‘金焰彩欒’嫁接苗年生長(zhǎng)規(guī)律研究

董筱昀，黃利斌

（江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153）

‘金焰彩欒’嫁接苗年生長(zhǎng)規(guī)律研究

董筱昀，黃利斌

（江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153）

基于‘金焰彩欒’嫁接苗苗高和徑粗的定株、定期觀測(cè)數(shù)據(jù)，采用Logistic方程對(duì)其生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行擬合，根據(jù)其中參數(shù)分析生長(zhǎng)規(guī)律。結(jié)果表明：（1）苗高和徑粗的生長(zhǎng)均復(fù)合“S”型曲線(xiàn)，呈現(xiàn)“慢－快－慢”節(jié)律。（2）根據(jù)生長(zhǎng)量變化規(guī)律，苗高生長(zhǎng)過(guò)程分為生長(zhǎng)初期（5月23日以前）、速生期（5月24日至9月3日）和生長(zhǎng)后期（9月4日至11月23日），速生期為100 d，速生期的生長(zhǎng)量占整個(gè)生長(zhǎng)量的57.74%；（3）徑粗生長(zhǎng)過(guò)程分為生長(zhǎng)初期（8月22日以前）、速生期（8月23日至10月28日）和生長(zhǎng)后期（10月29日至11月23日），速生期為68 d，其速生期的生長(zhǎng)量占整個(gè)生長(zhǎng)量的62.25%。

‘金焰彩欒’；Logistic方程；嫁接苗；生長(zhǎng)規(guī)律

欒樹(shù)俗稱(chēng)燈籠樹(shù)，為無(wú)患子科（Sapindaceae）欒樹(shù)屬（Koelreuteria）落葉喬木。欒樹(shù)屬共有4種，除1種產(chǎn)于斐濟(jì)群島外，我國(guó)分布有3個(gè)種和1個(gè)變種，即欒樹(shù)（K．paniculata）、復(fù)羽葉欒樹(shù)（K．bipinnata）、臺(tái)灣欒樹(shù)（K．elegans）及全緣葉欒樹(shù)（黃山欒樹(shù)K．bipinnatavarintegrifoliola）［1］。欒樹(shù)在我國(guó)的自然分布范圍很廣，有南欒和北欒之分。北欒一般指欒樹(shù)，分布區(qū)北起東北遼寧，經(jīng)中部至西南部的云南。南欒指復(fù)羽葉欒樹(shù)或黃山欒樹(shù)，主要分布于我國(guó)南方的廣東、廣西、江西、貴州、湖南、湖北、江蘇、浙江、安徽等省區(qū)。臺(tái)灣欒為我國(guó)特有種，僅分布于臺(tái)灣省，被列為世界十大觀賞名木之一。欒樹(shù)樹(shù)形優(yōu)美、樹(shù)干通直、夏季滿(mǎn)樹(shù)金黃花冠、秋季紅色蒴果累累，形似燈籠，具有很高的園林觀賞價(jià)值，且適應(yīng)性強(qiáng)，病蟲(chóng)害少，移栽容易。由于欒樹(shù)樹(shù)形優(yōu)美，枝、葉有殺菌作用，可提取黃酮和拷膠，花為優(yōu)良的蜜源，種子含不飽和脂肪酸，且抗污染、適應(yīng)性強(qiáng)，是具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的多用途樹(shù)種，對(duì)欒樹(shù)的研究與開(kāi)發(fā)利用已越來(lái)越引起人們的關(guān)注。目前對(duì)欒樹(shù)的研究多集中在引種及栽培技術(shù)上［2－4］。盧芳等［5］和林武星等［6］分別研究報(bào)道了黃山欒樹(shù)和臺(tái)灣欒樹(shù)播種苗的年生長(zhǎng)規(guī)律?！鹧娌蕶琛怯山K省林業(yè)科學(xué)研究院選育的黃山欒樹(shù)彩葉觀賞新品種，已獲得了國(guó)家林業(yè)植物新品種權(quán)保護(hù)?！鹧娌蕶琛姆庇饕揽考藿臃椒?，研究其嫁接苗的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，可以揭示該新品種的生長(zhǎng)發(fā)育特性，為生產(chǎn)上該品種的種苗繁育推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃地，地處江蘇省南京市南郊，約北緯31°51′，東經(jīng)118°46′。試驗(yàn)地氣候?qū)儆诒眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，年平均氣溫15.4℃，極端最高氣40.7℃，極端最低氣溫－14.0℃，年降雨量1 031 mm，年均相對(duì)濕度77%，無(wú)霜期227 d。地勢(shì)平坦，土壤為黃棕土，土質(zhì)較粘重，pH5～6，土壤肥力中等。

