無患子一年生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律觀察分析

韋繼波　張亞洲　付　品

(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院　貴陽　550005)

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無患子一年生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律觀察分析

韋繼波*張亞洲付品

(貴州省林業(yè)科學(xué)研究院貴陽550005)

通過對(duì)貴州鄉(xiāng)土樹種無患子實(shí)生苗生長(zhǎng)規(guī)律的研究，經(jīng)定期觀測(cè)和回歸分析，模擬實(shí)生苗苗高、地徑和生長(zhǎng)時(shí)間的相關(guān)關(guān)系，并建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)果表明：無患子實(shí)生苗生長(zhǎng)可劃分為出苗期、緩慢生長(zhǎng)期、速生期、生長(zhǎng)后期和休眠期 5個(gè)時(shí)期。苗高、地徑的生長(zhǎng)曲線呈“S”形，地徑生長(zhǎng)要滯后于苗高生長(zhǎng)。苗高、地徑與生長(zhǎng)時(shí)間呈三次多項(xiàng)式函數(shù)關(guān)系，關(guān)系式分別為：Y=26.306-0.880X+0.11X2-2.603×10-5X3，Y=3.394-0.092X-0.001X2-2.578×10-6X3擬合模型能較準(zhǔn)確地估算出無患子實(shí)生苗某一生長(zhǎng)時(shí)間的苗高和地徑。

無患子；實(shí)生苗；數(shù)學(xué)模型

無患子(SapindusmukorossiGaerth.)又名油患子、洗手果。為無患子科無患子屬落葉喬木，主要分布在中國(guó)長(zhǎng)江流域以南各地以及中南半島各地、印度和日本[1～8]。貴州省無患子自然分布主要在黔西南、黔南、黔東南州，常分布于海拔400～1200米的天然林林中，以小群落群聚出現(xiàn)。無患子喜溫暖氣候和濕潤(rùn)環(huán)境,在酸性及鈣質(zhì)土上都能生長(zhǎng)。其樹干通直，生長(zhǎng)迅速；果皮可代皂制作洗滌用品,且對(duì)皮膚有消毒作用；其種仁含油量高，可榨油供制肥皂及潤(rùn)滑油；木材結(jié)構(gòu)細(xì),可制作家具、農(nóng)具、木梳等。因此無患子具有很重要的經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià)值。目前有較多無患子苗木培育與繁殖研究[4～7,9～15]，但未見有無患子年生長(zhǎng)節(jié)律觀察及其生長(zhǎng)方程建立模擬的研究報(bào)道。因此本試驗(yàn)以無患子為試材，通過觀測(cè)分析無患子苗木生長(zhǎng)規(guī)律，為提高我省無患子產(chǎn)業(yè)化育苗和苗木質(zhì)量提供理論技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在貴州省林科院試驗(yàn)林場(chǎng)苗圃進(jìn)行。該苗圃地處北緯 26°30'、東經(jīng) 106°43'。其地貌屬貴州高原中部丘陵地，地勢(shì)較平緩，海拔1100 m；土壤為三疊紀(jì)石灰?guī)r發(fā)育的山地黃壤，厚度多在0.8m以上，土壤瘠薄，pH 值3.25～5.8；年平均氣溫15.2℃，1月平均氣溫6.3 ℃，7月平均氣溫 27.7℃，極端最低氣溫-7.3℃，極端最高氣溫37.5℃，年平均降雨量1198.9 mm，平均相對(duì)濕度77 %，無霜期278 d[16]。

1.2材料

本試驗(yàn)所用種子采自貴州省貞豐縣羅劉村海拔1200m的一棵成年母樹，采種時(shí)間：2014年11月25日，發(fā)芽勢(shì)76.45% ，發(fā)芽率 93.25 %。

1.3方法

1.3.1采種及種子處理

采果時(shí)漿果變?yōu)槌赛S色而略帶透明、表面起皺紋。采回后將其浸水漚爛軟化肉質(zhì)果皮，搓洗干凈，取得種子，出籽率52%～65%。 然后將種子進(jìn)行濕沙層貯藏與催芽，按照沙與種子3:1比例層積堆放，厚度20cm，至第二年春季，取出種子，用0.1%高錳酸鉀消毒30分鐘，采用點(diǎn)播方法。2015年3月中旬播種，播種距離10cm×10cm，定期進(jìn)行施肥和除草。

1.3.2測(cè)定方法

按照隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)每小區(qū)60株、3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)標(biāo)記出30株苗作為觀測(cè)對(duì)象，分別用游標(biāo)卡尺和鋼卷尺從出苗后第30天起每隔10天測(cè)量1次地徑和苗高，直到苗高停止增長(zhǎng)。

1.4模型建立

根據(jù)無患子苗高、地徑的生長(zhǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，分別用生長(zhǎng)曲線方程、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、二次曲線方程、三次曲線方程、Logistic 曲線等多項(xiàng)式函數(shù)建立苗高、地徑生長(zhǎng)量與時(shí)間的相關(guān)方程，并從中選擇最優(yōu)方程，用SPSS軟件建立模型。

