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(廣西植物功能物質(zhì)研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所， 廣西 桂林 541006)

半楓荷(SemiliquidambarcathayensisH.T.Chang)為金縷梅科的寡種屬植物，高大喬木，國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)植物，為我國(guó)特有種，它具有楓香屬和蕈樹(shù)屬的綜合性狀，對(duì)研究金縷梅科系統(tǒng)發(fā)育具有重要的科學(xué)價(jià)值[1-3]。現(xiàn)僅殘存于我國(guó)南部和東南山區(qū)， 即廣西、湖南、江西、廣東等省的山區(qū)地帶。其根及莖、枝、葉均可作為中草藥，具有鎮(zhèn)痛消淤、活血驅(qū)風(fēng)等功效[4]；半楓荷葉形奇特多樣，似楓似荷非常神奇，可面向行道樹(shù)等大眾化觀賞區(qū)域推廣。該物種在學(xué)術(shù)研究、中醫(yī)藥用、園林綠化等方面具極高價(jià)值，同時(shí)其木材材質(zhì)優(yōu)良，旋刨性良好，是珍貴的鄉(xiāng)土優(yōu)良樹(shù)種。由于其野生資源薀藏量很小，加上生存環(huán)境惡化及多年來(lái)產(chǎn)區(qū)群眾亂采濫挖，數(shù)量越來(lái)越少，不少地段瀕臨滅絕或已絕跡。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，半楓荷集中散生很少，多為零星生長(zhǎng)的單株，野外殘存的種群數(shù)量已極為稀少，因此對(duì)半楓荷實(shí)施人工繁育和栽培迫在眉睫。目前已有從扦插[5]、組培[6]和實(shí)生播種育苗技術(shù)[7]方面對(duì)半楓荷進(jìn)行苗木繁育的研究。

播種苗受個(gè)體遺傳性、環(huán)境因子和人為技術(shù)措施等影響，個(gè)體的生長(zhǎng)狀況差異較大，不利于統(tǒng)一栽培管理[8]。播種苗的苗木分級(jí)是一種新型技術(shù)措施，在苗木培育過(guò)程中，形態(tài)差異較大，對(duì)其進(jìn)行分級(jí)，進(jìn)而換床移植。播種苗分級(jí)以后再移植，既能對(duì)同一級(jí)別的苗木進(jìn)行同一量的水、肥精準(zhǔn)培育，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，又能有效避免不同級(jí)別的苗木移植在一起引起的“大欺小”現(xiàn)象的發(fā)生。研究表明，半楓荷扦插與組培繁殖比較困難，其種子在野外雖難以萌發(fā)成苗，但人工條件下發(fā)芽率可以達(dá)到85%[7]。為了加快繁殖，發(fā)展合格的半楓荷種苗，對(duì)不同種苗級(jí)別的半楓荷苗木進(jìn)行盆栽移植培育，比較研究不同級(jí)別苗木在相同栽培管理?xiàng)l件下的生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)和各部位生物量積累特性，為科學(xué)制定半楓荷容器苗的分級(jí)培育技術(shù)提供具體的技術(shù)指導(dǎo)，為造林生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

試驗(yàn)地設(shè)在桂林雁山廣西植物研究所試驗(yàn)場(chǎng)，該地屬中亞熱帶氣候，年均溫19.2 ℃，最熱月均溫28.4 ℃，最冷月均溫7.7 ℃，絕對(duì)高溫38 ℃，絕對(duì)低溫度-6 ℃，年積溫6 950 ℃。年降雨量1 655.5 ℃，土層較厚，粘壤土，pH值4.8～5.5，0～35 cm深土壤營(yíng)養(yǎng)成分：有機(jī)碳0.663 1%，有機(jī)質(zhì)1.143 1%，全氮0.117 5%，全磷0.113 1%，全鉀3.066 1%。2014年3月31日，將產(chǎn)自同一野生植株的半楓荷種子用水浸泡24 h后，播種于10 cm×10 cm塑料營(yíng)養(yǎng)杯，每杯1顆種子，播種基質(zhì)為桂林植物園耕作土與火土(3∶1)混合而成。4月14日子葉開(kāi)始出土，4月28日長(zhǎng)出第1對(duì)真葉。6月20日，當(dāng)幼苗莖開(kāi)始木質(zhì)化時(shí)，以苗高和地徑為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，將苗木分成3個(gè)等級(jí)(具體分級(jí)見(jiàn)表1)，帶原土球轉(zhuǎn)移至26 cm×21 cm的塑料營(yíng)養(yǎng)杯，基質(zhì)為桂林植物園耕作土，每杯1株，每個(gè)處理30株，定期除草，隨時(shí)防治病蟲(chóng)害，整個(gè)生長(zhǎng)期施花生麩水2次。每個(gè)處理隨機(jī)選取其中15株苗木固定掛簽，自2014年6月26日始至生長(zhǎng)期結(jié)束(12月18日)，每15 d調(diào)查1次半楓荷苗木的苗高、地徑、冠幅、真葉數(shù)和分枝數(shù)，生長(zhǎng)后期1個(gè)月測(cè)定1次。

