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昆明地區美洲黑楊N895當年生扦插苗及移栽苗的年生長特點*

2016-11-15 01:21謝虹馬駿尹江闞丹妤楊志勇嚴磊
西部林業科學 2016年5期
關鍵詞:速生苗高苗苗

謝虹,馬駿,尹江,闞丹妤,楊志勇,嚴磊

(昆明市林業科技推廣總站,云南 昆明 650233)

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昆明地區美洲黑楊N895當年生扦插苗及移栽苗的年生長特點*

謝虹,馬駿,尹江,闞丹妤,楊志勇,嚴磊

(昆明市林業科技推廣總站,云南昆明 650233)

以黑楊N895當年生健壯苗木截成的插穗條、苗木為材料,采用Logstic擬合美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗苗高、地徑的生長模型,分析在昆明地區美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗年生長節律。結果表明,在昆明地區種植美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗地徑、苗高生長量分別在10月、11月以后停止生長,苗高、地徑年生長均呈現“慢-快-慢”的生長節律,表現為“S”型生長曲線,利用Logstic模型擬合效果顯著,相關系數均達0.99以上,生長模型分析可行。根據Logstic模型將其生長過程分為成活期、生長前期、速生期、生長后期4個時期。不同階段其苗高、地徑生長起止時間存在差異。

美洲黑楊N895;扦插苗;移栽苗;Logstic模型;速生期;異速生長

美洲黑楊N895(PopulusdeltoidesN895)是由南京林業大學培育的南方型美洲黑楊栽培品種,作為速生用材林、村莊四旁綠化、河堤綠化、道路綠化、退耕農田生態林建設樹種[1]。美洲黑楊的速生性比普通楊樹(Populuseuramevicanacv.‘I-214’)快20%~30%,有研究表明美洲黑楊N895在昆明栽種具有良好的速生性[2],但在昆明地區栽種扦插、移栽當年生苗木年生長節律的研究尚未

報道。在昆明地區研究美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的年生長節律,可為今后昆明地區培育美洲黑楊N895壯苗提供科學依據。

1 材料與方法

1.1試驗地自然概況

試驗地設在昆明市盤龍區阿子營馬軍村苗圃地(102°46′20″E,25°19′33″N)。該地海拔2 060m,年平均氣溫15℃,年平均降水量1 100mm,年平均相對濕度58%,年平均日照時數2 737.3h,無霜期218天,土壤為粘性沙壤,肥力中等。

1.2材料與方法

2011年從江蘇宿遷購進南方型美洲黑楊穗條,種植于阿子營馬軍村苗圃地。1年后,從苗圃地選取生長一致的美洲黑楊N895無性系苗木,將其截成長15-20cm的插穗,于3月1日進行扦插,扦插的株行距為40cm×80cm。隨機區組設計,重復3次,每小區20株,插后進行常規管理,3月20日開始萌芽。扦插苗于4月1日開始測量苗高、地徑各1次,每月1號測量1次,直至12月1日。

從苗圃地選擇生長情況一致的美洲黑楊N895當年生苗木移栽種植,于3月1日種植,種植密度1.5m×1.5m。隨機區組設計,重復3次,每小區20株,3月25日開始發出新芽,于4月1日開始測量苗高、地徑各1次,每月1號測量1次,直到12月1日。收集的數據均使用SPSS進行處理與分析。

1.3數據統計與分析

數據使用WPS Excel 2015,SPSS17.0軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的生

長量

12月測量的美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的苗高與11月的測量值一致;10月、11月、12月測量的美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的地徑值一致。表1、表2分別為美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的苗高、地徑年生長情況。從表1~2可知,美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗苗高生長的時間比地徑的長。美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗地徑、苗高生長量分別在10月、11月以后停止生長。

表1 美洲黑楊N895扦插苗的苗高、地徑的生長過程Tab.1 The seedling height and ground diameter of Populus deltoides N895 cutting

表2 美洲黑楊N895移栽苗的苗高、地徑的生長過程Tab.2 The seedling height and ground diameter of one-year Populus deltoides N895 transplanting

2.2用Logstic擬合扦插苗、移栽苗的生長過程

利用SPSS軟件,選擇Logistic模型模擬美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗苗高、地徑的生長過程,相關系數均達0.99以上,呈極顯著相關,用F值進行顯著性檢驗,差異達極顯著水平(表3)。因此,可以使用Logstic方程擬合昆明地區美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的苗高、地徑的年生長過程。