2　結(jié)果與分析

2.1無患子播種苗苗高、地徑生長(zhǎng)量月變化及播種苗生長(zhǎng)期劃分

表2　無患子1年生播種苗苗高、地徑生長(zhǎng)過程模擬方程

圖1　無患子播種苗苗高、地徑隨時(shí)間變化規(guī)律

無患子播種苗經(jīng)催芽播種后30天種子才能出土發(fā)芽，從幼芽出土至苗木停止生長(zhǎng)，生長(zhǎng)期為300天。苗高、地徑是反映苗木質(zhì)量的最好指標(biāo)，苗高生長(zhǎng)旺盛時(shí)期在8月和9月，生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的65.27%，進(jìn)入10月份，播種苗生長(zhǎng)緩慢；地徑增長(zhǎng)旺盛時(shí)期在8月、9月、10月份，占總生長(zhǎng)量的59.08%，進(jìn)入8月份后播種苗生長(zhǎng)以增粗生長(zhǎng)為主；苗高、地徑重合生長(zhǎng)盛期集中在8月、9月份時(shí)段，9月份以苗高生長(zhǎng)為主，而10月份以地徑增粗生長(zhǎng)為主．增粗(地徑)生長(zhǎng)要稍滯后于苗高生長(zhǎng)，苗高、地徑的生長(zhǎng)曲線均呈“S”形 (圖1)。

根據(jù)苗高和地徑對(duì)無患子生長(zhǎng)過程進(jìn)行分析，可將無患子播種苗生長(zhǎng)劃分為出苗期、緩慢生長(zhǎng)期、速生生長(zhǎng)期、生長(zhǎng)后期和休眠期5個(gè)時(shí)期。出苗期：從3月10日出苗到4月15日，大部分出土苗木長(zhǎng)出真葉，持續(xù)時(shí)間大約30天左右；緩慢生長(zhǎng)期：從4月下旬到6月下旬；7月下旬到9月下旬，此階段苗木高生長(zhǎng)旺盛，持續(xù)時(shí)間大約60天；生長(zhǎng)后期：10月上旬以后，苗木生長(zhǎng)緩慢，12月下旬苗木生長(zhǎng)停止，開始落葉；休眠期：12月上旬停止生長(zhǎng)到翌年春天。

2.2無患子苗高、地徑生長(zhǎng)過程的數(shù)學(xué)模型的建立

分別以苗高、地徑為因變量(y)，以生長(zhǎng)時(shí)間(x)為自變量，用 Logistic曲線、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、二次多項(xiàng)式函數(shù)建立苗高、地徑生長(zhǎng)量與時(shí)間的相關(guān)方程，結(jié)果見表2。

由表2看出，無患子實(shí)生苗各生長(zhǎng)模型擬合苗高、地徑生長(zhǎng)量均達(dá)顯著水平。相關(guān)指數(shù)R2的大小表示了回歸曲線方程估測(cè)的可靠程度的高低，各生長(zhǎng)模型中三次多項(xiàng)式函數(shù)對(duì)無患子苗高、地徑生長(zhǎng)量的擬合效果最好，相關(guān)系數(shù)分別為0.976，0.995；其次為冪函數(shù)和二次曲線方程，其相關(guān)系數(shù)為0.97,0.926，圖2可顯示將三次多項(xiàng)式函數(shù)方程作為無患子播種苗苗高、地徑生長(zhǎng)量擬合的最優(yōu)方程，用其能較準(zhǔn)確地估算出無患子1年生苗木某一個(gè)生長(zhǎng)時(shí)間的苗高和地徑。

圖2　無患子苗高、地徑生長(zhǎng)量曲線擬合

3　結(jié)論

無患子播種苗的生長(zhǎng)期可以劃分為5個(gè)時(shí)期，即出苗期、緩慢生長(zhǎng)期、速生期、生長(zhǎng)后期和休眠期，苗高、地徑重合生長(zhǎng)盛期集中在3月、6月和9月份，以苗高生長(zhǎng)為主，進(jìn)入10月份后以地徑為主，地徑生長(zhǎng)要滯后于苗高生長(zhǎng)，苗高、地徑生長(zhǎng)曲線均呈“S”形。

用模擬方程擬合無患子1年生播種苗苗高、地徑和時(shí)間的相關(guān)關(guān)系，結(jié)果顯示其相關(guān)關(guān)系達(dá)到顯著的水平，可采用三次曲線函數(shù)模型較準(zhǔn)確地估測(cè)無患子苗木各生長(zhǎng)時(shí)期苗高和地徑的生長(zhǎng)量。

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Analysis of the Growth Rule of one-year Old Seedlings ofSapindusmukorossi

WEI Ji-boZHANG Ya-zhouFU Pin

(Guizhou Academy of forestry, Guiyang, Guizhou 550005)

In the study on the growth rule of seedlings of one native tree species in Guizhou-Sapindus mukorossi , by the periodic observation and regression analysis, a mathematical model was established by the simulation of the height of seedling correlation betweenh the height, ground diameter and growing period．The results showed that the growth of Sapindus mukorossi seedlings from the core could be divided into five periods，namelyseedling，slow growth，fast-growth，late growth and dormancy．Seedling height and ground diameter followed an “S” curve increase，but the ground diameter growth lagged behind the height growth． The functional relation between seedling height，ground diameter and growing period presented a cubic equation, which is Y=26.306-0.880X+0.11X2-2.603×10-5X3，Y=3.394-0.092X-0.001X2-2.578×10-6X3. And the fitting model could more accurately estimate the seedling height and ground diameter of a growing period of Sapinudus mukorossi．Key words: Sapindus mukorossi；growth；mathematical model

2016-03-24

S723.1+31

B

作者：韋繼波(1979～)，男，貴州湄潭人，工程師，主要從事林木培育研究工作。E-mail: 441880263 @qq.com

項(xiàng)目來源：貴州省科技廳社發(fā)項(xiàng)目《無患子培育與開發(fā)利用技術(shù)研究》(合同編號(hào)：黔科合SY[2013]3153號(hào))