圖1 不同種苗級(jí)別對(duì)半楓荷幼苗地上部生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響

表1 苗木分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

苗木等級(jí)苗高(cm)地徑(mm)一級(jí)H≥5．5D≥1．40二級(jí)5．5>H≥3．51．40>D≥1．00三級(jí)H<3．5D<1．00

由于采用容器苗移植，沒(méi)有出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，各苗級(jí)成活率均為100%。12月18日(生長(zhǎng)季末)，每苗級(jí)隨機(jī)選取苗木5株，盡量保持根系完整，洗凈根系泥土，測(cè)定主根長(zhǎng)、主根粗、根幅、>1 cm側(cè)根數(shù)和側(cè)根粗，之后將植株分成根、支持結(jié)構(gòu)(莖與葉柄)和葉三部分，于105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重并稱取重量。求出如下參數(shù)：根生物量比(根重/植株總重)；葉生物量比(葉重/植株總重)；支持結(jié)構(gòu)生物量比(支持結(jié)構(gòu)重/植株總重)；冠/根比(地上部分中/根重)[10]。用一元方差(One～Way ANOVA)分析不同種苗級(jí)別半楓荷幼苗各參數(shù)的差異，用Duncan進(jìn)行多重比較，所用軟件為SPSS 11.5。用SigmaPlot 9.0繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 種苗分級(jí)對(duì)半楓荷幼苗地上部分生長(zhǎng)發(fā)育的影響

如圖1所示，不同等級(jí)種苗的株高、地徑、冠幅、葉片數(shù)和分枝數(shù)在整個(gè)生長(zhǎng)期間的大小順序均保持為一級(jí)>二級(jí)>三級(jí)。10月9日之前，各等級(jí)種苗的株高均隨生長(zhǎng)時(shí)間的推移，基本呈線性增加的趨勢(shì)，之后，二、三級(jí)苗的株高基本停止生長(zhǎng)，而一級(jí)苗一直到11月8日，株高才停止生長(zhǎng)(圖1 A)。整個(gè)生長(zhǎng)季，各等級(jí)種苗的地徑均隨生長(zhǎng)時(shí)間的推移，基本呈線性增加的趨勢(shì)(圖1 B)。6月26日至8月20日，各等級(jí)種苗的冠幅均隨生長(zhǎng)時(shí)間的推移，基本呈線性增加的趨勢(shì)，之后增速放緩，其中一級(jí)苗自10月9日起冠幅基本停止增長(zhǎng)，二、三級(jí)苗一直到11月8日后冠幅才停止增長(zhǎng)(圖1 C)。6月26日至9月4日，各等級(jí)種苗的葉片數(shù)均隨生長(zhǎng)時(shí)間的推移，基本呈線性增加的趨勢(shì)，之后隨著分枝葉片的展開(kāi)，葉片數(shù)增速加大；不同等級(jí)種苗均于8月20日至10月9日期間萌生分枝，其中三級(jí)苗分枝萌發(fā)較晚，其停止萌生分枝日期也推遲到11月8日(圖1 D)。表明半楓荷種苗等級(jí)越高，移栽后的植株生長(zhǎng)狀況越好，長(zhǎng)勢(shì)更佳，植株更為高大。

圖2 不同種苗級(jí)別對(duì)半楓荷幼苗生物量的影響

表2 不同種苗級(jí)別對(duì)半楓荷幼苗地下部形態(tài)特征的影響

種苗級(jí)別主根長(zhǎng)(cm)主根粗(mm)根幅(cm)平均側(cè)根粗(mm)側(cè)根數(shù)(條)一級(jí)27．2±0．8a10．54±0．56a18．0±0．7a3．42±0．21a8．5±0．4a二級(jí)18．0±0．7b8．16．23±0．47b15．4±0．5b2．64±0．09b5．5±0．3b三級(jí)17．5±0．8b7．46±0．356b11．5±0．4c2．15±0．07c3．0±0．4c

注：數(shù)據(jù)以平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)誤表示，同一列上標(biāo)相同字母為差異不顯著(p<0.05)。

2.2 種苗分級(jí)對(duì)半楓荷幼苗地下部分形態(tài)特征的影響

如表2所示，種苗等級(jí)顯著影響半楓荷幼苗的地下部形態(tài)特征。一級(jí)苗的主根長(zhǎng)和主根粗均顯著大于二級(jí)苗和三級(jí)苗，而二級(jí)苗和三級(jí)苗間無(wú)顯著差異；半楓荷的根幅、平均側(cè)根粗和側(cè)根數(shù)均隨種苗等級(jí)的增高而顯著增大。