1.2 試驗(yàn)材料

于2011年3月用地徑2 cm左右的黃山欒樹(shù)裸根苗定植，株行距1.0 m×1.0 m。定植后平茬。當(dāng)年8月下旬，以平茬后萌發(fā)的枝條為砧木進(jìn)行嫁接。采用方塊芽接法，取‘金焰彩欒’當(dāng)年生芽體飽滿(mǎn)的枝條為接穗，嫁接高度為離地50 cm左右。嫁接后的芽當(dāng)年不萌發(fā)，于翌年3月中下旬萌芽前在接芽上部2 cm處剪砧，以接芽當(dāng)年萌發(fā)抽梢形成的苗木為觀測(cè)對(duì)象。將嫁接后沒(méi)有成活，剪砧后在相同部位萌發(fā)形成的苗木作對(duì)照。

1.3 數(shù)據(jù)調(diào)查

隨機(jī)選取30株作為固定的樣株，觀測(cè)記錄接芽萌動(dòng)、展葉、抽梢、落葉時(shí)間，以及枝條和葉片的色彩變化。生長(zhǎng)過(guò)程采用定株、定期、定位的調(diào)查方法，目標(biāo)植株掛牌標(biāo)記，苗高使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)高塔尺（精確0.1 cm），徑粗使用電子游標(biāo)卡尺（精確0.01 cm）測(cè)定；苗高為用塔尺測(cè)量的從嫁接處至頂芽的高度，徑粗固定在嫁接芽5 cm高度處的直徑。4月13日待大部分的嫁接苗都萌發(fā)后開(kāi)始進(jìn)行第1次測(cè)量，以后每20 d定期測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)株的苗高和徑粗；直至12月13日結(jié)束，調(diào)查期240 d，調(diào)查12次，然后將所得的數(shù)據(jù)使用Excel2007、DPS v14.10軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

1.4.1 有序樣本聚類(lèi)分析 根據(jù)2012年13次調(diào)查的結(jié)果，將各調(diào)查時(shí)間段內(nèi)的凈生長(zhǎng)量連續(xù)編號(hào)，分別為對(duì)這12個(gè)有序樣本進(jìn)行聚類(lèi)，利用有序樣本聚類(lèi)分析法，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算將12個(gè)有序樣本分類(lèi)。

1.4.2 Logistic方程擬合法 選用Logistic方程對(duì)‘金焰彩欒’苗期生長(zhǎng)進(jìn)行擬合。

式中k，a，b3個(gè)參數(shù)在DPS v14．10統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)上運(yùn)用麥考特算法進(jìn)行同步估計(jì)［7－8］。此法能動(dòng)態(tài)估算k，a，b的值，避免了3點(diǎn)法、4點(diǎn)法等方法估算a，b時(shí)對(duì)k值精確的依賴(lài)，且參數(shù)的殘差平方和最小，使得方程擬合精度更高［9］。對(duì)（1）式進(jìn)行二階、三階求導(dǎo)，即可了解生長(zhǎng)曲線(xiàn)在時(shí)間軸上的瞬時(shí)變化情況［10］。

首先，對(duì)式（1）求二階導(dǎo)數(shù)，且令其為0t1，t2分別表示生長(zhǎng)量累積由慢變快、由快到慢的時(shí)間；t1～t2之間為速生期［11］。

