劉宏偉 祝清超
摘要: 通過(guò)對(duì)核桃楸1年生播種苗生長(zhǎng)形態(tài)進(jìn)行描述,用Quadratic方程生長(zhǎng)曲線對(duì)苗高、地徑生長(zhǎng)進(jìn)行擬合,相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.997、0.983,均達(dá)到極顯著水平;根據(jù)生長(zhǎng)曲線模型,結(jié)合核桃楸一年生播種苗苗木形態(tài)特征將苗木生長(zhǎng)過(guò)程劃分為:出苗期(直線上升期)、生長(zhǎng)期(曲線上升期)和生長(zhǎng)末期(平緩上升期)3個(gè)時(shí)期。
關(guān)鍵詞: 核桃楸; 生長(zhǎng)節(jié)律; 苗高; 地徑; Quadratic方程
中圖分類號(hào): S 792. 132, S723. 1 + 31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 1001 - 9499 (2018) 02 - 0007 - 03
核桃楸(Juglans mandshurica),別名胡桃楸、楸子,胡桃科胡桃屬落葉喬木,在我國(guó)集中分布于東北的長(zhǎng)白山、完達(dá)山和小興安嶺,海拔200~1 100 m的闊葉林帶和針闊混交林帶,是東北地區(qū)主要用材樹(shù)種之一,與黃蘗、水曲柳并稱東北“三大硬闊”;同時(shí)也是優(yōu)良的果材兼用樹(shù)種,其經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值巨大。由于資源遭到大量采伐,日漸瀕危,該樹(shù)種現(xiàn)已定為國(guó)家三級(jí)保護(hù)植物。有關(guān)核桃楸苗木培育研究較多[ 1 - 3 ],但對(duì)核桃楸1年生苗木生長(zhǎng)節(jié)律的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究在掌握苗木生長(zhǎng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同生長(zhǎng)階段確定管理措施,從而促進(jìn)苗木生長(zhǎng),為培育優(yōu)質(zhì)的核桃楸苗木提供理論依據(jù)。
1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地設(shè)在黑龍江省帶嶺林業(yè)局秀水苗圃,該地區(qū)屬于核桃楸分布區(qū)的北部地帶,地理坐標(biāo)128°37′46″~129°17′50″E,46°50′08″~ 47°21′ 32″N,具有明顯的北溫帶大陸季風(fēng)氣候特征。年平均氣溫1.4 ℃,元月最冷, 最低可達(dá)-40 ℃;年最高氣溫天氣在7月份,最高可達(dá)37 ℃,無(wú)霜期115天。日平均氣溫>10℃年積溫2 765 ℃;年平均降雨量為661 mm,平均蒸發(fā)量865 mm,降雨多集中在7、8、9三個(gè)月份,占全年降雨量的一半以上。圃地為砂壤,地勢(shì)平坦、開(kāi)闊,土層深厚;pH值為5.6,土壤肥力中等,排水良好,但灌溉條件較差,遇高溫干旱季節(jié)需要人工澆灌。
2 試驗(yàn)材料與方法
2. 1 試驗(yàn)材料
種子取自核桃楸自然分布區(qū)帶嶺種源,種子千粒重11.3 kg。2014年9月20日拾取自然成熟脫落的種子,脫青皮后置蔭涼通風(fēng)處保管;12月初用冷水浸泡2~3天,撈出后混濕沙,濕度在65%左右,堆于室內(nèi)(23~26℃),每隔3天翻動(dòng)一次;處理40天后,種子胚芽膨大時(shí),將種子移入窖中(0~3℃)處理;播種前一周取出,在向陽(yáng)處堆放,高30~35 cm,每天灑水1次保持濕潤(rùn),晚間蓋草簾或薄膜,待25%以上果殼開(kāi)裂、露白即可播種。
