全 文 :书 [收稿日期] 2014-06-11;2014-11-28修回
[基金项目] 贵州省自然科学基金项目“贵州红豆树属种质资源调查及繁殖试验”[黔科合(2011)2132];贵州省科技平台项目“贵州省林木
标本数据库及网络共享平台建设”[黔科平台(2012)4002];科技部成果转化项目“贵州野生珍稀木本观赏植物繁育及栽培示
范”(2011GB2F200006);贵州省林业厅年度计划项目“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”
(2009-03)
[作者简介] 陈志萍(1977-),女,工程师,硕士,从事植物资源与区系研究。E-mail:chzhping723@163.com
*通讯作者:邓伦秀(1969-),女,研究员,博士,从事林木种质资源研究。E-mail:449073775@qq.com
园艺·园林·加工贮藏·农产品质量 [文章编号]1001-3601(2014)12-0767-0191-04
Horticulture·Gardens·Processing and Storage·Agricultural Product Quality
花榈木实生苗苗期的生长发育节律
陈志萍,李从瑞,潘德权,邓伦秀*
(贵州省林业科学研究院,贵州 贵阳550001)
[摘 要]为花榈木苗木的科学培育管理和培育优质壮苗提供理论依据,利用Logistic方程拟合方法,
对花榈木1年生实生苗木的苗高和地径的年生长发育节律进行了研究。结果表明:花榈木苗木的年生长量
呈明显的慢-快-慢-快-慢”的生长发育节律。花榈木生长可划分为出苗期、生长初期、速生期和生长后
期4个阶段,出苗期为5月上旬至6月上旬,持续时间长;生长初期为6月中旬,持续时间短,仅10d;速生期
为6月中下旬至8月中下旬,持续时间长,生长量最大,占整个苗高生长量的56.46%、地径生长量的
54.69%;地径比苗高提前10d进入速生期,持续时间比苗高短22d,苗高在8月中下旬还有较大生长生,地
径在8月中旬提前进入生长后期,苗高持续生长一段时间后在8月下旬进入生长后期。
[关键词]花榈木;实生苗;Logistic方程;年生长规律
[中图分类号]S791.490.1 [文献标识码]A
Growth Rhythm of Ormosia henryi Seedlings at Seedling Stage
CHEN Zhiping,LI Congrui,PAN Dequan,DENG Lunxiu
(Guizhou Academy of Forestry Sciences,Guiyang,Guizhou550005,China)
Abstract:The annual growth rhythm of height and ground diameter of O.henryi seedlings with one-
year old was studied by Logistic fitted equation to provide the theoretical basis for scientific cultivation
management of O.henryi seedlings and nursing quality and strong O.henryi seedlings.The results showed
that the annual increment of O.henryi seedlings presents the growth rhythm of slow-fast-slow-fast-slow.
Growth of O.henryi seedlings can be divided into emergence stage(from the first ten-day period of May to
the first ten-day period of June),early growth stage(during the middle ten-day period of June),fast-
growing stage(from the mid-to-late ten-day period of June to the mid-to-late ten-day period of August)and
late growth stage(from the late ten-day period of August).The growth of ground diameter enters the
fast-growing stage 10dearly than growth of seedling height,and the duration shortens 22dcompared with
duration of height growth.The increment of height and ground diameter accounts for 56.46%and 54.69%
of total growth amount respectively.The growth of ground diameter and height enters the late growth
stage in the middle ten-day period of August and the late ten-day period of August separately.