2.3 種苗分級(jí)對(duì)半楓荷幼苗各部分生物量的影響

如圖2所示，種苗等級(jí)顯著影響半楓荷幼苗的各部分生物量，其根生物量、支持結(jié)構(gòu)生物量、葉生物量和總生物量均隨種苗等級(jí)的增高而顯著增大。二、三級(jí)苗的根生物量、支持結(jié)構(gòu)生物量、葉生物量和總生物量分別僅為一級(jí)苗的48.5%和25.0%、45.8%和27.5%、65.2%和54.6%、52.4%和34.4%，苗級(jí)對(duì)根生物量和支持結(jié)構(gòu)生物量積累的影響高于葉生物量。

2.4 種苗分級(jí)對(duì)半楓荷幼苗生物量分配的影響

如圖3所示，種苗等級(jí)顯著影響半楓荷幼苗的各部分生物量分配。一、二級(jí)苗的根生物量比無(wú)顯著差異，但均顯著大于三級(jí)苗(圖3 A)；支持結(jié)構(gòu)生物量比隨苗級(jí)的增高而顯著增大(圖3 B)；葉生物量比隨苗級(jí)的增高而顯著降低(圖3 C)；一、二級(jí)苗的冠根比無(wú)顯著差異，但均顯著小于三級(jí)苗(圖3 D)。

3 討論與結(jié)論

苗木是一個(gè)復(fù)雜的生物體，個(gè)體生長(zhǎng)狀況與樹(shù)種遺傳特性密切相關(guān)，并受環(huán)境因子和人為技術(shù)措施的制約[11]。同一樹(shù)種，在相對(duì)一致的環(huán)境中培育，生長(zhǎng)表現(xiàn)和成活率上的差異主要取決于苗木內(nèi)在品質(zhì)和與立地條件的適應(yīng)程度[12]。半楓荷幼苗生長(zhǎng)初期，采用容器苗移栽，生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)，不同等級(jí)種苗在植株生長(zhǎng)、外觀形態(tài)和生物量積累上均存在顯著差異。其中一級(jí)苗的地上長(zhǎng)勢(shì)、根系大小以及各部分生物量均顯著優(yōu)于二、三級(jí)苗，而二級(jí)苗又優(yōu)于三級(jí)苗，即通過(guò)一級(jí)苗培育出來(lái)的半楓荷植株更為高大、粗壯，根系發(fā)達(dá)、干物質(zhì)積累更多。到生長(zhǎng)季末，一級(jí)苗的株高、地徑、冠幅、葉片數(shù)和分枝數(shù)分別達(dá)41.8 cm、7.86 mm、30.10 cm、28個(gè)和2.1個(gè)，一年即可出圃。不同等級(jí)種苗植株在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，發(fā)育進(jìn)程、生物量的積累有著共同的規(guī)律[13]。雖然不同等級(jí)半楓荷苗木移栽后，苗木長(zhǎng)勢(shì)差別較大，但半楓荷3個(gè)苗級(jí)植株的株高、地徑、冠幅、葉片數(shù)以及分枝數(shù)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)曲線均呈基本一致的變化趨勢(shì)。10月之前，3個(gè)苗級(jí)的株高、地徑、冠幅和葉片數(shù)均呈線性增加趨勢(shì)，之后隨著溫度降低，苗木高、徑生長(zhǎng)逐漸停止，生產(chǎn)作業(yè)也隨之結(jié)束；并且3個(gè)苗級(jí)均于8月下旬至9月上旬開(kāi)始萌生分枝。

圖3 不同種苗級(jí)別對(duì)半楓荷幼苗生物量分配的影響

植物生物量體現(xiàn)了植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)能量的積累，但是植物各器官生物量的分配格局會(huì)因種類、年齡、植株大小及外界環(huán)境而不同[14-15]。半楓荷一級(jí)苗的總生物量顯著大于二級(jí)苗，而二級(jí)苗又顯著大于三級(jí)苗，隨著總生物量的不同，半楓荷各苗級(jí)的生物量分配存在顯著差異，即隨個(gè)體大小的不同各部分器官的生長(zhǎng)呈異速生長(zhǎng)關(guān)系。其中隨著個(gè)體大小的增大，半楓荷的根生物量比和支持結(jié)構(gòu)生物量比增大，葉生物量比和冠根比減小。大量研究證明，因根系與水分和養(yǎng)分的吸收能力緊密相關(guān)，使與根系形態(tài)相關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)成為苗木質(zhì)量評(píng)價(jià)中最有代表性并對(duì)苗木后期生長(zhǎng)和成活最有預(yù)測(cè)價(jià)值的部分[16]。隨著個(gè)體大小的增大，半楓荷苗木的根系更為發(fā)達(dá)，更利于今后的造林成活與迅速生長(zhǎng)。本試驗(yàn)只討論了種苗分級(jí)對(duì)植株生長(zhǎng)、形態(tài)和生物量積累的影響，并未涉及環(huán)境條件和栽培措施對(duì)其影響，環(huán)境及栽培措施等能否彌補(bǔ)低等級(jí)種苗植株較小帶來(lái)的不足還有待進(jìn)一步研究。

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