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不同树龄澳洲坚果树体的生物量构成特点

2016-03-01陆超忠杜丽清石伟琦赵大宣冼皑敏王文林

贵州农业科学 2016年4期
关键词:末级树龄坚果

陈 菁, 陆超忠, 杜丽清, 石伟琦, 赵大宣, 冼皑敏, 王文林

(1.中国热带农业科学院 南亚热带作物研究所,海南省热带作物营养重点实验室, 广东 湛江 524091; 2.广西南亚热带农业科学研究所, 广西 龙州 532400)

不同树龄澳洲坚果树体的生物量构成特点

陈 菁1, 陆超忠1, 杜丽清1, 石伟琦1, 赵大宣2, 冼皑敏1, 王文林2

(1.中国热带农业科学院 南亚热带作物研究所,海南省热带作物营养重点实验室, 广东 湛江 524091; 2.广西南亚热带农业科学研究所, 广西 龙州 532400)

为探明不同树龄澳洲坚果树体生物量的构成特点,为其栽培管理提供依据,采用个体收获法,在澳洲坚果花序抽生前(1月下旬)对树龄分别为4年、8年和25年树(品种为H2)的根、茎、叶进行分级,并测其鲜重和水分系数,计算干物质质量。结果表明:4年、8年及25年树龄的澳洲坚果树体干重、根干重占全树干重比例均随着树龄增加而增加,而叶则随着树龄增加而减少,茎则是先增加后减少;澳洲坚果个体与群体各器官干重随着树龄增加而增加,但群体增加速度显著慢于个体,以群体叶器官干重增加速度最慢;除树头和末级根,不同树龄澳洲坚果的各级根干重占全根干重比例随着根系直径减少而减少,而不同树龄各级枝干重占茎干重的比例随树枝直径变化而变化,无规律性;25年树体的末级根干重占全根干重比例小于4年树和8年树,4年树的树体末级枝占茎干重比例大于8年和25年树。

澳洲坚果; 生物量; 树龄

澳洲坚果(Macadamiaintegrifolia)又名夏威夷果,其果仁以营养丰富、香脆可口、富含不饱和脂肪而深受消费者喜爱。澳洲坚果原产澳大利亚[1],其人工栽培历史仅150多年,是一种新兴果树。我国澳洲坚果产业起步较晚,但近年来,由于澳洲坚果供不应求,我国澳洲坚果产业发展较快,目前栽培面积已超过1.6万hm2。良好的栽培技术是澳洲坚果可持续发展的前提,而整形修剪作为栽培技术的重要方面而尤为重要,目前国内外在留梢、修剪量、修剪枝条类型和修剪时间等方面已有报道[2-7],但澳洲坚果整形修剪重要依据之一的生物量构成则未见报道,研究树体生物量构成是了解树体生长发育特点的一个重要途径。因此,笔者对不同树龄的澳洲坚果树体生物量构成特点进行研究,以期为澳洲坚果的栽培管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

澳洲坚果树品种为H2,树龄分别为4龄、8龄和25龄,其中,4龄树冠围平均为11.2 m,株行距为4 m×2.5 m,植1 000株/hm2;8龄树冠围平均为14.2 m,株行距为4 m×4 m,植625株/hm2;25龄树冠围平均为20.8 m,株行距为7 m×4.9 m,植291株/hm2。

供试果园位于广西龙州县广西南亚热带农业科学研究所内,果园地形较平坦,土壤属赤红壤。果园管理水平较高,树体长势良好,采果后至抽花穗前对树体进行修剪,剪除树体中间的直立枝和短截过长枝条,疏去交叉重叠枝和枯枝等。

1.2 采样及测定方法

在果园随机选取4龄、8龄和25龄树,每处理1棵树,3次重复。澳洲坚果花序抽生前(1月下旬)采用个体收获法,把树体分解为根(地下部分,挖掘树冠滴水线以内,深达2 m,根用水冼净并凉干)、茎(树干和枝条)和叶后进行分级,各树龄的根和茎按直径基本相同的分为一级,即:4龄树的根分为0~7级(平均直径分别为97.9 mm,32.9 mm,19.7 mm,11.8 mm,6.8 mm,4.6 mm,2.8 mm,1.2 mm),8龄树的根分为0~7级(平均直径分别为134.9 mm,36.3 mm,21.2 mm,13.4 mm,9.6 mm,5.2 mm,3.5 mm,1.5 mm),25龄树的树根分为0~13级(平均直径分别为250.6 mm,75.8 mm,49.1 mm,35.9 mm,26.6 mm,19.9 mm,14.7 mm,11.7 mm,8.7 mm,6.8 mm,5.0 mm,3.6 mm,2.4 mm,1.9 mm),其中,0级为树头,4龄、8龄的7级,25龄的13级为末级根(LR);4龄树茎分为0~7级(平均直径分别为70.0 mm,50.0 mm,29.3 mm,18.1 mm,14.2 mm,9.3 mm,6.2 mm,3.9 mm)、8龄树茎分为0~12级(茎枝平均直径分别为114.1 mm,84.1 mm,67.5 mm,46.6 mm,23.2 mm,19.7 mm,15.1 mm,13.1 mm,12.5 mm,8.3 mm,5.0 mm,4.6 mm,4.2 mm),25龄树茎分为0~14级(平均直径分别为224.8 mm,154.7 mm,134.3 mm,105.7 mm,67.4 mm,40.3 mm,26.0 mm,20.2 mm,16.9 mm,13.0 mm,10.0 mm,8.5 mm,7.7 mm,6.9 mm,4.8 mm),其中,0级为主干,7级、12级、14级分别为4龄、8龄、25龄树的末级枝),随机抽取各级亚样本(150~250 g),称其鲜重,在70℃温度下烘干,测其水分系数,计算树体各级根、茎和叶的器官干重。