2 結(jié)果與分析

2.1 嫁接苗的物候與生長(zhǎng)量

據(jù)觀測(cè)，‘金焰彩欒’秋季嫁接后，翌年3月20日左右芽體開(kāi)始膨大；3月23日左右開(kāi)始展葉抽梢，新梢枝葉的顏色呈桔紅色，4月上中旬為春葉最佳觀賞期。4月底至5月初后葉色轉(zhuǎn)為黃綠色；至10月上旬芽封頂，高生長(zhǎng)逐漸停止，葉片顏色開(kāi)始轉(zhuǎn)變?yōu)榻瘘S色；11月底開(kāi)始葉片脫落，至12月上旬葉片全部脫落，秋季黃葉觀賞期長(zhǎng)45 d以上。‘金焰彩欒’的萌芽展葉物候期與對(duì)照基本相同，全年苗高生長(zhǎng)期歷時(shí)約210 d，苗高生長(zhǎng)停止期比對(duì)照提早約15 d，秋季黃葉變色期提早約60 d，落葉期提早約15 d。‘金焰彩欒’當(dāng)年生嫁接苗的平均苗高生長(zhǎng)為175.4 cm，徑粗生長(zhǎng)為2.52 cm，最大單株苗高生長(zhǎng)量可達(dá)185.3 cm，徑粗生長(zhǎng)達(dá)2.68 cm?！鹧娌蕶琛绺吆偷貜降钠骄L(zhǎng)量略低于對(duì)照，分別比對(duì)照減少11.6%和4.2%（見(jiàn)表1）。

表1 ‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高和徑粗生長(zhǎng)量

2.2 有序樣本聚類(lèi)分析法對(duì)苗高生長(zhǎng)期的劃分

利用有序樣本聚類(lèi)分析法，通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，將12個(gè)有序樣本分成3類(lèi)：｛x1，x2，x3｝，｛x4，x5，x6，x7，x8，｝，｛x9，x10，x11，x12｝。即可將‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高生長(zhǎng)期劃分為3個(gè)時(shí)期。生長(zhǎng)初期的持續(xù)時(shí)間60 d，生長(zhǎng)量?jī)H占全年生長(zhǎng)量的22.44%，速生期時(shí)間100 d，約占全年總生長(zhǎng)期的41.7%，生長(zhǎng)量卻占全年總生長(zhǎng)量的59.12%；生長(zhǎng)后期持續(xù)時(shí)間約80 d，生長(zhǎng)量?jī)H占全年生長(zhǎng)量的18.24%（見(jiàn)表2）。

表2 有序樣本聚類(lèi)分析法對(duì)苗高生長(zhǎng)期的劃分

2.3 苗期生長(zhǎng)過(guò)程的曲線(xiàn)擬合

‘金焰彩欒’1年生嫁接苗全年的苗高和徑粗生長(zhǎng)過(guò)程基本呈現(xiàn)“慢—快—慢”的規(guī)律，利用Logistic方程對(duì)苗高和徑粗生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行擬合，得到苗高生長(zhǎng)擬合曲線(xiàn)方程為YH＝186.414 353／（1＋e（2.8910008－0.0262818t）），回歸方程的決定系數(shù)R2＝0.997，回歸方差F值為（P＜0.01）；徑粗生長(zhǎng)擬合曲線(xiàn)方程為YD＝2.722 473／1＋e（7.094512－0.038981t），回歸方程的決定系數(shù)R2＝0．991，回歸方差F值為（P＜0.01）。上述兩個(gè)回歸方程的決定系數(shù)和F值均達(dá)極顯著水平，說(shuō)明使用Logistic方程對(duì)‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高和徑粗年生長(zhǎng)節(jié)律進(jìn)行擬合具有較高的準(zhǔn)確性（見(jiàn)圖1）。

2.4 Logistic曲線(xiàn)擬合對(duì)苗期生長(zhǎng)階段的劃分

對(duì)擬合的Logistic方程曲線(xiàn)求二價(jià)和三價(jià)導(dǎo)數(shù)，可以確定生長(zhǎng)曲線(xiàn)的拐點(diǎn)［12－13］。從而找出‘金焰彩欒’1年生嫁接苗全年苗高和徑粗生長(zhǎng)過(guò)程中的速生期開(kāi)始日、結(jié)束日以及最大速生點(diǎn)。由曲線(xiàn)的擬合方程得到a，b相對(duì)應(yīng)的數(shù)值，分別代入公式（2）～（4）計(jì)算出速生最大點(diǎn)（t0）、速生始日（t1）、速生終日（t2）所對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)天數(shù)，從而確定出苗木生長(zhǎng)的3個(gè)時(shí)期，即生長(zhǎng)前期（t1以前）、速生期（t1～t2）和生長(zhǎng)后期（t2～11月23日）。

