劉海龍 張燁 覃子海 肖玉菲 姚瑞玲 張曉寧 陳博雯

摘 要 通過測(cè)量4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗株高和地徑月生長(zhǎng)量，分析組培苗株高和地徑的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)；并對(duì)各施肥處理下株高和地徑進(jìn)行Logistic曲線擬合，確定Logistic曲線的3個(gè)參數(shù)及速生點(diǎn)和速生期，為澳洲茶樹組培苗科學(xué)施肥和撫育提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞 澳洲茶樹 ；組培苗 ；生長(zhǎng)動(dòng)態(tài) ；Logistic曲線

中圖分類號(hào) S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.07.002

Abstract The height and ground diameters of Melaleuca alternifolia tissue cultured plants under four fertilizer treatments were determined to analyze the growth dynamics of the tissue cultured plants in height and ground diameter. The height and ground diameter under the four fertilizer treatments were fitted in the Logistic curve to determine 3 parameters， and fast-growth points and stage in the logistic curve， which will provide scientific evidence for the fertilizer dressing and cultivation of tissue cultured plants of M. alternifolia.

Keywords Melaleuca alternifolia ； tissue cultured plants ； growth dynamics ； logistic curve

澳洲茶樹[Melaleuca alternifolia （Maiden & Betche） Cheel]系桃金娘科（Myrtaceae）白千層（Melateuca）屬植物，俗稱茶樹，常綠小喬木，原產(chǎn)于澳大利亞東部的昆士蘭州和新南威爾士北部。由于澳洲茶樹枝葉中含有4-松油醇、桉葉素等揮發(fā)性成分，長(zhǎng)期以來作為香料植物在澳洲廣為種植[1]。不同生化類型的澳洲茶樹油價(jià)格差異大，用途也不同，4-松油醇型澳洲茶樹油，就是常說的茶樹油，價(jià)值最高[2-3]。20世紀(jì)90年代以來，由于認(rèn)識(shí)到茶樹油的重要商業(yè)價(jià)值，中國(guó)開始引進(jìn)澳洲茶樹，陸續(xù)在廣東、廣西、福建、海南、云南、貴州等地大面積種植[4-6]。

2016年起，廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所開始研發(fā)澳洲茶樹專用肥，以充分發(fā)揮澳洲茶樹人工林生長(zhǎng)潛力。但科學(xué)的施肥決策還需要先了解樹種的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。目前對(duì)澳洲茶樹生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的研究尚屬空白。因此，本研究擬探討4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗一年生的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)規(guī)律，為科學(xué)施肥決策提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)地位于廣西南寧市廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所苗圃，東經(jīng)108°21′2″，北緯22°55′16″。境域?qū)贊駶?rùn)的亞熱帶季風(fēng)氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長(zhǎng)冬短，年平均氣溫在21.6℃左右，極端最高氣溫40.4℃，極端最低氣溫-2.4℃。冬季最冷的1月平均12.8℃，夏季最熱的7、8月平均28.2℃。年均降雨量達(dá)1 304.2 mm，平均相對(duì)濕度為79%，氣候特點(diǎn)是炎熱潮濕。土壤為第四紀(jì)紅壤，立地條件中等，質(zhì)地為輕粘土，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀平均含量分別為11.3、0.14、0.16和6.43 g/kg。

供試植物為廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院培育出的澳洲茶樹良種組培苗，苗高8.0～13.0 cm、地徑0.2～0.3 cm ，苗木生長(zhǎng)健壯，無病蟲害。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用“311-A”最優(yōu)混合設(shè)計(jì)來研發(fā)專用肥配方，純氮（N） 、純磷（P） 、純鉀（K）分別由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，設(shè)計(jì)方案見劉海龍等對(duì)澳洲茶樹配方施肥的研究[7]。選擇11個(gè)施肥處理中的2、8、10、11號(hào)處理來測(cè)定株高和地徑。這4種處理中，2號(hào)處理缺鉀肥、8號(hào)處理缺氮肥、10號(hào)處理缺磷肥、11號(hào)處理則營(yíng)養(yǎng)較均衡。2016年4月10日至2017年1月5日，每隔30 d測(cè)株高、地徑，測(cè)定時(shí)間分別為：4月10日、5月10日、6月9日、7月9日、8月8日、9月7日、10月7日、11月6日、12月6日、1月5日。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)鄔榮領(lǐng)等[8]苗高、地徑在年生長(zhǎng)期內(nèi)的生長(zhǎng)規(guī)律用Logistic曲線方程：

y=k/（1+a×e-bx）（1）

式中的y為生長(zhǎng)性狀，x為時(shí)間，a，b，k為待定常數(shù)。

采用Excel和SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗高的生長(zhǎng)節(jié)律

由圖1可知，4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗株高生長(zhǎng)進(jìn)程趨勢(shì)基本一致，呈S型增長(zhǎng)趨勢(shì)。從4月10日到10月7日，不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗株高差異不大。從10月7日起，不同施肥處理的株高開始拉開差距，處理10和11的株高明顯高于處理2和8，其中處理10的株高又略高于處理11。

