小油桐结实影响因子研究

李小永，周运超

（贵州大学林学院，贵州 贵阳 550025）

小油桐结实影响因子研究

李小永，周运超*

（贵州大学林学院，贵州 贵阳 550025）

研究了不同海拔高度、坡向、坡位、坡形等因素以及相同坡向、坡位与海拔高度对小油桐结实的影响情况，结果表明，当植株生长处在海拔500～550 m时，居于同一坡位中部和中上部、非山洼地形条件且坡向为120～240°条件下，植株长势较好、结实早、果实饱满、结实量较稳定。

小油桐；海拔；坡向；坡位；坡形；结实量

小油桐（Jatropha curcas）也称麻风树，原产热带非洲，本种为热带树种，现广布于世界热带地区，我国广东、广西、四川、云南、贵州有栽培。贵州上世纪初引进麻疯树，其分布主要在南部和西南部，以南盘江、北盘江和红水河流域南亚热带干热河谷地区为栽培中心，在罗甸、望漠、册亨、贞丰和兴义等县市有分布。罗甸主要分布在红水河、冒井和罗暮等乡镇[1]。

对小油桐的生长而言，热量是影响其生长最关键的气候因子，小油桐需要充足的热量条件，一般年均温18℃及以上和日均温10℃以上、年活动积温5 000℃以上的地区可为小油桐提供较好的热量条件。而小油桐原产于热带地区，属于中长日照植物，因此要求的日照时数较长，只有年日照时数达1 500 h时，小油桐才可正常生长，要达到丰产则需2 200 h以上[2]。2008年初发生的特大雨雪冰冻低温灾害，贵州省持续时间长达20余d。由于持续时间长小油桐幼林受到严重伤害[3]。

小油桐属于耐旱怕涝物种。在营养生长阶段，如果环境中缺水，会对小油桐的生长速率，尤其对花期雌雄花的发育造成明显的制约作用，表现为生长速率下降，分枝数少，开花减少，雌雄花比例不协调等[4]。而当土壤水分过多时，特别是土壤积水时间过长时，土壤通透性很差，则很容易烂根，继而影响到结果数，果实含油率降低[5]。

目前全球能源日趋紧缺，因此对开发可再生的生物能源就显得尤为必要。近几年由于一次性能源资源有限性及其所带来的环境问题，致使一部分研究集中到将小油桐用于生产生物柴油的研究上[6～8]。目前对小油桐用于生产生物柴油的可行性、优缺点、转化方法、毒杀害虫及总蕴藏量等的研究均有大量报道[9～10]。但在群体方面关于提高小油桐产量，促进植株生长、结实等方面的研究则少有报道，尤其是从生长条件角度进行调节方面的报道更为少见，制约了能源植物的发展。

综上所述，从生长条件角度探讨和研究环境条件对小油桐生长结实的影响显得十分必要。海拔、地形条件、坡向和坡位等因素主要通过影响与林木生长直接相关的水热因子和土壤条件等，进而影响林木的生长结实。故本文从这些方面探讨了其对小油桐结实的影响，以期为今后建立“能源林场”设想的实现提供有益的参考依据。

1 研究方案

1.1 研究区概况

调查地点位于罗甸县冒井镇高芋村和武家焚两个地区。该地区气候属于南亚热带，成土母质以砂页岩为主。海拔在800 m以下。年均温18～21℃,年总积温5 600～7 500℃。年降水量1 000～1 300 mm。年日照时数1 206～1 510 h，无霜期330～365 d[3]。

该地区小油桐主要分布于海拔500～800 m是于2005年栽植的人工纯林，按照设计要求林分的初始密度为1 800株/hm2，现在成活林分的经营密度约为1 600株/hm2。

1.2 实验设计

在小油桐生产基地进行野外调查。调查时间定为2009年8月中旬至下旬。调查过程中，采取野外调查数据与室内分析相结合的方法。在野外作业调查过程中用手持罗盘仪确定小油桐栽植地所在山坡的坡向及所选标准点的具体坡向；采用手持GPS对选测点进行定位，同时记录该点的海拔、坐标等数据，以规范各标准地之间的距离，保持数据采集过程的规范性，同时对所测量的坡向是否准确具有检测作用（标准地的具体选择方法为，沿坡向方向自下而上每间隔5 m选择一个标准点，围绕在标准点的四周随机选择10株小油桐植株，并对其果实数量进行记录）。应用SPSS软件对数据进方差分析，从而得出数据之间差异显著性大小的关系，进而论证各项指标和造成差异性间的关系。