5月3日播種。做壟,壟寬×高×長(zhǎng)為50 cm×20 cm×6 000 cm,步道留50 cm,共9壟,播種面積270 m2;壟面平整、細(xì)碎,單行播種,種間距8~10 cm。點(diǎn)播時(shí),種尖向一側(cè)擺放,合縫線平行于地面,播后覆土5 cm,壓實(shí)保墑。視土壤墑情適時(shí)進(jìn)行澆水、鋤草等常規(guī)田間管理。
2. 2 調(diào)查方法
種子萌發(fā)形態(tài)觀察:播種10天后開(kāi)始取樣觀察,每隔3天隨機(jī)取樣1次,每次取3株,樣株觀測(cè)胚芽、培根、根系的生長(zhǎng)情況;至幼苗長(zhǎng)出6片新生葉子時(shí),結(jié)束觀察。
隨機(jī)選取供試樣株30株,插標(biāo)簽、編號(hào)、掛牌。從種子萌發(fā)出土開(kāi)始,每隔10天定期進(jìn)行樣株苗高、地徑測(cè)量,至苗木停止生長(zhǎng)結(jié)束為止。苗高從地面到頂梢長(zhǎng)度用鋼卷尺測(cè)量(誤差0.01 cm),地徑用電顯卡尺測(cè)量(誤差0.01 mm)。
2. 3 統(tǒng)計(jì)方法
根據(jù)苗高、地徑累計(jì)生長(zhǎng)量均值與生長(zhǎng)時(shí)間關(guān)系,以生長(zhǎng)時(shí)間t為自變量,累計(jì)生長(zhǎng)量y為因變量,應(yīng)用SPSS19.0軟件的數(shù)學(xué)模型[ 4 - 5 ],即Logistic模型、Logarithmic(對(duì)數(shù)方程)模型、Quadratic(二次方程)模型曲線回歸擬合苗高、地徑生長(zhǎng)曲線模型,根據(jù)擬合度R2值和F值,評(píng)價(jià)生長(zhǎng)曲線模型擬合的顯著性。
3 結(jié)果與分析
3. 1 核桃楸1年生播種苗幼苗生長(zhǎng)形態(tài)
核桃楸播種后23天左右開(kāi)始出苗,6月上旬出苗率達(dá)87%,到停止生長(zhǎng)約100天左右;苗高平均生長(zhǎng)量為23.83 cm,地徑平均生長(zhǎng)量9.92 mm。核桃楸種子胚根先突破種殼向下生長(zhǎng),形成根;胚芽向上生長(zhǎng),伸出土表面形成桿徑和葉,地上部分桿徑和地下根系同步生長(zhǎng)。苗高生長(zhǎng)從5月末苗木出土至8月末為止,計(jì)90天左右;苗出土后主徑生長(zhǎng)初期顏色為綠色,較脆嫩,高生長(zhǎng)較快,同時(shí)根系也大量產(chǎn)生;隨著葉片的伸展,莖稈逐漸硬化,到6月下旬幼苗頂部已經(jīng)生長(zhǎng)3~6片新生葉子,7月下旬桿徑開(kāi)始由綠色逐漸轉(zhuǎn)為灰白色,到8月初其高生長(zhǎng)速度降慢,9月初基本停止生長(zhǎng)。地徑從5月下旬出苗后,一直到9月上旬才停止生長(zhǎng),生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)與苗高顯著不同。地徑生長(zhǎng)晚于苗高生長(zhǎng),生長(zhǎng)高峰在7月下旬至8月中旬, 8月中旬以后生長(zhǎng)速度開(kāi)始下降,9月上旬基本停止生長(zhǎng);整個(gè)生長(zhǎng)期幼苗地徑均有生長(zhǎng),呈現(xiàn)“慢-快-慢”的生長(zhǎng)規(guī)律。從9月上旬開(kāi)始葉子逐漸變黃,到9月下旬苗木開(kāi)始落葉,進(jìn)入休眠期(表1)。
3. 2 核桃楸1年生播種苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及曲線擬合