2 结果与分析

2.1 根系的生物量构成

从图1看出,除了树头(0级)和末级根(LR),3个树龄的澳洲坚果各级根干重占全根干重比例基本随着根系级数增加而减少(即随着根系直径降低而减少),末级根的干重占全根干重比例相对较高,这有利于树体对养分和水分的吸收。25年树根比4年、8年树根分支更多,因此25年的树根分级数大于4年、8年树,但25年树末级根干重占其全根干重比例却低于4年、8年树。表明,相对于老龄树,幼青年树具有更高比例的吸收根。25年树的树头干重占其全根干重比例显著低于8年树,8年树又显著低于4年树;8年、25年树1级根干重占其全根干重比例显著大于4年树;其他级别根系干重占其全根干重比例,3个树龄间差异不显著。

注:不同小写字母表示不同树龄间差异显著 (P<0.05)(下同)。

Note: Different lowercase letters indicated 5% significant level. The same below.

图1 同树龄(左)和不同树龄(右)澳洲坚果各级根干重占全根干重的比例

Fig.1 Ratio of dry root weight of different grades to dry weight of the whole root of the same tree age(left) and various tree age(right)

2.2 茎的生物量构成

从图2看出,3个树龄澳洲坚果各级枝干重占其茎干重的比例随着枝级数变化而变化,无规律性,主要是澳洲坚果地上部枝干受人为整形修剪调控,导致各级枝干长度、直径存在差异所致。随着树龄增加,枝分级数也增加(4年树为7级,8年树为12级,25年树为14级),但末级枝干重占茎干重比例则随着树龄增加而减少(4年、8年、25年树末级枝占全枝比例分别是12.1%、9.4%、6.9%),4年澳洲坚果树体末级枝占茎比例显著大于8年和25年树。

图2 同树龄(左)和不同树龄(右)澳洲坚果各级枝干重占全茎干重的比例

Fig 2 Ratio of dry branch weight of different grades to dry weight of the whole stem of the same tree age(left) and various tree age(right)

2.3 个体与群体的生物量构成

从表中看出,随着树龄增加,澳洲坚果根、茎、叶干重也随着增加,但不同器官干重占整株树干重比例则因树龄变化而变化。根干重占整株树干重的比例随着树龄增加而增加,叶则为逐步减少,茎是先增加后减少。在澳洲坚果常规栽培中,随着树龄增加,结果部位增高,栽培管理过程中对地上部枝进行修剪,地上部生物量相对减少,而根由于不修剪,且随着树龄增加而不断生长,因而根生物量占比逐步增加,地上部生物量(茎和叶生物量)占比例逐步减少,茎占比例先增加后减少,原因主要是澳洲坚果生长前期修剪较轻,后期修剪较重,导致后期茎占比例下降。

根据表中的数据计算条得出,8年单株澳洲坚果树的根、茎、叶分别比4年平均每年增加75.7%、71.1%和31.5%,而群体每年增加37.9%、35.5%、10.3%; 25年单株澳洲坚果树的根、茎、叶分别比8年平均每年增加35.4%、17.2%和9.3%,群体则仅分别增加13.3%、4.8%和1.2%。说明,4年幼年树至8年青年树阶段,澳洲坚果个体和群体各器官干重随着树龄增加而迅速增加,但群体各器官干重增加速度慢于个体增加速度;8年青年树至25年老龄树阶段,澳洲坚果个体和群体各器官干重增加速度变缓,而群体各器官干重增加速度显著慢于个体。在澳洲坚果各器官中,以叶的群体增长速度最慢,8年群体叶干重占25年群体叶干重的83.0%,叶群体干重17年间仅增加20.5%,每年仅增加1.2%。澳洲坚果群体各器官干重增加速度慢于个体增加速度,主要原因是随着树龄增加,对郁闭果园疏伐导致。

