陈 兰 许 杰 冷天凤 田小琴 陈 骏
(1.贵州省核桃研究所 贵阳 550005;2.贵州省林业科学研究院 贵阳 550005)
核桃(JuglansregiaL.)和泡核桃(J.sigillataDode)均为胡桃科(Juglandaceae)核桃属(Juglans)落叶乔木,素有“木本油料之王”的称号,是我国主要的经济林树种之一,薄麻壳泡核桃(JuglanssigillataDode)是泡核桃的优良农家品种。贵州薄麻壳泡核桃数量分布广,具有壳薄、取仁易、味香等特点。目前对薄麻壳泡核桃的研究主要集中在优选方面,也有不少学者开展过薄麻壳泡核桃优株选择及坚果经济性状等方面的研究[1~2],但目前对薄麻壳泡核桃生长节律的研究仍属空白。植物年生长节律是植物对栽植地生态环境适应以及本身遗传基因控制的结果,近年来许多研究者把植物年生长节律作为培育良种壮苗的重要内容[3~10]。本文对5个不同薄麻壳泡核桃优株实生苗生长节律进行研究,并根据不同的生长阶段采取不同的管护措施,从而促进苗木生长,进一步提高苗木质量[11],为核桃种苗繁育提供科学依据。
试验地设于贵州省林业科学研究院内。该地位于贵阳盆地南部,北纬26°30',东经106°43';年均气温15.2℃,1月份平均气温6.3℃,7月份平均气温27.7℃,极端最低气温-7.3 ℃,极端最高气温37.5 ℃;年均降雨量1198.9mm,平均相对湿度77% ,无霜期278天; 其地貌属贵州高原中部丘陵地,地势较平缓,海拔1100 m:土壤为三叠纪石灰岩发育的山地黄壤,厚度多在0.8m以上,土壤瘠薄,pH值3.25~5.8。
选用在息烽县、水城县、威宁县优选的5株优树的核桃进行育苗试验。各优株来源地情况及果实特性统计如下:
表1 麻壳泡核桃优株种源地气候因子
表2 薄麻壳泡核桃各优株果实特性
1.3.1 种子处理
收后的核桃脱青皮后置于阴凉干燥通风处保存。播种前,将种子浸入冷水槽中,剔除漂浮于水面的坏种子。浸泡7~10天,每天换一次水,待种壳吸水膨胀裂口时播种。
1.3.2 播种育苗
用点播的方法。播种时,在垄上开沟,开沟深度10~12cm,点播行距35~50cm,株距12~15cm,种子在播种沟内单行播种,摆放时种子的缝合线与地面垂直,种尖统一顺向一侧,最后覆土6~8cm。视土壤墒情适时进行浇水、锄草等常规田间管理。
本试验调查从5月15日开始,到10月30日核桃苗停止生长结束。每隔10天对样株进行苗高、地径的测量。第一次测量时,将选定植株用油漆在苗木主干基部做标记,挂上标签。苗高为从苗干基部的油漆印处到主干顶芽基部的长度,采用钢卷尺测量(误差0.1cm);地径用游标卡尺测量油漆印处的直径(误差0.01mm)。
表3 不同薄麻壳泡核桃优株苗高和地径差异性比较
利用SPSS软件对苗高和地径生长量作年生长动态拟合[11~13]。根据回归分析拟合曲线的相关系数求得相应的生长参数,经显著性检验确定Logistics方程。
Logistics曲线方程为:y=A/(1+eb-kt)
(1)
其中,A为终极生长量(极限生长量),b为常数尺度,k 为瞬时相对生长率待定参数,e为自然对数的底,t为生长时间。
对Logistics方程求三阶导数,并另d3y/dx3=0,解得:
t1=(b-1.317)/k,t2=(b+1.317)/k
(2)
t1,t2代表连日生长量变化速率最快的2个点,即为萌动到速生和速生转为缓慢生长的分界点。
利用Excle和SPSS软件对数据进行整理及分析比较。
从表3可以看出,不同优株的苗高和地径生长均存在一定差异且差异极显著。苗高平均值最大的是1号优株,为67.3cm;平均值最小的是2号优株,为27.6cm,苗高平均值排名为:1号、3号、5号、4号、2号。地径平均值最大的是1号优株,为18.13mm,平均值最小的是4号优株,为12.28mm,地径平均值排名为:1号、3号、5号、2号、4号。
分别对不同优株的苗高、地径生长动态进行拟合,其结果见表4和图1。各优株苗高拟合方程的相关系数为0.981~0.991,平均为0.987,地径拟合方程的相关系数为0.994~0.996,平均为0.9958,说明利用该logistics方程拟合的曲线与实测值间的符合程度较高,用拟合方程的理论值来估测实际值具有较高的准确性,拟合效果较好。
