4種不同施肥處理對澳洲茶樹組培苗生長動態的影響

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量，分析組培苗株高和地徑的生長動態；并對各施肥處理下株高和地徑進行Logistic曲線擬合，確定Logistic曲線的3個參數及速生點和速生期，為澳洲茶樹組培苗科學施肥和撫育提供依據。

關鍵詞 澳洲茶樹 ；組培苗 ；生長動態 ；Logistic曲線

中圖分類號 S792.99 文獻標識碼 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、桉葉素等揮發性成分，長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，價值最高[2-3]。20世紀90年代以來，由于認識到茶樹油的重要商業價值，中國開始引進澳洲茶樹，陸續在廣東、廣西、福建、海南、云南、貴州等地大面積種植[4-6]。

2016年起，廣西壯族自治區林業科學研究院生物技術研究所開始研發澳洲茶樹專用肥，以充分發揮澳洲茶樹人工林生長潛力。但科學的施肥決策還需要先了解樹種的生長動態。目前對澳洲茶樹生長動態的研究尚屬空白。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動態規律，為科學施肥決策提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地位于廣西南寧市廣西壯族自治區林業科學研究院生物技術研究所苗圃，東經108°21′2″，北緯22°55′16″。境域屬濕潤的亞熱帶季風氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，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1 304.2 mm，平均相對濕度為79%，氣候特點是炎熱潮濕。土壤為第四紀紅壤，立地條件中等，質地為輕粘土，土壤有機質、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林業科學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 ，苗木生長健壯，無病蟲害。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

采用“311-A”最優混合設計來研發專用肥配方，純氮（N） 、純磷（P） 、純鉀（K）分別由NH4NO3、NaH2PO4、K2SO4提供，設計方案見劉海龍等對澳洲茶樹配方施肥的研究[7]。選擇11個施肥處理中的2、8、10、11號處理來測定株高和地徑。這4種處理中，2號處理缺鉀肥、8號處理缺氮肥、10號處理缺磷肥、11號處理則營養較均衡。2016年4月10日至2017年1月5日，每隔30 d測株高、地徑，測定時間分別為：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 數據分析

根據鄔榮領等[8]苗高、地徑在年生長期內的生長規律用Logistic曲線方程：

y=k/（1+a×e-bx）（1）

式中的y為生長性狀，x為時間，a，b，k為待定常數。

采用Excel和SPSS軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 苗高的生長節律

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進程趨勢基本一致，呈S型增長趨勢。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月的凈增長量有所不同。處理2和處理8均有1個峰值，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2個月（8月和9月），隨后降到較低水平。處理10和處理11則有2個峰值，1個峰值發生在8月，另1個峰值發生在11月，10月份降至谷底。凈增長量是光合作用和呼吸作用的共同結果，由此推測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 地徑的生長節律

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趨勢和株高基本一致，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節律類似，但峰值出現時間與株高有所不同。處理2只有1個峰值，出現在9月份，比株高的峰值（8月份）推遲1個月。處理8有2個峰值，分別在6月份和11月份，但峰值水平相對較低。處理10和11也有2個峰值，分別在7月份和10月份，峰值水平高，但峰值出現的時間不同于株高（8月份和11月份），8月份時凈增長量降至谷底。

2.3 Logistic曲線擬合

利用Logistic曲線（S型曲線）擬合各個施肥處理下株高和地徑的年生長動態，擬合得到的Logistic方程經過F檢驗都是極顯著的，且決定系數（R2）都大于0.97（表2）。這說明基于株高、地徑測量數據擬合得到的Logistic方程擬合度極高，可用來估算不同生長階段的株高、地徑值。

Logistic曲線方程模擬的是生物生長的總體動態過程，利用該方程還可以求導出日生長量最大的時間點，以及連日生長量變化速率最快的2個時間點，2個連日變化速率最快點之間的時間段稱為速生期（表3），求導計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存在一定的差異，株高速生點最遲的10號處理（6月10日）與最早的8號處理（5月11號）相差30 d，地徑速生點最遲的11號處理（6月13日）與最早的8號處理（5月9號）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短也不同，株高速生期最長的是10號處理（173 d），最短的是8號處理（133 d），地徑速生期最長的是11號處理（188 d），最短的是8號處理（129 d）。除了8號處理的地徑速生期短于株高速生期外，其它3個處理的地徑速生期都長于株高速生期。

3 討論與結論

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量都呈S型曲線生長。利用Logistic曲線擬合各個施肥處理下澳洲茶樹組培苗的株高和地徑的生長動態，決定系數均在0.97以上，擬合效果極顯著；利用Logistic曲線求導，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點和連日變化速率最快的2個時間點，從而確定了各個施肥處理下的速生期。根據林木速生時間點和速生期長度來制定合理的水肥管理措施，對促進林木生長和提高生長質量有重要意義。不同施肥處理下澳洲茶樹的株高和地徑生長在生長前期、速生期和生長后期呈現出慢-快-慢的節律，具有明顯的階段性[10]。

3.2 正常的大田種植一般不會出現極端缺氮、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曲線應當以11號施肥處理下的Logistic生長曲線為準。通過對比分析發現：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植株的生長影響較大，而缺少磷肥則影響相對較小。至于氮、磷、鉀肥對澳洲茶樹株高、地徑生長總量的影響，張燁等[11]已有研究結論，在此不贅述。

參考文獻

[1] 梁忠云，李桂珍，陳海燕，等. 白千層油生化類型的研究[J]. 林業科技開發，2014，28（3）：90-93.

[2] 梁忠云，李桂珍，陳海燕，等. 白千層芳香油樹種的引進研究進展[J]. 香料香精化妝品，2011（6）：37-40.

[3] 劉海龍，陳博雯，安家成，等. 澳洲茶樹組培繼代增殖技術優化[J]. 西部林業科學，2017，46（5）：23-28.

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[5] 覃子海，肖玉菲，劉海龍，等. 互葉白千層扦插繁殖技術[J]. 廣西林業科學，2017，46（1）：111-114.

[6] 陳博雯，袁劍英，劉海龍，等. 4-松油醇型澳洲茶樹組培生根技術研究[J]. 西北林學院學報，2017，32（4）：120-123.

[7] 劉海龍，覃子海，陳博雯，等. 配方施肥對澳洲茶樹枝葉產量和產油量的影響[J]. 熱點農業科學，2017，37（9）：21-25.

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[9] 張連翔，劉學增. 邏輯斯締曲線上兩個重要特征點的分析及其應用[J]. 河北林學院學報，1992，7（2）：154-158.

[10] 王鵬良. 4個芳樟醇型樟樹無性系組培苗年生長動態分析[J]. 廣西林業科學，2009，38（3）：146-149.

[11] 張 燁，覃子海，劉海龍，等. 配方施肥對澳洲茶樹幼林生長性狀的影響研究[J]. 西部林業科學，2018，47（1）：29-33.