由苗高、地徑生長(zhǎng)3種模型擬合檢驗(yàn)結(jié)果(表2)可以看出,其F值和Sig 值均達(dá)到極顯著。其中,Quadratic方程的苗高、地徑R2值為0.997和0.983,相對(duì)于通常林業(yè)描述植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型Logistic曲線,擬合度更高,曲線相關(guān)性更好,說(shuō)明模型具有良好的擬合度。從圖1、圖2可以看出,Quadratic曲線與實(shí)際觀測(cè)值吻合度更好。
3. 3 苗木生長(zhǎng)時(shí)期劃分及生長(zhǎng)情況比較
根據(jù)核桃楸1年生播種苗苗木形態(tài)特征,結(jié)合生長(zhǎng)曲線模型,將苗木生長(zhǎng)過(guò)程劃分為出苗期(直線上升期)、生長(zhǎng)期(曲線上升期)和生長(zhǎng)末期(平緩上升期)3個(gè)時(shí)期。表3顯示,出苗期從5月末苗露土到6月18日苗木出齊,苗高、地徑生長(zhǎng)呈快速直線上升;苗高、地徑生長(zhǎng)量分別達(dá)到全年的59.34%、41.53%,平均旬苗高、地徑生長(zhǎng)量分別為4.58 cm、0.8 mm,生長(zhǎng)量較大。生長(zhǎng)期從6月19日到8月8日,苗高、地徑生長(zhǎng)較初期稍減緩,呈曲線上升;苗高、地徑生長(zhǎng)量分別達(dá)到全年的38.73%、45.46%,旬平均苗高、地徑生長(zhǎng)量分別為1.85 cm、0.9 mm。生長(zhǎng)末期 8月9日到9月8日,苗高和地徑生長(zhǎng)緩慢,呈平緩曲線上升,生長(zhǎng)量極小,旬生長(zhǎng)僅為0.15 cm、0.43 mm。
4 結(jié)論及討論
4. 1 核桃楸播種后大約25天出苗,到40天出苗率達(dá)87%,苗生長(zhǎng)期100天左右,苗高和地徑最終生長(zhǎng)量平均為23.83 cm和9.92 mm。苗高和地徑生長(zhǎng)進(jìn)程明顯不同,苗高速生期短,比地徑早進(jìn)入速生期,苗高停止生長(zhǎng)后地徑還在繼續(xù)生長(zhǎng)。
4. 2 核桃楸1年生苗苗高、地徑通過(guò)生長(zhǎng)曲線擬合發(fā)現(xiàn),以Quadratic模型擬合效果最好,相關(guān)系數(shù)在0.98以上,擬合程度顯著,符合二次方程曲線生長(zhǎng)規(guī)律。苗高生長(zhǎng)模型為H=0.876+5.065t-0.277t2;地徑生長(zhǎng)模型為 D=1.524+0.875t-0.006 t2。
4. 3 根據(jù)苗期生長(zhǎng)特征,結(jié)合生長(zhǎng)模型,可將苗木生長(zhǎng)劃分為出苗期(直線上升期)、生長(zhǎng)期(曲線上升期)和生長(zhǎng)末期(平緩上升期)3個(gè)時(shí)期。出苗期和生長(zhǎng)期,苗高和地徑生長(zhǎng)量分別占總生長(zhǎng)量的98.07%和86.99%。原因分析:出苗期處于當(dāng)?shù)卮杭荆鞖馇鍥?、少雨,苗木快速生長(zhǎng)與種子粒大、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量充足有關(guān);生長(zhǎng)期正處當(dāng)?shù)叵募咎鞖庋谉?、多雨,苗木生長(zhǎng)勢(shì)快與溫度高、濕度大有關(guān)。由此可見(jiàn),選擇果實(shí)大而飽滿的種子和加強(qiáng)生長(zhǎng)期水、肥管理,是加快培育核桃楸1年生苗木的技術(shù)關(guān)鍵。
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第1作者簡(jiǎn)介: 劉宏偉(1970-), 女, 高級(jí)工程師,主要從事林木育種和經(jīng)濟(jì)林培育方面的研究。
(責(zé)任編輯: 潘啟英)