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南方红豆杉一年生苗木生长规律及相关关系研究

2014-05-25李苏珍温莉娜

浙江林业科技 2014年4期
关键词:侧根苗高高峰期

李苏珍,温莉娜

(1. 浙江省丽水市莲都区林业技术推广站,浙江 丽水 323000;2. 浙江省云和县林业技术推广站,浙江 云和 323600)

南方红豆杉一年生苗木生长规律及相关关系研究

李苏珍1,温莉娜2

(1. 浙江省丽水市莲都区林业技术推广站,浙江 丽水 323000;2. 浙江省云和县林业技术推广站,浙江 云和 323600)

研究南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)1年生裸根苗在苗期各个器官生长的变化规律,模拟苗木各器官生长与时间之间的相关关系和各器官生长与苗高生长的数学模型,结果表明:南方红豆杉1年生苗出现2次生长高峰期和1次生长缓慢期,4-6月为第1次生长高峰期,7-9月为生长缓慢期,10-11月为第2次生长高峰期;苗高、地径与生长时间呈y = atb的幂函数关系,根、径同苗高的生长有着直线型的相关关系;拟合模型符合该树种1年生苗的生长规律,各器官间的数学模型及相关关系均达到极显著水平。

南方红豆杉;苗木;生长规律

南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)红豆杉(T. chinensis)的一个变种,又名美丽红豆杉,常绿乔木,属国家一级濒危保护树种[1]。南方红豆杉自然分布于浙江、台湾、福建、江西、广东北部、广西北部及东北部、河南、湖北、湖南西部、甘肃南部、四川、贵州及云南东北部等地海拔600 ~ 1 600 m的亚热带山地。红豆杉属植物因树体内含有强活性抗癌物质紫杉醇和紫杉烷类物质而引起不同学科学者的兴趣[2~5]。虽然近年来有关南方红豆杉的研究较多,但对其实生苗的栽培技术措施的研究较少,有鉴于此,我们通过对南方红豆杉一年生苗的生长规律进行了研究,为南方红豆杉人工大面积育苗提供理论依据。

1 试验地自然概况

试验苗圃地位于丽水市莲都区大港头镇西坑口村丽港珍稀树种专业合作社基地,属中亚热带季风气候,四季分明,温暖湿润,日照充足,雨量充沛,无霜期长。最热月(7月)平均气温35℃,最冷月(1月)平均气温6.0℃,极端最高气温41℃、极端最低气温-14℃,年平均无霜期≥250 d,年平均降水量1 485 mm。试验地坡向东南,坡度26°,土壤为红壤,土层厚度为42 cm。

2 材料和方法

2.1 种子来源

试验种子来源于丽水市莲都区太平乡,2010年采收处理后沙藏休眠一年,2011年11月中旬开始催芽。用清水将沙床淋湿至60% ~ 70 %的湿度,掌握手握成团、落地即散的程度,并一直保持这个湿度至2月种子露白。

2.2 试验区设置

在试验区内选取5个不同地块为试验小区,每个试验小区为1个重复。每个试验小区大小为1 m2。

2.3 试验区播种

2012年2月19日播种,播种前进行种子处理和消毒。用筛子将沙子过滤,去除杂质和霉烂的种子,然后用高锰酸钾1 000倍液浸种10 min进行种子消毒,稍晾干后进行播种。播种量80颗/m2,覆土,用遮荫网遮荫。

2.4 测试方法

于4月29日至11月29日每月测定苗高、地径、侧根数。测定时在各试验小区选择具有代表性的平均样苗5株,逐株测定苗木的苗高、地径、侧根数。

3 结果与分析

3.1 南方红豆杉1年生苗各器官生长的变化规律

2012年2月19日播种,4月2日开出真叶,4月25日出苗整齐,4月29日开始观测至11月29日苗高、地径生长基本停止。可见,从种子播种入土到萌发出土整齐约需66 d,到生长停止约经过280 d。从4月29日至11月29日,每月对苗高、地径生长量、侧根数量进行定期观测,结果见表1。

表1 南方红豆杉1年生苗各器官生长量的月变化Table 1 Monthly variation of growth of each organ of 1-year seedling

从表1可以看出,南方红豆杉的生长期在4-11月,在此期间出现2次生长高峰期,第一次生长高峰期在4-6月,期间有一个生长缓慢期在7-9月,时值高温季节,之后的10-11月为第二次生长高峰期。第一次生长高峰期的苗高、地径、侧根数增加量分别占整个生长期增加量的 28.2%、33.3%、33.3%,而生长缓慢期的苗高、地径、侧根数增加量分别占整个生长期增加量的19.8%、26.7%、25%,第二次生长高峰期的苗高、地径、侧根数增加量分别占整个生长期增加量的52%、40%、41.7%。由数据分析可知第二次生长高峰期的苗木生长速度要快于第一次生长高峰期,这是因为在前面的生长缓慢期间已经积累了一定的营养产物,一旦抑制苗木生长的因子逐渐消失,苗木的各器官生长又趋于活跃,使得此期间的生长速度快于第一次生长高峰期。之所以出现生长缓慢期是由于在此期间温度较高且阳光较强,而南方红豆杉属于耐阴树种,高温和强光抑制了它的生长,所以一般在6月上旬至10月上旬要求用透光度50%左右的遮网遮荫以有利于其生长。