根據SPSS的統計結果,分別得到扦插苗苗高、地徑的回歸直線方程Y′=-0.045x+5.073,Y′=-0.043x+4.659;移栽苗苗高、地徑的回歸直線方程Y′=-0.047x+4.460,Y′=-0.043x+4.109。根據苗木生長Logistic模型及其特點,結合表3依次獲得生長期速度最快的生長點x(速生點)、速生期起始時間x1(增速點)和速生期結束時間x2(減速點)3個主要的物候點(表4)。

表3 用Logistic方程擬合苗高、地徑生長過程的參數值Tab.3 Logstic equation parameters of annual seedling

注:**表示差異極顯著。

表4 用回歸方程導出的苗高、地徑生長的速生點和速生期Tab.4 The fast-growth point and period derived from the regression equation

注:x1為增速點,是苗木由萌動到速生的分界線;x2為減速點,是苗木由速生到緩慢生長的分界點。

從表4可知,扦插苗苗高速生期的持續時間比地徑的長3天;移栽苗苗高速生期的持續時間與地徑的一致。移栽苗苗高達到速生點的時間比扦插苗早5天,但地徑達到速生點的時間比扦插苗的晚2天。將扦插苗、移栽苗速生期持續的時間進行對比發現:扦插苗苗高、地徑速生期的持續時間分別都比移栽苗的短。

2.3分析扦插苗、移栽苗生長各個時期的差異性

扦插苗、移栽苗的生長量在整個生長期內呈現“慢-快-慢”的“S”型生長曲線,與文獻報道一致[3~4]。根據苗木生長Logistic模型,將苗木的生長節律劃分為4個時期,成活期、生長前期、速生期、生長后期(見表5~6)。在昆明地區栽種美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗,其苗高、地徑的速生期為59-72天,占整個生長過程的24.3%~28.6%左右(約占整個生長總天數的1/4),而這個時期內植株的生長量達到整年總生長量的57.6%~69.1%。在符合“S”型生長曲線的林木個體年生長過程中,“速生期”是生長過程的關鍵階段[7]。

不同階段苗高、地徑生長起止時間存在差異,其中:扦插苗、移栽苗苗高生長前期持續的時間分別比地徑的長14天、12天。扦插苗、移栽苗的生長后期持續的時間都為占整個生長期的時間最長的階段。然而,扦插苗苗高、地徑的速生期的持續時間比移栽苗的短,且在這個時期完成的生長量占總生長量的百分比比移栽苗的分別高出3.2%、7.6%。由此可知,在速生期這一階段,扦插苗的生長速率比移栽苗的快。

表5 各生長期苗高生長量的比較Tab.5 The comparison of seedling height increment in different growth period

表6 各生長期地徑生長量的比較Tab.6 The comparion of ground diameter increment of in different growth period

3 結論與討論

在昆明地區3月種植美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗,地徑、苗高生長分別于10月、11月以后停止生長(表1)。秦光華等的研究指出,美洲黑楊無性系T26、T66當年生扦插苗4月種植,苗高10月停止生長[4],山東省速生豐產用材林的主栽黑楊L35、L323和L324,用其1年生扦插苗研究年生長節律,發現苗木生長量于9月30日停止,從而可看出在昆明種植美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗的苗高、地徑生長起始、終止時間與主栽培區具有一致性,從而也反映出美洲黑楊N895在昆明栽種具有適應性[2]。

苗木的生長量不斷積累,表現為葉面積逐漸增大,根系逐漸發達,再加上外界條件(如地溫和氣溫相對升高對苗木生長具有促進作用),苗木之間的競爭相對較弱[8],植株生長量迅速,在昆明地區種植的美洲黑楊N895主要表現為:地徑比苗高生長先進入速生期(表5~6),呈現出地徑速生期在前、苗高速生期在后的異速生長現象,這與山東栽培的黑楊派楊樹L35、L323、L324無性苗的生長特點一致[8],但也有研究報道這種異速生長現象還存在苗高生長早于地徑生長[10]或差異不大[11]的情況,出現這種異速生長現象可能的原因是苗木不同的生長時期有不同的生長中心[12]。隨著苗木的逐漸郁閉,苗木之間的競爭激烈,可能為了爭奪上方光源,搶占有限的生存空間,高生長進入速生期,隨后地徑速生期結束,高生長保持速生并直至結束[8],這與本試驗結果:地徑速生期結束的時間比苗高的早這一結果相符(表5~6)。從本次試驗結果還可看出,美洲黑楊N895當年生扦插苗苗高速生期持續的時間比地徑的長,而部分楊樹(Populus×euramericana‘L35’,P.deltoides‘L323’和P.deltoides‘L324’)[8]、高山松(PinusdensataMast.var.PygmaeaHsueh)[10]、泡桐(Paulowniatomentosavar.PT08)[13]苗高速生期持續的時間比地徑的短[9]。雖然絕大數物種速生期的持續時間都表現為苗高的比地徑的長,但對于美洲黑楊而言,扦插苗苗高速生期持續的時間與地徑的差距小(僅3天),移栽苗苗高、地徑的速生期的持續時間一致。此外,本試驗結果還發現,扦插苗速生期的生長速率比移栽苗的快。有研究表明,溫度、光照、生長基質的透氣性營養狀況等都是造成移栽苗、扦插苗營養器官形態解剖結構差異的因素,而植物的形態結構、生理功能與其生長環境具有密切適應性[14],從而可推測是營養器官結構存在的差異引起扦插苗速生期的生長速率比移栽苗快。