Key words:Ormosia henryi;seedling;Logistic equation;annual growth rhythm
花榈木(Ormosia henryi Prain)又名花梨木、臭
木、臭桐柴或烂锅树,是豆科红豆树属植物[1],属国
家Ⅱ级重点保护野生植物[2]。花榈木是我国珍稀红
木树种,由于花榈木的种皮非常坚硬和致密,透水透
气性较差,种子休眠期长,不易发芽,自然更新能力
差,由于其是珍贵用材树种,遭到大量砍伐,野生资
源越来越少,对花榈木资源的保护与研究具有重要
的现实意义。花榈木人工繁殖最大问题是生长速度
缓慢,且缺乏成熟、系统的壮苗培育技术,生长节律
的变化是其自身生理机能的体现,同时也受外界环
境的影响。目前,对花榈木的研究主要集中在组织
培养、栽培技术和无性繁殖等方面,未见对花榈木苗
木生长情况研究的报道。对此,笔者等研究了花榈
木实生苗苗期的生长发育节律,以期掌握其生长节
律,为花榈木苗木的科学培育管理和培育优质壮苗
提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在贵州省林业科学院林业科技园苗圃进行。
贵州省林科院林业科技园苗圃位于北纬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 100m;土壤为三叠纪石灰岩发育的山地黄壤,厚度
多在0.8m以上,板结粘重、石砾含量多,瘠薄,pH
3.25~5.80;年平均气温15.2℃,1月平均气温
6.3℃,7月平均气温27.7℃,极端最低气温-7.3℃,
极端最高气温37.5℃,年平均降雨量1 198.9mm,平
均相对湿度77%,无霜期278d[3-4]。
贵州农业科学 2014,42(12):191~194
Guizhou Agricultural Sciences
1.2 试验材料
花榈木种子,2010年10月上旬在贵州省望谟
县采集果实,去除荚果皮后进行砂藏保存。种子砂
藏时注意保湿,5d检查1次种子贮藏情况。母树树
龄约80a,生长健壮,无病虫害,种子千粒重为
21 620g,长 21.35~31.81 mm,宽 17.51~
25.28mm,厚8.16~12.57mm。
1.3 播种
2011年3月20日播种,采用宽幅条播,播幅
10~15cm,深1~1.5cm,用腐熟树皮覆盖0.5~
1.0cm。5月5日开始出苗,6月6日出苗整齐后及
时除草、间苗,苗期加强除草、追肥、灌水、遮阴、病虫
防治等管理。
1.4 试验方法
1.4.1 苗高、地径生长量测定 随机选取90株生
长基本一致的花榈木苗作为测定的固定标准株编号
挂牌,从6月8日开始每隔10d定期测定苗高、地
径生长量,直至生长停止,定株记录苗木年生长过
程。苗高用钢卷尺测量,精确到0.1cm,地径用数
显游标卡尺测量,精确到0.02mm。
1.4.2 花榈木苗木的生长曲线拟合 将区组平均
值用 Logistic方程对苗木的苗高、地径进行拟
合[5-7],拟合模型为Y=k/(1+ae-b t)。式中,Y 为观
测指标累积生长量,a、b是待定常量,t为生长时间,
k为生长终极量。将Logistic方程两侧对t求二阶
导数,并令其等于0,求得连日生长量最大时的天数
t,即速生点,其表达式为t=lna/b。将Logistic方
程对t求三阶导数,并令其等于0,求得连日生长量
变化速率最快的2个点t1、t2,其中,t1=(1/b)ln[a/
( 槡2+ 3)]、t2=(1/b)ln[a/( 槡2- 3)],即由生长初期
到速生期和由速生期转入缓慢生长的分界点,t1~t2
为速生期[7]。
1.5 数据处理
采用SPSS19.0软件进行数据处理和分析,统
计图表用 Microsoft Excel2007制作。
2 结果与分析
2.1 1年生苗高和地径的生长动态
从表1可知,花榈木1年生苗生长期从5月5
日 出苗起至11月15日止,历时194d,苗高生长量
表1 花榈木1年生苗高与地径的生长动态
Table 1 Height and ground diameter growth of O.henryi seedlings with one year old
观测日期/(月/日)
Observation date
生长时间/d
Growth days
总生长量
Total increment
苗高/cm 累积/% 地径/mm 累积/%
净生长量
Net increment
苗高/cm 累积/% 地径/mm 累积/%
6/8 34 2.11 23.51 0.71 28.98
6/18 44 2.23 24.85 0.73 29.80 0.12 1.34 0.02 0.82
6/28 54 2.41 26.87 0.79 32.16 0.18 2.03 0.06 2.37
7/8 64 3.22 35.88 0.93 37.81 0.81 9.00 0.14 5.65
7/18 76 4.33 48.27 1.53 62.38 1.11 12.40 0.60 24.57
7/28 86 5.26 58.56 1.97 80.33 0.92 10.28 0.44 17.94
8/8 97 5.89 65.65 2.07 84.41 0.64 7.09 0.10 4.08
8/19 108 6.53 72.76 2.22 90.53 0.64 7.12 0.15 6.12
8/30 119 7.29 81.27 2.29 93.39 0.76 8.51 0.07 2.86
9/9 129 7.98 88.94 2.33 95.02 0.69 7.67 0.04 1.63
9/21 142 8.40 93.56 2.37 96.66 0.41 4.62 0.04 1.63
10/3 152 8.73 97.22 2.41 98.18 0.33 3.66 0.04 1.53
10/13 162 8.88 98.92 2.43 99.22 0.15 1.70 0.03 1.04
10/25 174 8.94 99.61 2.45 99.93 0.06 0.69 0.02 0.71
11/15 194 8.98 100.00 2.45 99.97 0.04 0.39 0.00 0.04
注:表中的生长量与净生长量均为平均值。
Note:Total increment and net increment is the mean value.