3.2 南方红豆杉1年生苗各器官生长与苗高的相关关系

苗木各部分的生长是一个相互促进、相互制约、相互交替的过程,了解各部分器官生长的相关性,可为合理制定经营措施、培育优质壮苗提供科学依据。

由表1可以看出,南方红豆杉1年生苗木的地径和侧根数量都是随着苗木高生长的增加而增加,且具有近于直线的相关关系,由此根据表1的结果,采用线性回归方程y = a+bx的关系式来模拟苗木苗期各器官生长与苗高生长的相关关系,结果见表2。

表2 南方红豆杉1年生苗各器官生长与苗高的相关关系Table 2 Correlation of growth of each organ with height growth of 1-year seedling

从表1和表2可看出,苗木的地径和侧根数量与苗高生长呈直线性的相关关系,且相关系数比较大,表明其之间的相关关系极为显著,进一步说明南方红豆杉1年生苗可用苗高来估测地径和侧根数量,并且可确信所估测的数值与实际值极为接近。

3.3 南方红豆杉1年生苗各器官生长过程的数学模型

植物生长过程可用各种数学模型来模拟,但通常采用logistic方程[6-7]:

或用幂函数方程:

式中,y为高或径的累积生长量,t为生长天数,a、b、k为待定常数。

根据表1中的观测值且利用上述几个模式方程进行拟合和筛选,结果是利用幂函数方程y = atb来拟合南方红豆杉1年生苗苗高和地径与时间的相关关系最为密切(表3)。

由表3可见:利用幂函数y = a tb进行拟合南方红豆杉1年生苗苗高、地径生长量和侧根数与时间的相关关系,所得的拟合方程回归性达到极显著水平,表明用所模拟的数学模型来估测南方红豆杉1年生苗生长时期苗高和地径的生长量具有较高的准确性。

表3 南方红豆杉1年生苗各器官生长与时间的相关关系Table 3 Correlation of growth of 1-year seedling organ with time

4 结论

在南方红豆杉1年生苗4-11月的生长期间,出现2次生长高峰期和1次生长缓慢期,第一次生长高峰期在4-6月,期间有一个生长缓慢期在7-9月,之后的10-11月为第二次生长高峰期。

用模拟方程拟合南方红豆杉1年生苗苗高、地径、侧根数和时间的相关关系,结果显示其相关关系达到了极显著的水平,因此,可用所拟合的数学模型y = atb准确地估测各生长时期苗高和地径以及根系的生长量。

采用线性回归方程拟合了苗木的地径和侧根数量与苗高的生长关系,结果表明各指标间相关关系极为密切,可用拟合的数学模型和各时期苗高生长量准确估计该时期苗木各器官的生长量。

[1] 傅立国. 中国高等植物(第三卷)[M]. 青岛:青岛出版社,2000.

[2] Busing R T, Halpern C B, Spies T A. Ecology of pacific yew (Taxus brevifolia) in western Oregon and Washington[J]. Cons Bio, 1995, 9(5):1 199-1 207.

[3] El-Kassaby Y A, Yanchuk A D. Genetic diversity, differentiation, and inbreeding in Pacific yew from British Columbia[J]. J Hered, 1994, 85(2):112-117.

[4] Nicolaou K C,Yang Z, Liu J J, et al. Total synthesis of taxol[J]. Nature, 1994, 367(6464):630-633.

[5] Wickremesinhe E R M, Arteca R N. Taxuscell suspension cultures: Optim izing growth and production of taxol [J]. J Plant Physiol, 1994, 144(2):183-188.

[6] 杨耀仙,卞尧荣,姚小华. 林木苗期生长灰色模型的选择[J]. 林业科学研究,1991,4(2):211-216.

[7] 北京林学院. 数理统计[M]. 北京:中国林业出版社,1979. 205-270.

Growth Rhythm and Correlations of 1-year Seedling of Taxus chinensis var. mairei

LI Su-zhen1,WEN Li-na2
(1. Lishui Liandu Forestry Extension Station of Zhejiang, Lishui 323000, China; 2. Yunhe Forestry Extension Station of Zhejiang, Yunhe 323600, China)

Growth rhythm of bare-rooted 1-year seedling of Taxus chinensis var. mairei was observed in Lishui, Zhejiang province. Models were simulated for growth of each organ with time and with seedling height growth. The result demonstrated that two growth peaks occurred respectively during April to June and during October to November, and a poor growth period was during July to September. Seedling height, ground diameter had power function relation with time, y = atb, root and stem had linear correlation with height growth. Models were fitted with growth rhythm of 1-year seedling.

Taxus chinensis var. mairei; seedling; growth rhythm

S723.1

B

1001-3776(2014)04-0076-03

2014-03-28;

2014-05-27

李苏珍(1975-),女,浙江丽水人,工程师,从事林业技术推广。

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