表 不同树龄澳洲坚果各器官的干重

3 结论与讨论

1) 4年、8年和25年澳洲坚果树体干重分别达33.82 kg/株、113.21 kg/株和469.53 kg/株,而9龄荔枝树体的干重为41.78 kg/株[8],9龄苹果树的为10.21 kg/株[9],9龄李树的为63.35 kg/株[10],8龄杏树的为62.11 kg/株[11],5龄核桃树的为32.81 kg/株[12],显然,澳洲坚果相应树龄树体干重高于其他果树,说明澳洲坚果生长速度较快。相关研究证明,澳洲坚果在我国广东、广西、云南、贵州和四川等热带亚热带基本无霜地区均试种成功,在生长速度、产量、质量和抗逆性方面均达到国外同类水平[2,13-14]。虽然澳洲坚果在我国的生长速度较快,但产量却较低,我国10龄树澳洲坚果平均产量(壳果)仅有5.5 kg/株[15],而澳大利的为10 kg/株[16],马拉维的为18.5 kg/株[17],夏威夷的为29.5 kg/株,高产的可达40 kg/株[18-20],可见,我国澳洲坚果有较大的增产潜力。

2) 澳洲坚果各器官(根、茎、叶)干重随着树龄的增加而增加,但各器官干重占整株干重比例因器官不同而不同,其中,根干重占整株树干重比例随着树龄增加而增加,而叶则随树龄增加而减少,茎则是先增加后减少。此外,随着树龄增加,澳洲坚果根、枝分级也随着增加,4年的幼年树末级根、枝分别占全根、茎比例显著大于25年的老龄树,8年青年树末级根占全根比例显著大于25年树。另外,随着树龄的增加,根、枝分级逐步增多,寄生性根、枝也随着增多,对老龄树可采用树冠回缩及刨根(即除掉一部份大根)的技术措施,以减少根、枝分支级数,从而达到减少寄生性枝、根比例,减少树体营养消耗,保持树体活力,提高产量。

3) 随着树龄增加,澳洲坚果个体和群体各器官生物量也随着增加,后期由于间伐导致单位面积果树数量减少,各器官生物量增加速度显著慢于个体各器官生物量增加速度,其中又以群体叶器官增长速度最慢。8年澳洲坚果树单株树叶干重仅为25年单株树叶干重的38.6%,但群体(1 hm2)干重已达25龄的83.0%。10年澳洲坚果树进入盛产期,群体叶干重基本也达最大值,即当澳洲坚果群体叶干重达最大值时,澳洲坚果群体产量基本上达最大值,进入盛产期。但盛产期树如果其叶片受光不足,其产量也会受到影响,因而对于群体叶干重或叶面积接近最大值的果园,应注意保持其叶片受光充足,种植过密时应进行间伐,同时开天窗,短截过于直立生长的枝条及过密枝条。

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(责任编辑: 聂克艳)

Biomass Composition Features in Different-year-old Macadamia Tree

CHEN jing1, LU Chaozhong1, DU Liqing1, SHI Weiqi1, ZHAO Daxuan2, XIAN Aimin1, WANG Wenlin2

(1.SouthernSubtropicalCropsResearchInstituteofCATAS,KeyLaboratoryofCropsNutrition,Zhanjiang,Guangdong524091; 2.SouthernSubtropicalAgriculturalResearchInstituteofGuangxi,Longzhou,Guangxi532400,China)

With 4 a, 8 a, 25 a macadamia trees(cv.H2) as the material, their root, stem and leaf were sampled by the ways of individual harvesting before the inflorescence flushing(the last ten-day of January), and the root and stem were graded with the size. The fresh weight and water coefficient were measured and the dry matter weight was calculated. Results: The dry mass of 4 a , 8 a , 25 a individual plants and the ratio of dry mass of root to that of whole tree increased with tree age increasing, while leaf showed an opposite pattern and stem first increased and then decreased. The dry mass of each organ of individual plant increased with the increase of tree age, so did group plants. But the level of increase was significantly slower than that of individual plant, and in which that of leaves of group plants increased the slowest. Except for treetop and lateral grade root, the ratio of dry mass of every grade root of different-year-old tree to whole-root nearly reduced along with root diameter decreasing, and the ratio of dry mass of every grade branch to stem changed along with branch diameter, and the trend was not regular. The ratio of dry mass of lateral root in 25-year-old tree to whole root was lower than that of 4 or 8-year-old tree, while that of lateral branches in 4-year-old tree to stem was higher than that of 8 or 25-year-old tree.

macadamia;biomass;tree age

2015-04-20; 2016-03-20修回

中国热带农业科学院院本级中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资助项目“澳洲坚果养分需求规律及其应用研究”(1630062013017);农业生态环保项目“热带果园农业清洁生产技术示范”(2016)

陈 菁(1973-),男,副研究员,从事作物栽培与营养研究工作。E-mail:zjchenjing363@163.com

1001-3601(2016)04-0171-0106-04

S662.9

A

园艺·中药材

Horticulture·CHinese Herbal Medicimes

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