由圖2可知，不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗每個(gè)月的凈增長(zhǎng)量有所不同。處理2和處理8均有1個(gè)峰值，處理2的峰值在8月份，隨后降到較低水平；處理8的峰值持續(xù)2個(gè)月（8月和9月），隨后降到較低水平。處理10和處理11則有2個(gè)峰值，1個(gè)峰值發(fā)生在8月，另1個(gè)峰值發(fā)生在11月，10月份降至谷底。凈增長(zhǎng)量是光合作用和呼吸作用的共同結(jié)果，由此推測(cè)不同施肥處理下澳洲茶樹的光合作用效率可能有所不同。

2.2 地徑的生長(zhǎng)節(jié)律

由圖3可知，4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗地徑的生長(zhǎng)趨勢(shì)和株高基本一致，都呈S型曲線。4月10日至8月8日，4種不同施肥處理的澳洲茶樹地徑差距不大。8月10日以后，處理8的地徑明顯小于其它3種處理的地徑。11月6日以后，處理2、10和11之間的地徑也拉開差距，處理11的地徑大于處理10，處理10的地徑大于處理2。

由圖4可知，澳洲茶樹組培苗地徑與株高的生長(zhǎng)節(jié)律類似，但峰值出現(xiàn)時(shí)間與株高有所不同。處理2只有1個(gè)峰值，出現(xiàn)在9月份，比株高的峰值（8月份）推遲1個(gè)月。處理8有2個(gè)峰值，分別在6月份和11月份，但峰值水平相對(duì)較低。處理10和11也有2個(gè)峰值，分別在7月份和10月份，峰值水平高，但峰值出現(xiàn)的時(shí)間不同于株高（8月份和11月份），8月份時(shí)凈增長(zhǎng)量降至谷底。

2.3 Logistic曲線擬合

利用Logistic曲線（S型曲線）擬合各個(gè)施肥處理下株高和地徑的年生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，擬合得到的Logistic方程經(jīng)過F檢驗(yàn)都是極顯著的，且決定系數(shù)（R2）都大于0.97（表2）。這說明基于株高、地徑測(cè)量數(shù)據(jù)擬合得到的Logistic方程擬合度極高，可用來估算不同生長(zhǎng)階段的株高、地徑值。

Logistic曲線方程模擬的是生物生長(zhǎng)的總體動(dòng)態(tài)過程，利用該方程還可以求導(dǎo)出日生長(zhǎng)量最大的時(shí)間點(diǎn)，以及連日生長(zhǎng)量變化速率最快的2個(gè)時(shí)間點(diǎn)，2個(gè)連日變化速率最快點(diǎn)之間的時(shí)間段稱為速生期（表3），求導(dǎo)計(jì)算方法參照張連翔等[9]研究方法。

由表3可知，不同施肥處理下的澳洲茶樹株高和地徑的速生點(diǎn)存在一定的差異，株高速生點(diǎn)最遲的10號(hào)處理（6月10日）與最早的8號(hào)處理（5月11號(hào)）相差30 d，地徑速生點(diǎn)最遲的11號(hào)處理（6月13日）與最早的8號(hào)處理（5月9號(hào)）相差35 d。不同施肥處理下澳洲茶樹株高和地徑的速生期長(zhǎng)短也不同，株高速生期最長(zhǎng)的是10號(hào)處理（173 d），最短的是8號(hào)處理（133 d），地徑速生期最長(zhǎng)的是11號(hào)處理（188 d），最短的是8號(hào)處理（129 d）。除了8號(hào)處理的地徑速生期短于株高速生期外，其它3個(gè)處理的地徑速生期都長(zhǎng)于株高速生期。

3 討論與結(jié)論

3.1 4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗1年生株高和地徑生長(zhǎng)量都呈S型曲線生長(zhǎng)。利用Logistic曲線擬合各個(gè)施肥處理下澳洲茶樹組培苗的株高和地徑的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，決定系數(shù)均在0.97以上，擬合效果極顯著；利用Logistic曲線求導(dǎo)，確定了4種不同施肥處理下澳洲茶樹組培苗株高和地徑的日最大生長(zhǎng)點(diǎn)和連日變化速率最快的2個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從而確定了各個(gè)施肥處理下的速生期。根據(jù)林木速生時(shí)間點(diǎn)和速生期長(zhǎng)度來制定合理的水肥管理措施，對(duì)促進(jìn)林木生長(zhǎng)和提高生長(zhǎng)質(zhì)量有重要意義。不同施肥處理下澳洲茶樹的株高和地徑生長(zhǎng)在生長(zhǎng)前期、速生期和生長(zhǎng)后期呈現(xiàn)出慢-快-慢的節(jié)律，具有明顯的階段性[10]。

3.2 正常的大田種植一般不會(huì)出現(xiàn)極端缺氮、缺磷或缺鉀的情況，所以澳洲茶樹組培苗1年生植株正常的生長(zhǎng)曲線應(yīng)當(dāng)以11號(hào)施肥處理下的Logistic生長(zhǎng)曲線為準(zhǔn)。通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：處理2和處理8的株高與地徑速生期均短于處理10和處理11，這證明缺少氮肥和鉀肥對(duì)植株的生長(zhǎng)影響較大，而缺少磷肥則影響相對(duì)較小。至于氮、磷、鉀肥對(duì)澳洲茶樹株高、地徑生長(zhǎng)總量的影響，張燁等[11]已有研究結(jié)論，在此不贅述。

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