園林樹種金黃熊貓1年生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律研究

吳建宇

(莆田市生物工程研究所，福建 莆田 351100)

金黃熊貓(Xanthostemonchrysanthus)又名金蒲桃、金絲蒲桃、澳洲黃花樹，桃金娘科(Myrtaceae)蒲桃屬常綠小喬木，原產(chǎn)于澳大利亞東北部沿海雨林[1]，是澳洲特有的雨林特色風(fēng)情樹種。金黃熊貓性喜溫暖濕潤(rùn)、光照充分的環(huán)境，對(duì)栽培土質(zhì)選擇不嚴(yán)，耐瘠薄，植株長(zhǎng)勢(shì)良好，樹形挺拔優(yōu)美，葉色亮麗，全年有花，生長(zhǎng)迅速，病蟲害較少，是一種優(yōu)良的花色特殊的珍奇花木[2]，適宜做園林景觀樹木、行道樹、盆栽等[3]。金黃熊貓樹木質(zhì)堅(jiān)硬，可用于板材加工及工藝品制作等[3]，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值，越來越受到市場(chǎng)的青睞。

目前，對(duì)金黃熊貓的研究?jī)H見廣東、福建等地的引種栽培[4-5]、育苗技術(shù)[2,6,7]等方面的報(bào)道，而對(duì)金黃熊貓播種苗生長(zhǎng)規(guī)律的研究未見報(bào)道。為培育優(yōu)質(zhì)苗木，本研究擬通過Logistic曲線方程擬合金黃熊貓實(shí)生苗的生長(zhǎng)曲線，研究苗木動(dòng)態(tài)發(fā)育規(guī)律的變化，提高金黃熊貓苗木的生長(zhǎng)質(zhì)量，為金黃熊貓育苗管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在莆田市仙游縣大濟(jì)鎮(zhèn)山岑村仙游縣滿光花木苗圃專業(yè)合作社，地處北緯25°21′38.97″，東經(jīng)118°38′13.46″，屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫20.3 ℃，年平均降雨量1610.2 mm，年平均相對(duì)濕度76.4%，年平均無霜期318.4 d。年均日照時(shí)數(shù)1847.6 h，夏秋有臺(tái)風(fēng)，年平均風(fēng)速1.7 m/s，最多風(fēng)向?yàn)闁|北偏東風(fēng)。

1.2 試驗(yàn)材料

金黃熊貓種子采自莆田市仙游縣大濟(jì)鎮(zhèn)山岑村的仙游縣滿光花木苗圃專業(yè)合作社。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

苗圃內(nèi)整地作苗床，育苗床高0.2 m，寬1.2 m。播種前1周用0.5%高錳酸鉀溶液對(duì)苗床地土壤消毒。育苗基質(zhì)用透氣性好、保水保肥性能好、濕潤(rùn)的沙壤土，播種前用0.5%高錳酸鉀溶液消毒。

3月20日金黃熊貓播種，播種前種子處理以20 ℃常溫水浸泡4 h。播種采取撒播，播種后覆1～2 cm厚的沙壤土，立即淋透水，讓種子和基質(zhì)緊密接觸，用塑料薄膜搭小拱棚，以保溫保濕和減少雜草、病蟲危害。出土成苗后及時(shí)除草、淋水，做好病蟲害防治等。

1.4 調(diào)查方法

5月1日開始，隨機(jī)抽取金黃熊貓播種苗50株，并用塑料牌記號(hào)做固定樣株，每隔15 d測(cè)量固定樣株的苗高和地徑，用卷尺測(cè)量苗高，用游標(biāo)卡尺測(cè)量地徑，11月30日完成測(cè)量調(diào)查。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003軟件整理數(shù)據(jù)，用SPSS 19.0軟件擬合苗高、地徑的Logistic生長(zhǎng)曲線[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗高的年生長(zhǎng)規(guī)律

播種25 d后開始發(fā)芽，4月30日出齊苗，苗高生長(zhǎng)量變化見表1。金黃熊貓播種苗高在5～6月份生長(zhǎng)較慢，7～9月份生長(zhǎng)明顯加快，之后生長(zhǎng)又逐漸減慢，直到11月26日苗高停止生長(zhǎng)。

2.1.1 苗高生長(zhǎng)過程擬合 Logistic方程是常用于林業(yè)上描述植物生長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型，一般認(rèn)為用Logistic方程能夠較好地?cái)M合植物的生長(zhǎng)過程[9]。用Logistic曲線方程擬合，建立苗高與生長(zhǎng)天數(shù)的回歸方程。具體擬合模型見公式(1)：

y=k/(1+ea-bx)