圖1 ‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高、徑粗生長(zhǎng)實(shí)際值和Logistic方程擬合曲線(xiàn)

表3 ‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高和徑粗生長(zhǎng)階段的劃分

由表3可知，‘金焰彩欒’1年生嫁接苗木的高生長(zhǎng)，劃分為3個(gè)時(shí)期：生長(zhǎng)前期（5月23日以前）、速生期（5月24日至9月3日）生長(zhǎng)后期（9月4日至11月23日）。苗高速生期累計(jì)100 d，苗高累積生長(zhǎng)量最大為107.63 cm，占理論值上限值的比例為57.74%；生長(zhǎng)前期和生長(zhǎng)后期的累積生長(zhǎng)量分別為39.39，33.86 cm，對(duì)總生長(zhǎng)量的累積貢獻(xiàn)不足40%。9月以后，苗高生長(zhǎng)漸趨緩慢，從11月中旬開(kāi)始，高生長(zhǎng)近趨停止，‘金焰彩欒’嫁接苗葉片開(kāi)始落葉，到12月上旬葉片基本落光。

由表3可知‘金焰彩欒’1年生嫁接苗木的徑粗生長(zhǎng)，劃分為3個(gè)時(shí)期：生長(zhǎng)初期（8月22日以前）、速生期（8月23日至12月28日）、生長(zhǎng)后期（10月29日至11月23日）。徑粗速生期累計(jì)68 d，比苗高速生期要短32 d，生長(zhǎng)初期時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。速生期的徑粗累積生長(zhǎng)量最大為1.69 cm，占理論值上限值的比例為62.25%；生長(zhǎng)前期和生長(zhǎng)后期的累積生長(zhǎng)量分別為0.54，0.29 cm，對(duì)總生長(zhǎng)量的累積貢獻(xiàn)僅30%。與苗高相比，地徑的生長(zhǎng)前期歷時(shí)長(zhǎng)于速生期，生長(zhǎng)后期最短，各時(shí)期持續(xù)時(shí)間依次為148，68，24 d。生長(zhǎng)前期、速生期和生長(zhǎng)后期日平均量依次是0.004，0.025，0.004 cm。

3 結(jié)論與討論

（1）采用方塊芽接法培育的‘金焰彩欒’嫁接苗，當(dāng)年苗高生長(zhǎng)量較大，平均苗高生長(zhǎng)為175.4 cm，徑粗生長(zhǎng)為2.52 cm，最大單株苗高生長(zhǎng)量可達(dá)185.3 cm，徑粗生長(zhǎng)達(dá)2.68 cm。苗高和地徑的生長(zhǎng)量略低于普通黃山欒樹(shù)。‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高、徑粗生長(zhǎng)符合“S”型生長(zhǎng)曲線(xiàn)，使用Logistic生長(zhǎng)方程進(jìn)行擬合具有較高的精度。

（2）采用有序樣本聚類(lèi)法和Logistic模型分析法可將‘金焰彩欒’1年生嫁接苗的苗高和徑粗的生長(zhǎng)期劃分為生長(zhǎng)初期、速生期、生長(zhǎng)后期3個(gè)時(shí)期。2種方法劃分的結(jié)果基本相同?！鹧娌蕶琛藿用绲拿绺咚偕诖笾略?～8月，生長(zhǎng)量占全年生長(zhǎng)量近60%；徑粗生長(zhǎng)的速生期大致在9～10月，較苗高的速生期晚80 d左右，持續(xù)時(shí)間短32 d。確定苗高和徑粗的生長(zhǎng)速生期，可為生產(chǎn)上在水、肥等方面更好地管理苗木提供了依據(jù)：苗高生長(zhǎng)旺盛時(shí)期增加水肥供給，促進(jìn)高形態(tài)建成；徑粗生長(zhǎng)旺盛期減少水分供給，以促進(jìn)莖干生長(zhǎng)和木質(zhì)化。

（3）苗木的年生長(zhǎng)規(guī)律是苗木本身的遺傳特性與外部環(huán)境條件的綜合反映。本文中的試驗(yàn)苗木為當(dāng)年嫁接苗，苗木的生長(zhǎng)除本身的遺傳性狀外，還與砧木的營(yíng)養(yǎng)、嫁接芽體的取材部位等有一定的關(guān)系。因此，需對(duì)‘金焰彩欒’不同年齡嫁接苗的生長(zhǎng)規(guī)律繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)，才能得出更加科學(xué)的結(jié)論，為綠化大苗的培育推廣提供理論支持。

［1］ 中國(guó)植物志編委會(huì).中國(guó)植物志［M］.北京：科學(xué)出版社，1985：47，54-58.