调查过程中主要参考的3项指标包括：①海拔（结合调查地点实际状况，调查范围主要集中在海拔500～800 m）；②坡向（调查过程中沿东、南、西、北4个方向进行，具体坡向根据实际地形条件而定，并加以记录）；③坡位（划分为：坡上部、中上部、中部、中下部、下部）。调查上述3项因素对小油桐的结实情况影响，并对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 坡向对小油桐结实量的影响

坡向划分根据四分法，即正北为0°按顺时针旋转一周分为90°、180°、270°（依次对应东、南、西3个坡向）。调查过程中，以该4个方向为主要调查坡向，特殊地形条件下，视实际情况而定。通过采访当地居民等方式发现，同年生小油桐植株且在相同的培育条件下，坡向0～90°、270～0°范围内未见产出果实，且植株矮小。可见小油桐，不适于在阴坡条件下生长。

90～270°以每30°为一个比较单元，并具体划分为90～120°、> 120～150°、> 150～210°、> 210～240°、> 240～270° 5个比较单元（除上述5个坡向范围外，其他坡向均未见果实，所以未列出）。调查得到小油桐的具体结实情况如图1所示。

由图1可知，不同坡向范围，小油桐的结实量存在一定的差异性，以180°为中心向两边坡向延伸，结实量大致呈对称趋势。对数据进行分析显示，坡向在120～150°范围的结实量与其他坡向比较时差异性达到显著水平（p < 0.05），坡向在210～240°结实量与其它坡向进行比较时差异性达到极显著水平（p < 0.01）。

图1 坡向与小油桐结实量的关系Figure 1 Relationship of slope aspect w ith seed yield

在研究不同坡向及坡位草本群落生物量及多样性研究时认为，阴阳坡断面的光照不同，由此可引起的土层厚度和土壤有机质含量、土壤水分条件等一系列生境的变化[11]，这与小油桐出现结果量随坡向变化的现象相符，出现上述现象的原因还与小油桐的生长习性有关，即小油桐是喜光、喜高温植物。每日11:00－16:00是一天中的较高温度时段，且在这一时段内，光照都能直接照射在坡向210～240°范围。因此出现了该坡向范围结实量明显高于其它坡向范围的现象。

2.2 坡位对小油桐结实量的影响

坡位是决定生境差异的主要因子之一，不同坡位的水热条件及其组合的空间分布不同，进而影响着植株的个体生长状况。调查过程中，将每一坡向划分为5个部分，即坡上部、中上部、中部、中下部、下部（即坡脚，未见植株生长）。调查并记录每一坡位的结实情况，结果如图2，从而对不同坡位的小油桐结实情况进行差异显著性检验，进而得出坡位对小油桐结实量的影响。

图2 坡位与小油桐结实量的关系Figure 2 Relationship of site w ith seed yield

不同坡位会引起光照、温度、土壤类型等植被生长环境条件的差异，因此同一坡面的中部、中上部、上部小油桐结实量间存在差异，且中上部与中下部间差异均达到显著性水平（p < 0.05）。由此，建议在日后的生产过程中使小油桐的生长条件尽量满足该种条件——栽植在坡面的中部及中部以上部位。

2.3 地形条件对小油桐结实量的影响

林木的生长除了受内部因素（营养物质、代谢机能、激素水平和遗传性等）的调控外，还受环境条件的影响。影响林木正常生长发育的环境条件主要有温度、光照、水分和养分等。而造成这些不同的因子主要有气候、地形、土壤、水文等物理环境因子以及造林密度等[12]。

坡形主要影响到与林木生长直接有关的水热因子和土壤条件，对林木生长发育的作用尤为重要。在调查中发现在不同的地形条件下，小油桐在结实量上存在一定的差异性。如图3所示，生长在山脊和正常坡面处的小油桐结实量大于山洼处。分析可知山脊与山洼处的小油桐结实量差异性达到显著性水平（P < 0.05）。可见与山洼处相比较，坡面和山脊处更加适合于小油桐植株结实生长。分析其中的原因，可能是由于坡形因子间接作用于水热条件，不同坡形直接影响光照强度、土层厚度、水分状况及有机质含量等一系列生态因子的变化[13]，从而使林分的生长状况产生差异。