有研究指出,光合作用能力的強弱是其生長快慢的主要因素,南北方型美洲黑楊凈光合速率季節變化特點為:夏季(7月)>春季(5月)>秋季(9月)[13],這與在昆明地區栽種美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗年生長呈“慢-快-慢”的生長節律的結論相符。但扦插苗、移栽苗苗高、地徑的速生期的速生點集中于6月(表4),可看出在昆明美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗苗高、地徑生長旺盛期集中于6月,與其相關研究報道[8~9]相比生長旺盛期的時間相對提前。從目前的研究可看出,植物的生長及其生理過程隨著晝夜和季節而發生有節律性的變化。這種變化除了主要由種的生理特性所決定并受激素的調節外,同時也受環境因子的影響[15]。李文文等[16]分別對南方型和北方型美洲黑楊5月、7月、9月的光合有效輻射、氣溫、空氣相對濕度、空氣CO2濃度與凈光合速率進行逐步多元回歸、偏相關及通徑分析,指出影響凈光合速率的主要生態因子是光合有效輻射。唐潔等[17]對9個美洲黑楊無性系凈光合速率變化進行研究也表明美洲黑楊無性系凈光合速率變化與空氣溫度和光合有效輻射呈正相關。此外,北方型美洲黑楊在整個生長季節都存在光合“午休”現象,南方型美洲黑楊僅7月存在光合“午休”現象。光合“午休”現象與光合有效輻射、濕度等生態因子相關[13]。昆明地屬低緯度山地高原,在昆明地區開展美洲黑楊N895當年生扦插苗、移栽苗年生長節律的研究,其生長旺盛期與其他黑楊主要栽種區[8~9]相比出現提前現象,這可能與昆明地區山地高原地形的立體氣候引起的光合有效輻射變化等生態因子相關,但對于扦插苗、移栽苗生長旺盛期提前的具體原因還有待進一步研究。

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Character of Annual Cutting and Transplanting of Populus deltoides N895 Seedlings in Kunming

XIE Hong,MA Jun,YIN Jiang,KAN Dan-yu,YANG Zhi-yong,YAN Lei

(Kunming Popularization Station of Forestry Science and Technology,Kunming Yunnan 650223,P.R.China)

PopulusdeltoidesN895 seedling of research year as transplant seedling and cutting,the growth rule of annual cutting and transplanting were studied by Logstic fitting method of annualPopulusdeltoidesN895 seedling height and ground diameter.The results showed that:the increment of the height and ground diameter for cutting and transplanting ceased in November and October,and the growth rhythm showed a “S-type” curve with “slow-fast-slow” tendency.It fit well with Logstic Model with a high correlation coefficient of 0.99.Its growth process could be divided into four stages,namely survival period,pre-growth period,fast-growth period,post-growth period.The beginning and ending time of both seedling height and ground diameter were difference in each stage.

PopulusdeltoidesN895;cutting seedling;transplanting seedling;Logstic Model;survive period;allometry

10.16473/j.cnki.xblykx1972.2016.05.019

2015-12-02

昆明市科技局重點計劃科技項目“滇中美洲黑楊栽培示范項目”(2013-02-08-A-N-01-3061)。

謝虹(1988-),女,碩士,助理工程師,主要從事經濟林栽培技術與推廣工作。E-mail:namerrr@126.com

簡介:馬駿(1965-),男,正高級工程師,主要從事經濟林栽培技術與推廣工作。E-mail:kmmajun2000@163.com

S 792.11

A

1672-8246(2016)05-0098-05

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