蔺林田
(杨凌职业技术学院,陕西杨凌 712100)
杨树(Poplar spp.)具有早期速生、适应性强、分布广、品种多、易繁殖等特性,大量选育出的优良品种可以大幅提高杨树生产力,对解决木材短缺起很大作用。因此,大力发展杨树新品种具有极高的经济价值[1,2]。以往对杨树苗木生长规律的研究报道很多[3-6],对生产经营活动起到了积极的作用。本文对近年生产中重点推广的几个杨树品种1a生插条苗的高生长进程进行研究,旨在为杨树苗期生产管理提供帮助,培育优质壮苗。
育苗地设在武功县境内渭河北岸,北纬34°13ˊ,年平均气温13.2℃,年平均降水量695 mm,多集中在7-9月份,无霜期220d,土壤为沙壤土。
试验材料选择目前生产上推广的欧美杨107号、108号、中林46号、中林美荷杨和2001号杨等5个速生杨品种,用1年生苗条剪18cm 长的插穗扦插育苗,随机区组设计,每小区30株,3次重复,株行距0.5m×0.5m。3月15日扦插,4月23日(扦插后第38d)开始测量苗高、地径,以后每隔10 d测量一次,直至10月2日,共测量17次。
1.2.1 模型选择及参数估算 许多研究表明,苗木年生长规律符合“S”型生长曲线,即表现为“慢-快-慢”生长节奏。根据这一生长特点,采用Logistic方程来描述1年生长期内的苗高生长动态。
公式(1)中,H 为苗高,t为时间,K 为苗木年生长极限高度值,可按下式求算[7]:
a、b为参数,根据最小二乘法求得。用相关系数检验曲线方程得拟合情况。
1.2.2 生长拐点和速生区间生长拐点(速生点) Lna/b
以5个速生杨品种每10日调查的苗高平均值拟合Logistic方程,求出其参数值a、b及相关系数R,然后计算出各品种苗木高生长的速生区间和生长拐点(表1)。
表1 5个杨树品种苗高年生长动态分析结果
由表1可以看出,Logistic方程能很好地表达5个速生杨品种的苗高年生长变化规律,其相关系数均达到0.98以上。各品种苗高日生长量最大的时间出现在扦插后的第120d,品种间差异不大,此时的苗高累积生长量最大的达到195.1cm(107号),最小的为168.9cm(中林46号)。各品种高生长的速生区大约位于第93d和142d之间,品种间差异不过2d。
苗木在1a内为全期生长型。严格来讲,从扦插到封顶整个生长期内,应经过生根期、幼苗期、缓慢生长期、速生期、生长衰退期和苗木硬化期6个阶段。但在实际生产中,除了扦插时间和封顶时间可以确定外,其余各阶段很难通过观察、调查直接划分出来,只有借助数学的方法,即通过生长曲线求出曲线拐点(t0,t2)、切点(t1),间接划分生长时期。这里,t0为曲线起点,经过t1点的切线平行于t0和t2所连直线,其中t1为苗木进入速生期的起点,t2为速生期的终点。根据扦插时间、t1、t2点以及封顶时间可将苗木整个生长时期大致划分为3个阶段:生长前期(包括生根期、幼苗期和缓慢生长期),速生期和生长后期(包括生长衰退期及苗木硬化期)(表2)。
表2 5个杨树品种苗高年生长各阶段特征值
从表2可以看出,同一品种内,各个生长时期的持续时间和生长量差别很大,苗木生长前期经历的时间长,约84d,累积生长量占总生长量的21%多。速生期所经历的时间短,约50d,占整个生长期的24%左右,但生长量却占年总生长量的大约58.0%,即在不到1/4的生长期内完成了全年近六成的生长量。生长后期经历的时间较长,大约65d左右,占全生长期的31.7%,生长量介于67.2cm 和72.7cm 之间,占年总生长量的20%左右。生长量在整个生长期内呈现‘慢-快-慢’的节律,符合‘S’型曲线。由表2容易看出,各品种、生长各时期特征值相差无几。究其原因,认为各品种均属欧美杨杂种,具有相似的遗传基础;试验材料源自同一地方,具有较好的适应性;育苗技术、管理条件完全相同。速生期持续时间较短,生长迅速,其生长量决定着整个生长期苗木的生长量,因此,在管理上应最大限度地满足苗木对水分和养分的需求。
根据本研究结果,建议速生期内施3次肥:6月上旬(速生期起点)、6月下旬、7月中旬,以速效氮肥为主。生长前期于5月上旬施1次磷酸二氢铵,为苗木进入速生期打下良好的基础。生长后期应停止施肥,也可在8月初施1次以钾为主的肥料,促进苗木木质化。
用Logistic方程能很好地表达5个杨树品种的苗高年生长变化规律,由此导出的苗高生长模型,符合生产实际,可以指导苗木生产。
速生期是苗木生长的重要时期,也是提高苗木质量的关键时期。研究表明,5个欧美杨品种速生期大约出现在6月9日与7月29日之间,持续50d左右,占整个生长期的24%,速生期内生长量约占年总生长量的近60%。因此,在管理上应最大限度地满足此期苗木对水分和养分的需求。
[1] 施溯筠,蒋基建,金明植,等.速生杨树的研究概述[J].延边大学农学学报,2000,22(1):66-71.
[2] 周永学,樊军锋,刘永红.杨树新品种介绍及育苗技术[J].陕西林业科技,2003(4):93-97.
[3] 李思文,李日磊.几种苗木生长规律的研究[J].河北林果研究,1998(4):315-318.
[4] 秦光华,乔玉玲,孟昭和.美洲黑杨新无性系T26和T66苗期年高生长节律的研究[J].江苏林业科技,2002(4):6-8.
[5] 孙明高,李守勇,陈吉虎,等.黑杨无性系年生长进程及参数估算分析[J].山东林业科技,2003(1):8-10.
[6] 张俊生,刘建民,杨久廷,等.欧美杨类新无性系苗期生长模型及灰色关联度分析[J].辽宁林业科技,1997(5):18-20.
[7] 王振中.逻辑斯蒂曲线K 值的四点式平均值估算法[J].生态学报,1987,7(3):193-197.