(1)

式(1)中，y為苗高連續(xù)生長(zhǎng)量；x為生長(zhǎng)天數(shù)；k為生長(zhǎng)量極限值，a、b為待定參數(shù)。

根據(jù)表1的金黃熊貓播種苗高生長(zhǎng)變化情況，用Logistic曲線方程擬合金黃熊貓播種苗株高生長(zhǎng)量與生長(zhǎng)天數(shù)，具體回歸方程見式(2)：

y=45.135/(1+e4.321-0.038x)，R2=0.999，P<0.01

(2)

通過顯著性檢驗(yàn)可知，金黃熊貓播種苗高生長(zhǎng)量與生長(zhǎng)天數(shù)存在非線性回歸，說明模擬Logistic曲線與實(shí)際測(cè)量曲線符合程度較高，用回歸值推測(cè)實(shí)際值具有較高的準(zhǔn)確性。金黃熊貓苗高生長(zhǎng)曲線擬合情況見圖1，苗高擬合生長(zhǎng)曲線和實(shí)際觀測(cè)生長(zhǎng)曲線基本吻合，表明兩者的生長(zhǎng)曲線擬合度非常高，因此，用Logistic曲線方程較適合擬合金黃熊貓苗高生長(zhǎng)曲線。

表1 金黃熊貓苗高生長(zhǎng)量的變化情況

2.1.2 苗高生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)規(guī)律分析 將回歸方程兩邊對(duì)x二階求導(dǎo)，可得苗高日生長(zhǎng)量的變化速率曲線，令方程等于0，可得苗高生長(zhǎng)速增點(diǎn)，即x=a/b=113 d(8月7日)。三階求導(dǎo)，令方程等于0，可得苗高日生長(zhǎng)量變化速率最快的2個(gè)點(diǎn)x1、x2，分別是生長(zhǎng)初期到速生期、速生期到生長(zhǎng)后期的分界點(diǎn)，x1、x2之間是速生期。通過計(jì)算可得：x1=(a-1.317)/b，x2=(a+1.317)/b，代入a、b求得x1=79 d，x2=149 d。

根據(jù)圖2可得，金黃熊貓播種苗高生長(zhǎng)期呈“S”型曲線，根據(jù)方程計(jì)算，并結(jié)合實(shí)際觀測(cè)，金黃熊貓播種苗高生長(zhǎng)期可分為出苗期、生長(zhǎng)初期、速生期和生長(zhǎng)后期。由表2可知，金黃熊貓播種苗高的速生期生長(zhǎng)時(shí)間占總生長(zhǎng)時(shí)間的27.78%，凈生長(zhǎng)量卻占總生長(zhǎng)量的64.73%，而出苗期、生長(zhǎng)初期和生長(zhǎng)后期凈生長(zhǎng)量分別占總生長(zhǎng)量的3.25%、18.10%和13.92%。

圖1 苗高生長(zhǎng)曲線的擬合情況

表2 金黃熊貓播種苗高生長(zhǎng)期的劃分

2.2 地徑的年生長(zhǎng)規(guī)律

地徑生長(zhǎng)量變化見表3。由此可知，金黃熊貓播種苗的地徑生長(zhǎng)規(guī)律和苗高都呈“慢-快-慢”變化，在生長(zhǎng)初期生長(zhǎng)較慢，7～9月份生長(zhǎng)明顯加快，之后生長(zhǎng)又逐漸減慢，直到11月26日地徑停止生長(zhǎng)。

2.2.1 地徑生長(zhǎng)過程擬合 根據(jù)表2金黃熊貓播種苗的地徑生長(zhǎng)變化情況，用Logistic曲線方程擬合金黃熊貓播種苗的地徑生長(zhǎng)量與生長(zhǎng)天數(shù)，具體回歸方程見公式(3)：

y=6.066/(1+e3.378-0.031x)，R2=0.998，P<0.01

(3)

通過顯著性檢驗(yàn)可知，金黃熊貓播種苗地徑生長(zhǎng)量與生長(zhǎng)天數(shù)也存在非線性回歸，說明模擬Logistic曲線與實(shí)際測(cè)量曲線符合程度較高，用回歸值推測(cè)實(shí)際值具有較高的準(zhǔn)確性。金黃熊貓播種苗的地徑生長(zhǎng)曲線擬合情況見圖2，地徑擬合生長(zhǎng)曲線和實(shí)際觀測(cè)生長(zhǎng)曲線基本吻合，表明兩者的生長(zhǎng)曲線擬合度非常高，因此用Logistic曲線方程較適合擬合金黃熊貓播種苗的地徑生長(zhǎng)曲線。

