. 3 def BCDE
P 6 14. 5 13. 5 14. 6 14. 2 464. 3 7 - 4. 7 fg DE
P 3 13. 2 14. 5 13. 6 13. 8 450. 1 8 - 7. 6 g E
Ⅱ优 838(ck) 15. 6 14. 5 14. 6 14. 9 487. 2 efg CDE
名前 3 的 P 2、P 5 和 P 1 对稻瘟病表现出很好的抗性,
下一季可以在云南的多个籼稻区进行多点试验,有望
成为一个增产潜力大的品种进行推广。总体来说,本
试验的结果,为今后在云南籼稻区推广杂交稻组合积
累了经验。由于云南的立体气候特点,在进行品比试
验时要充分考虑到试验地区的海拔、纬度和有效积温,
必须注意以下问题:一是生育期。要掌握播种时间,如
播种过晚,由于不能满足光温条件,光合利用率达不到
高产要求,产量影响较大;二是病虫防治。稻瘟病、二
化螟在一半以上超级稻新组合上危害均较重,要注意
加强防治;三是水浆管理。一定要符合超级杂交稻生
长规律;四是移栽密度。超级杂交稻分蘖势强,叶片细
长,田间郁闭度高,可采取稀植方式减少病害发生;五
是防止倒伏。同时开展同一稻作区内的多点试
验[6,7]。
总之,不断的引进和更换新品种和新组合,才能更
好的适应云南复杂的气候环境,才能更好的适应云南
稻作不断发展的需求,才能更好的适应云南农业产业
化结构调整的要求。
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新品种选育与推广 邓 伟 等:云南省超级杂交稻新组合适应性研究