6/8-6/18 6/18-6/28 6/28-7/8 7/8-7/18 7/18-7/28 7/28-8/8 8/8-8/19 8/19-8/30 8/30-9/9 9/9-9/21 9/21-10/3 10/3-10/13 10/13-10/25
苗
高
净
生
长
量
/c
m
地
径
净
生
长
量
/m
m
Ne
ti
nc
re
m
en
to
fs
ee
dl
in
g
he
ig
ht
0.2
0.8
0.6
0.4
1.0
1.2
0
Ne
ti
nc
re
m
en
to
fg
ro
un
d
di
am
et
er
0
0.3
0.2
0.1
0.4
0.5
0.6
0.7
时间/(月/日)
Time
苗高净生长量
地径净生长量
图1 花榈木的年净生长量变化
Fig.1 Annual net increment curve of O.henryi seedlings
·291·
贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences
平均值为8.98cm,最大值11.1cm;地径生长量平
均值为2.45mm,最大值为3.01mm。可见,花榈
木的生长相当缓慢。从图1看出,花榈木苗木的年
生长出现2个高峰期。苗木生长初期生长较慢,7
月上旬生长加快,7月中旬出现第1个生长峰值,
20d的苗高净生长量为2.04cm,地径净生长量为
1.04mm。随后生长速度减缓,8月中旬开始再次
回升,至8月下旬出现第2个生长峰值,20d的株高
净生长量为1.45cm,地径净生长量为0.22mm。
以后生长逐渐变缓,至10月下旬苗木基本停止生
长。花榈木苗在生长过程中呈现慢-快-慢-快-
慢的生长变化规律。
2.2 花榈木生长曲线拟合及苗高与地径的年生长
动态
2.2.1 生长曲线拟合 从表2、图2可知,苗高和
地径 Logistic拟合模型的回归方程分别为Y=
9.412/(1+14.463e-0.033t)和 Y =2.469/(1+
21.307e-0.047t),回归的剩余均方很小,且所得拟合
方程的决定系数(R2)分别达0.995和0.972,接近
于1,充分说明回归方程结果较可靠,观测数据点和
拟合曲线高度相吻合。
2.2.2 花榈木苗高与地径的年生长动态 从图2
看出,花榈木1年生苗苗高生长过程符合S型曲线,
决定系数达99.5%以上。54d前苗高生长缓慢;
54d后进入速生期,持续32d,净生长量达2.84
cm,占总生长量的31.68%;86d后苗高生长速度相
对变慢;119~129d出现第2个生长高峰,即第2个
速生期,持续20d,生长量达1.45cm,占总生长量
的16.18%。从图2还看出,花榈木1年生苗地径生
长过程也符合S型曲线,决定系数达97.2%以上。
44d以前其生长缓慢;44d后进入快速生长时期,持
续32d,净生长量达 1.43 mm,占总生长量的
58.37%;86d后生长速度相对变慢;119d后地径
生长逐渐变慢直至停止生长,净生长量仅0.16mm,
占总生长量的6.58%。
表2 花榈木苗高和地径的Logistic拟合方程
Table 2 Logistic fitted equations for height and ground diameter of O.henryi seedlings
项目
Items
回归方程
Regression equation
方差来源
Source of variance
平方和
Sum of squares
df
均方
Mean square
苗高 Height Y=9.412/(1+14.463e-0.033t) 回归 651.7 3 217.233
剩余 0.53 12 0.044
总和 98.041 14
R=0.997 R2=0.995
地径 Ground diameter Y=2.469/(1+21.307e-0.047t) 回归 57.681 3 19.227
剩余 0.194 12 0.016
总和 6.887 14
R=0.986 R2=0.972
苗
高
/c
m
Se
ed
lin
g
he
ig
ht
地
径
/m
m
Gr
ou
nd
di
am
et
er
0
0.2
0.4
0.8
0.6
1.0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
生长时间/d
Growth time
34 44 54 64 76 86 97 108 119 129 142 152 162 174 194
34 44 54 64 76 86 97 108 119 129 142 152 162 174 194
生长时间/d
Growth time
原始值
拟合值
图2 花榈木苗高与地径生长动态与Logistic
拟合曲线
Fig.2 Logistic fitted curves of height and ground
diameter growth of O.henryi seedlings
2.3 苗木生长期的划分
从表3看出,通过对花榈木进行的Logistic方
程拟合,结合苗木生长的实际情况,将苗木高生长过
程大致划分为出苗期、生长初期、速生期和生长后期
4个时期。
2.3.1 苗高生长阶段 苗高生长量最大时间为