表4 薄麻壳泡核桃优株实生苗年生长动态模型拟合结果
图1 薄麻壳泡核桃优株1年生实生苗苗高、地径生长logistics拟合曲线
表5 薄麻壳泡核桃优良单株一年生播种苗苗高生长阶段的划分
播种后,依托适宜的发芽条件,种子在11天左右开始出土萌发。出土幼苗初期生长量较小,直到4月下旬生长开始加快。5月到8月出现生长高峰,后又逐渐减小,直到10月底生长渐渐停滞,呈“慢-快-慢”的生长节律。
利用(2)式可计算得到各优株苗高开始进入生长盛期和生长盛期结束的时间节点,根据各优株的Logistic方程生长曲线,结合薄麻壳泡核桃生长特性,进行苗木生长时期的划分,可将1年生薄麻壳泡核桃实生苗苗高和地径的年生长过程划分为出苗期、生长初期、生长盛期和生长后期4个阶段,不同优株进入生长盛期初始时间、结束时间及持续时间差异明显。各生长阶段的时间段、生长天数、连续生长量、净生长量、日均生长量和净生长量占总生长量的比例见表5、表6。
表6 薄麻壳泡核桃优良单株一年生播种苗地径生长阶段的划分
2.3.1 苗高生长阶段分析
由表5可知,不同种源薄麻壳泡核桃优株在各阶段的苗高生长特点存在差异。5个优株出苗期持续时间不同步,最早结束的是4号优株,最晚的是5号优株,两者相隔9天;出苗期净生长量占总生长量的比例在4.970%~13.827%之间。进入生长初期后,苗木生长速率放缓,净生长量占比比出苗期小(除1号优株外)。苗高生长最早进入生长盛期的是2号优株(4月16日),但持续天数最短(80天),最晚进入的是1号优株(6月8日),持续时间第二短(98天)。生长盛期持续时间占总生长时间的比例在34.188%~48.718%之间,生净生长量占总生长量的比例在60.654%~67.792%之间,即在生长盛期用不到一半的生长期完成了超过一半的生长量,体现了生长盛期在苗木生长过程中的重要性。
2.3.2 地径生长阶段分析
各优株地径的生长特点与苗高不一样,出苗期净生长量占总生长量的比例在0.79%~0.103%之间,生长初期净生长量占比在7.893%~10.332%之间,均比出苗期占比大。地径生长最早进入生长盛期的是4号优株(4月29日),持续天数97天,最晚进入生长盛期的是1号优株(5月23日),持续天数101天;生长盛期占总生长时间的比例在38.889%~43.590%之间,持续时间最长的是5号优株(至8月11日,共102天),最短的是2号优株(至7月29日,共91天);在生长盛期净生长量占总生长量的比例在58.5%~61.4%之间,其中,占比最大的是5号优株,占比最小的是4号优株。
(1)不同优株之间苗高和地径差异达极显著水平(p<0.01)。苗高平均值排名为:1号、3号、5号、4号、2号。地径平均值排名为:1号、3号、5号、2号、4号。可综合苗高和地径性状,对5个薄麻壳泡核桃优株作苗木早期选择,初步筛选出表现较好的优株号。本试验五个优株号中1号表现较好,3号次之,表现最差的是2号和4号。
(2)用Logistic方程对不同薄麻壳泡核桃优良单株的苗高、地径生长过程进行拟合,相关系数均达到0.9以上,拟合度较好。可用此方程预测各核桃优株生长期内苗高、地径生长量,为培育核桃优质壮苗提供理论依据。
(3)根据苗木生长动态模型和实际生长情况,将苗木生长阶段划分为出苗期、生长初期、生长盛期和生长后期。各优株生长阶段的起始时间、持续时间和生长量均存在差异,且苗高和地径生长不同步。苗高生长盛期持续时间占比在34.188%~48.718%之间,净生长量占比却在60%以上;地径生长盛期持续时间占比在38.889%~43.590%之间,净生长量占比却在58.5%以上,可见生长盛期是苗木年生长周期的重要阶段。
(4)通过对薄麻壳泡核桃1年生实生苗作生长阶段划分,可以为苗木的实际生产提供科学依据。在苗木生长的不同阶段,应分别采取合理的育苗措施。在苗木即将进入生长盛期及处于生长盛期时应加强水肥管理,及时补充苗木生长所需的营养物质,保证苗木持续快速生长。在生长后期,应增施磷肥和钾肥,提高苗木木质化程度,增强抵抗力。