表3 金黃熊貓播種苗地徑生長(zhǎng)量的變化情況

2.2.2 地徑生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)分析 將回歸方程兩邊對(duì)x二階求導(dǎo)，可得地徑日生長(zhǎng)量的變化速率曲線，令方程等于0，可得地徑日生長(zhǎng)量最大的時(shí)間值，即x=a/b=109 d。三階求導(dǎo)，令方程等于0，可得苗高日生長(zhǎng)量變化速率最快的2個(gè)點(diǎn)x1、x2，分別是生長(zhǎng)初期到速生期、速生期到生長(zhǎng)后期的分界點(diǎn)，x1、x2之間是速生期。通過計(jì)算可得x1=(a-1.317)/b，x2=(a+1.317)/b，代入a、b求得x1=66 d，x2=152 d。

根據(jù)圖2可得，金黃熊貓播種苗地徑生長(zhǎng)期呈“S”型曲線，根據(jù)方程計(jì)算，結(jié)合實(shí)際觀測(cè)，金黃熊貓播種苗地徑生長(zhǎng)期可分為出苗期、生長(zhǎng)初期、速生期和生長(zhǎng)后期。金黃熊貓播種苗地徑在出苗66 d開始進(jìn)入生長(zhǎng)速生期，比苗高早9 d進(jìn)入速生期，速生期持續(xù)時(shí)間為90 d，占總生長(zhǎng)時(shí)間的35.71%，凈生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的63.94%，在生長(zhǎng)151 d開始進(jìn)入生長(zhǎng)后期，比苗高晚2 d進(jìn)入生長(zhǎng)后期(表4)。

表4 金黃熊貓播種苗地徑生長(zhǎng)期的劃分

圖2 地徑生長(zhǎng)曲線的擬合情況

3 討論與結(jié)論

植物苗木生長(zhǎng)規(guī)律由過去的定性研究發(fā)展到現(xiàn)在的定量的數(shù)學(xué)模擬[10]。金黃熊貓播種苗高和地徑生長(zhǎng)期呈“S”型曲線，通過Logistic曲線方程擬合金黃熊貓播種苗高和地徑生長(zhǎng)曲線，回歸性達(dá)到極顯著水平，說明Logistic曲線方程適合擬合金黃熊貓生長(zhǎng)曲線，可以用該方程準(zhǔn)確地估測(cè)金黃熊貓播種苗高和地徑生長(zhǎng)變化，從理論上指導(dǎo)育苗實(shí)踐[11]。

根據(jù)Logistic曲線方程計(jì)算結(jié)果，結(jié)合實(shí)際觀測(cè)，可以將金黃熊貓播種苗高和地徑生長(zhǎng)期分為出苗期、生長(zhǎng)初期、速生期和生長(zhǎng)后期。金黃熊貓播種苗高在出苗第79天開始進(jìn)入生長(zhǎng)速生期，速生期持續(xù)時(shí)間為75 d，9月14日開始進(jìn)入生長(zhǎng)后期。地徑在出苗第66天開始進(jìn)入生長(zhǎng)速生期，持續(xù)時(shí)間為90 d，9月14日開始進(jìn)入生長(zhǎng)后期。地徑的速生期比苗高提前，這與鄧紹勇[12]、黃家滂[13]、張琰[9]等的研究結(jié)果一致。

金黃熊貓播種苗高和地徑的速生期生長(zhǎng)時(shí)間大約占總生長(zhǎng)時(shí)間的30%，生長(zhǎng)量卻占總生長(zhǎng)量的60%以上，所以速生期是樹木生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期[14]。根據(jù)生長(zhǎng)期的劃分，加強(qiáng)金黃熊貓育苗期的管理。生長(zhǎng)初期，及時(shí)除草并追施復(fù)合肥，以促進(jìn)根系生長(zhǎng)；速生期，應(yīng)加強(qiáng)水肥管理，以施用氮肥為主，促進(jìn)苗木的快速生長(zhǎng)；生長(zhǎng)后期，施用磷肥、鉀肥，促進(jìn)苗木木質(zhì)化，從而提高其抗性。