81d,进入速生期的时间为41d,由速生期转为生长
后期的时间为120d,若从5月5日出苗起始日为计
算起点,则对应的时间别是7月23日、6月15日和
8月31日。根据Logistic方程拟合和实际测定结
果,花榈木苗高的生长初期相当短,仅7d,速生期和
生长后期时间持续时间长,均为75d。苗高的生长
量达最大的时间(81d)与实际测定的时间(76d)相
差5d。
2.3.2 地径生长阶段 地径生长量最大时间为65
d,进入速生期的时间为37d,由速生期转为生长后
期的时间为93d,若从5月5日出苗起始日为计算
起点,则对应的时间别是7月9日、6月11日和8
月4日。根据Logistic方程拟合和实际测定结果,
花榈木地径的生长初期相当短,仅4d,速生期和生
长后期持续时间较长,分别为53d和97d。地径的
生 长量达最长的时间(6 5d)与实际测定的时间
·391·
陈志萍 等 花榈木实生苗苗期的生长发育节律
CHEN Zhiping et al Growth Rhythm of Ormosia henryi Seedlings at Seedling Stage
表3 花榈木生长阶段划分及生长情况比较
Table 3 Growth status of O.henryi seedlings with different growth stages
生长时间
Growth stages
起止日期
Beginning and ending date
生长时间/d
Growth days
净生长量/cm
Net increment
占总生长期/%
Proportion
苗高 出苗期 5/5~6/8 34 2.11 23.50
Height 生长初期 6/9~6/18 10 0.12 1.34
速生期 6/19~8/30 75 5.07 56.46
生长后期 8/31~11/15 75 1.68 18.71
地径 出苗期 5/5~6/8 34 0.71* 28.98
Ground diameter 生长初期 6/9~6/18 10 0.02* 0.82
速生期 6/19~8/8 53 1.34* 54.69
生长后期 8/9~11/15 97 0.38* 15.51
注:有“*”的单位为mm。
Note:“*”unit is mm.
(76d)相差9d。
2.4 苗高与地径的异速生长
花榈木苗高、地径的出苗期和生长初期的时间
基本一致,进入速生期的时间仅相差4d,但速生期
的生长差异较大。苗高速生期持续时间长,达75d,
地径速生期53d,比苗高提早22d结束速生期进入
生长后期,苗高在地径生长减缓后仍持续快速生长
一段时间。生长后期,不论是苗高生长,还是地径生
长都趋于缓慢,直至停止生长。
3 小结与讨论
1)花榈木苗木生长符合S型生长规律,利用
Logistic方程拟合花榈木1年生实生生长过程,相
关系数均在0.9以上,拟合效果理想。花榈木1年
生实生苗苗高和地径生长期基本一致,历时194d。
通过生长动态模拟与实际监测结果,将花榈木的生
长划分为4个阶段。出苗期:5月上旬至6月上旬
为出苗期,持续时间长;生长初期:6月中旬,持续时
间短,仅10d;速生期:6月中下旬至8月中下旬,地
径比苗高提前10d进入速生期,持续时间比苗高短
22d,苗高在8月中下旬还有较大生长;地径在8月
中旬提前进入生长后期,苗高在持续生长一段时间
后在8月下旬进入生长后期。苗高和地径于11月
中旬基本停止生长,生长期约194d左右。
2)花榈木从播种到出苗完成用时78d,时间较
长,这与花榈木种子休眠与致密的种皮吸水困难有
很大关系,播种时,对种子进行浸泡、机械破皮等处
理[9-11],可大大缩短育种时间和提高萌芽率。花榈
木苗高和地径生长存在异速现象,地径生长速度最
快的时间早于苗高16d,苗高速生期长于地径速生
期。说明,苗木前期将有机物用于地径,后期把有机
物用于苗木的生长,以增加其高度,以达到最大生长
目标[8]。
3)研究结果可为育苗生产管理提供理论依据。
要提供优质壮苗,必须在掌握苗木生长规律的基础
上,对苗木不同的生长期进行合理的水、肥、光、热调
控。速生期是决定苗木质量的关键时期,应施高氮
低钾低磷肥,保持土壤湿润,全面除草,喷药防病虫
害,以最大限度地提高苗木生长量。苗木于8月下
旬进入生长后期,即苗木硬化期,生长速度逐渐缓
慢,直至停止,这一时期育苗措施主要是促进苗木木
质化,提高抗旱性和抗寒性,应停止施肥,减少淋水,
保持营养土湿润即可,继续使用遮阴网,可防冬季霜
冻害[12-15]。
[参 考 文 献]
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录(第一批)》出版[J].植物杂志,1999(5):4-11.
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科技,2010(8):80-82.
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(责任编辑:杨 林)
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贵 州 农 业 科 学
Guizhou Agricultural Sciences