［2］ 竇全琴，袁惠紅.欒樹(shù)研究的現(xiàn)狀及展望［J］.江蘇林業(yè)科技，1999，26（2）：52-54.

［3］ 庹祖權(quán)，陳萬(wàn)章，岳金平，等.黃山欒樹(shù)引種試驗(yàn)初報(bào)［J］.江蘇林業(yè)科技，2003，30（1）：9-10，13.

［4］ 李秀芹，張歡亭，張國(guó)斌，等.黃山欒樹(shù)大苗培育技術(shù)［J］.林業(yè)實(shí)用技術(shù)，2006（12）：38-39.

［5］ 盧 芳，岳 媛，周瑞玲.黃山欒樹(shù)1年生播種苗生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（32）：18202-18203，18215.

［6］ 林武星，李秀明，葉功富，等.臺(tái)灣欒樹(shù)苗木生長(zhǎng)規(guī)律和育苗技術(shù)研究［J］.防護(hù)林科技，2009（5）：3-5.

［7］ 邢黎峰，法永樂(lè)，陳文周，等.Richards林木生長(zhǎng)模型及其適用性［J］.山東林業(yè)科技，1997（5）：16-19.

［8］ 鄭立飛，趙惠燕，劉光祖.Richards模型的推廣研究［J］.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，32（8）：107-110.

［9］ 程毛林.Richards模型參數(shù)估計(jì)及其模型應(yīng)用［J］.數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2010，40（12）：139-143.

［10］唐啟義，馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)［M］.北京：科學(xué)出版社，2002.

［11］王莽莽，李典謨.用麥夸方法最優(yōu)擬合邏輯斯諦曲線(xiàn)［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1986，6（2）：142-147.

［12］李秋元，孟德順.Logistic曲線(xiàn)的性質(zhì)及其在植物生長(zhǎng)分析中的應(yīng)用［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，1993，8（3）：81-86.

［13］魏 巍，許玉蘭，李根前，等.一年生云南松苗期生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)規(guī)律研究［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2012.27（1）：75-80.

Growth rhythm of grafting seedling of Koelreuteria bipinnata var integrifoliola‘Jinyancailuan’

DONG Xiao-yun，HUANG Li-bin
（Jiangsu Academy of Forestry，Nanjing 211153，China）

Based on the data of height and diameter growth of grafting seedling ofKoelreuteria bipinnatavarintegrifoliola‘Jinyancailuan’，the growth rhythm was analyzed by the Logistic equation.The results showed as follows：（1）The height and diameters growth exhibited a“S－shaped”curve as“slow－fast－slow”.（2）The growth period of seedling height could be divided into three stages：the initial growth stage（before the twenty－third of May），the rapid growth stage（from the twenty－fourth of May to the third of Sep.）and the late growth stage（from the fourth of Sep.to the twenty－third of Nov.）.The duration of rapid growth stage was 100 d.The production of the rapid growth stage was about 57.74%of biomass in whole year.（3）The growth period of seedling diameters could be divided into three stages：the initial growth stage（before the twenty－second of August），the rapid growth stage（from twenty－third of August to the twenty－eighth of Oct.）and the late growth stage（from the twenty－ninth of Oct.to the twenty－third of Nov.）.The duration of rapid growth was 76 d.The production of the rapid growth stage was about 57.52%of biomass in whole year.

‘Jinyancailuan’；Logistic equation；Grafting seedling；Growth rhythm

Q949.755.5

A

10.3969／j.issn.1001－7380.2014.02.005

1001－7380（2014）02－0020－04

2014-03-20；

2014-03-26

江蘇省農(nóng)業(yè)自主創(chuàng)新項(xiàng)目［CX（12）2042］和江蘇省農(nóng)業(yè)科技支撐項(xiàng)目（BE2013450）研究?jī)?nèi)容

董筱昀（1983－），女，河南正陽(yáng)人，碩士，研究方向：經(jīng)濟(jì)林木優(yōu)良品種選育。