图3 坡形与小油桐结实量的关系Figure 3 Relationship of slope shape w ith seed yield

在研究地形条件对马占相思人工林的胸径、树高、冠幅和枝下高等指标的影响时发现山洼处明显高于山脊处，且差异极显著[14]。这种现象与小油桐的生长情况恰恰相反。出现这种情况的主要原因是小油桐与马占相思的生长习性差异较大引起的。小油桐耐贫瘠、耐旱对环境要求不高，可在雨量稀少、条件恶劣的地带生长，而马占相思与小油桐的差异较大。

2.4 海拔对小油桐结实量的影响

罗甸地区小油桐生长主要介于海拔488～800 m。调查过程中发现，结实的小油桐植株主要集中在海拔500～600m，海拔高度低于500 m，及高于600 m范围未见有结实植株出现。万泉[15]等人认为在贵州省的部分干热河谷地区，分布于海拔800 m地带的小油桐营养生长正常，但生殖生长受抑制，不能正常开花结实。若生长于海拔600 m以下地带，植株生长和开花结果正常，通常可采种3次，一旦种植于海拔600 m以上地带时，产量会有问题。这与我们的调查结果相一致。

所采集的数据主要集中在海拔500～ 600 m，调查过程中以每5 m为一个高差间隔选择调查地点。在每一点上随机选择10株小油桐植株，调查该点结实数的总量，进而分析海拔高度对小油桐结实量的影响。调查结果如图4。

图4 海拔高度与小油桐结实量的关系Figure 4 Relationship of altitude w ith seed yield

由图4可知，海拔500～600 m范围内的小油桐结实量与低于500 m、高于600 m范围的结实量间存在差异，且在500～600 m与600 m以上海拔间差异达到显著水平（p < 0.05）。在500～600 m海拔范围内，500～550 m与550～600 m海拔间结果量差异性达到极显著水平（p < 0.01）。说明海拔高度对结实量产生了显著影响，整体呈正态变化趋势。在海拔500～550 m，小油桐产果量较高。较之于其它海拔高度，结实量的增加较明显。

在研究不同海拔高度土壤养分含量分析时发现，有机质含量随海拔高度的升高而增加。这种变化规律与海拔高度的升高，气温降低，微生物的分解速度减慢和矿化作用减弱有关。由于土壤中的含氮量与有机质含量的大小有关系，因此氮变化规律与有机质相符，也是随着海拔高度的升高而增加。但随着海拔的进一步升高气温越来越低矿化作用减弱，土壤肥力也逐渐降低。此外海拔高度对土壤养分的影响具体表现在其对气候、温度、水分、湿度及植被类型的影响，从而影响到成土母质的形成，最后导致土壤养分含量的差别。这与小油桐结实量随海拔高度的变化呈正态分布的现象相一致[16]。可见出现上述分布现象与土壤中养分分布有关。

2.5 海拔高度对相同坡位小油桐结实量的影响

调查中发现，随着海拔高度的变化，处于不同海拔高度的相同坡位间，小油桐结实量存在一定的差异，对数据进行整理（图5），可知，在处于坡上部条件下小油桐的高产植株主要集中在海拔530～550 m；在处于坡中上部条件下小油桐的高产植株主要集中在海拔515～535 m；在处于坡中部条件下小油桐的高产植株主要集中在海拔500～520 m；在处于坡中下部条件下小油桐的高产植株主要集中在海拔545～565 m。可见在处于坡中下部及其以上位置时，随着坡位的降低小油桐的最佳结实海拔高度也随着降低，而在坡的中下部时小油桐的最佳

结实海拔高度又高于其它坡位的最佳生长海拔高度。

图5 相同坡位不同海拔条件下小油桐的结实量Figure 5 Seed yield ofJ. curcasat same slope site but different altitude

分析可知，造成上述现象的主要原因可能是：在处于坡下部情况时，因山体间相互遮掩，光照受到一定的限制，而对小油桐这种喜光植物而言光照又是影响其生长的主要因子，因此出现了在该坡位情况下小油桐植株的最佳生长高度较其它坡位高的现象。在处于坡中下部及其以上位置条件时，除光照外，温度、水份、土壤养分含量也是影响小油桐植株生长的主要限制因素。随着坡位自上而下的降低，光照条件逐渐减弱，温度增高、水份含量增大、土壤中有机质含量也相应的降低。结合小油桐的生长习性可知，小油桐生长过程中出现随坡位降低最佳生长海拔高度降低的现象，是小油桐生长过程中趋近最佳生长环境的趋势所致。

2.6 海拔高度对相同坡向小油桐结实量的影响

另一方面，在处于相同坡向不同海拔条件时，小油桐结实量也存在差异性，但差异不明显，如图6。由图6可知，坡向120～150°及坡向210～240°的小油桐最佳结实高度主要集中在海拔530～540 m，且这两个坡向也是小油桐结实量最高的两个坡向。由这两个坡向向两边坡向延伸，可发现其它坡向的最佳结实高度有所下降。例如坡向150～180°的最佳结实高度集中在海拔520～530 m；坡向210～240°的小油桐最佳结实高度也是520～530 m。

图6 相同坡向不同海拔条件下小油桐的结实量Figure 6 Seed yield ofJ. curcasat same slope aspect but different altitude

分析可能造成上述现象的原因是，不同的坡向主要影响到光照时间、光照强度、土壤性状、温度变化等一系列环境因子的变化，进而影响小油桐植株的生长。结合着小油桐喜光，耐旱的生长习性可知，这可能是小油桐趋近于最佳生长环境条件的趋势所致。

3结论与讨论

通过对不同坡向、不同坡位、不同海拔的两年生小油桐植株结果状况进行调查分析，结果表明：坡向、坡形和海拔对两年生小油桐植株有一定程度的影响。调查过程中发现，同是两年生植株，结果实的小油桐主要集中在坡向90～270°（其它坡向未见果实），且在坡向为210～240°范围时结果量最高。坡位方面，位于坡中部及以中部上部位结果量较高与中下部坡位进行比较，增产明显。坡形方面，与山洼处相比较，正常的坡面和山脊处更加的适合于小油桐植株结实生长，在栽植过程中应尽量避免栽植在山洼地形条件下。海拔高度方面，小油桐植株在海拔高度500～550 m范围内生长时，具有结实量稳定、果实产量高等优点。对比海拔高度与坡向坡位间关系可以发现，在相同坡位条件下，当植株位于坡中下部及其以上坡位条件时，随着坡位的降低小油桐的最佳结实海拔高度也随着降低。而在坡的中下部时小油桐的最佳结实海拔高度又高于其它坡位的最佳生长海拔高度。在相同坡向不同海拔条件下坡向120～150°及坡向210～240°范围内的小油桐结实的最佳海拔高度主要集中在海拔530～540 m范围内，略高于其它坡向的的最佳结实海拔高度。建议在日后的生产实践过程中，使小油桐植株的栽植，尽量满足在海拔500～550 m、坡向90～270°且处于坡位的中部及中上部非山洼处等条件下。本研究将为更好地开发利用小油桐资源及促进小油桐的产业化发展提供有益的参考依据。

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Factors Influencing Seeding of Jatropha curcas

LI Xiao-yong，ZHOU Yun-chao
（College of Forestry, Guizhou University, Guiyang 550025, China）

Study was conducted on effect of altitudes, slope aspect, site and slope shape on seeding ofJatropha curcas. Discussion was made on the relationship between slope aspect and site w ith altitudes. The result showed that it grow s well w ith early seed bearing, stable seed yield at elevation of 500-550 m, in the same midd le and upper slope site under terrain conditions and aspect of 120° - 240°.

Jatropha curcas; altitude; slope aspect; slope site; slope shape; seed yield

S794.3

A

1001-3776（2011）01-0033-06

2010-09-09；

2010-11-10

贵州省重大专项课题“小油桐良种选育及栽培关键技术研究与应用”（黔科合重大专项字[2007]6004-5），教育部博士点专项基金课题“麻风树生殖特性及促进种子丰产关键技术研究”（20070657001）及贵州省科技攻关课题“小油桐良种选育及栽培产业化关键技术开发“（黔科合带帽字[2006]5004）联合资助。

李小永（1987－），男，吉林长春人，硕士研究生，从事森林土壤研究；*通讯作者。