川滇無患子不同種源子代幼樹生長的初步評價(jià)

胡鵬飛，蔡光輝，張佳男，王連春＊，周 軍，劉惠民

（1西南林業(yè)大學(xué)，云南昆明 650224；2黑龍江省慶安國有林場管理局）

川滇無患子（Sapindus delavayi）是無患子科無患子屬的落葉喬木，植株高10～15m，主要生長于云貴高原[1]。川滇無患子全身是寶，樹形優(yōu)美，可作為我國南方主要的綠化景觀樹種，同時(shí)川滇無患子根系發(fā)達(dá)，在酸性環(huán)境中有較強(qiáng)的抗性，是優(yōu)良的耐貧瘠和抗污樹種[2,3]，而且其果皮中的皂苷在開發(fā)生物洗滌劑[4]等方面應(yīng)用廣泛，和化工合成洗滌劑相比，易于降解，對環(huán)境無污染，并且還有抗菌、抗癌等一系列的功效[5-8]。川滇無患子種仁的含油率很高，是一種新型的生物質(zhì)能源樹種[9]。

目前，國內(nèi)外對種子育苗技術(shù)的報(bào)道較多，如張桂榮[10]、范理璋[11]等人都做過無患子播種育苗的研究；辜夕容[12]研究了不同種源間的無患子種子品質(zhì)并篩選出適宜在重慶播種的最優(yōu)種源；盧芳[13]等人研究了江蘇地區(qū)的無患子引種試驗(yàn)；但這些研究主要通過研究無患子種子品質(zhì)篩選優(yōu)質(zhì)種源，缺乏對在野外環(huán)境條件下不同種源川滇無患子幼樹期生長性狀等的研究。

本試驗(yàn)收集了14個(gè)不同種源的川滇無患子，研究其子代幼樹生長性狀和葉綠素含量，比較并分析不同種源川滇無患子之間的差異性，為川滇無患子的幼樹期管理及其良種選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省建水縣松毛山，23°41′53″N，103°00′08″E，海拔在 1396m。該地光照時(shí)間較長，年平均氣溫16℃，年均降雨量為800mm，無霜期長，屬于亞熱帶高原季風(fēng)氣候。

1.2 試驗(yàn)材料

川滇無患子在云南省各地呈零星分布，本試驗(yàn)測定的川滇無患子子代來源于云南省各川滇無患子8個(gè)自然產(chǎn)區(qū)：祿豐、嵩明、施甸、孟定、宜良、保山、林科院、石林。目前共收集了14個(gè)種源的川滇無患子（表1）。

表1 川滇無患子種源概況

川滇無患子子代樣本于2015年11月份采種，經(jīng)大棚育苗后于2016年10月份移栽至云南省建水縣松毛山。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，樣本隨機(jī)栽種，栽種后隨機(jī)抽取位于陽坡且在海拔138～1385m海拔帶的幼樹，溝壑、陰坡、山谷地帶不做樣本抽取。每個(gè)種源作為1個(gè)處理，共14個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10株，并進(jìn)行掛牌標(biāo)記。

1.2.1 試驗(yàn)工具。卷尺、游標(biāo)卡尺、鋤頭、枝剪。

1.2.2 試驗(yàn)試劑。碳酸鈣粉、石英砂、無水乙醇。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苗高、地徑的生長性狀測定。從幼樹開始生長，每隔10d對掛牌標(biāo)記的樣本樹進(jìn)行苗高和地徑生長量的測量，直至其停止生長。

1.3.2 葉綠素含量的測定。運(yùn)用采用分光光度法[14]對川滇無患子幼樹期葉片葉綠素含量進(jìn)行測定。每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)選取3株，每株幼樹選取鮮葉3～5片，稱取0.2g，剪碎后與石英砂、碳酸鈣粉和3～5mL的95%乙醇研磨成漿狀；隨后加入10mL乙醇稀釋研磨，用濾紙過濾至無綠色，定容搖勻后獲得葉綠素提取液；以95%乙醇為對照，在652nm波長下獲得吸光度（A）的數(shù)值[15]，得出葉綠素含量。

1.3.3 川滇無患子子代幼樹生長指標(biāo)綜合排序。通過分析14個(gè)不同種源川滇無患子子代幼樹的苗高、地徑的年均增長量和葉綠素含量，應(yīng)用隸屬函數(shù)[16]的方法對410d生川滇無患子幼樹各生長指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所得數(shù)據(jù)的處理與分析由Word、Excel和SPSS完成。計(jì)算公式：

隸屬函數(shù)法：

公式中：U（Xij）——第i種源第j個(gè)指標(biāo)的隸屬度U（Xij）∈[0，1]；Xij——第i種源第j個(gè)指標(biāo)的測定值；Xmax——為所有測試幼樹中第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值；Xmin——為所有測試幼樹中第j項(xiàng)指標(biāo)的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 川滇無患子不同種源子代幼樹苗高生長差異分析

由14個(gè)種源川滇無患子苗高生長曲線（圖1）可知，14個(gè)不同種源川滇無患子子代幼樹期生長曲線均呈“S”型生長曲線，表現(xiàn)出“慢——快——慢”的生長規(guī)律。其中YL1種源生長量較大，LKY種源生長量較小。

圖1 不同種源苗高生長曲線

為進(jìn)一步研究14個(gè)不同種源間苗高的生長差異，通過對幼樹苗高月生長量來分析（圖2）?？芍?，川滇無患子不同種源子代幼樹苗高生長規(guī)律均表現(xiàn)為：緩慢生長——中速生長——快速生長——緩慢生長——停止 生 長 ，3～7月份生長緩慢；7 月初 ～8月下旬為“快速生長”期，進(jìn)入9月份，生長量開始逐步下降；其中YL1生長速度最快，其次為SM5和SL。

對苗高月增長量進(jìn)行方差分析（見表2），可知14個(gè)種源川滇無患子的5月、6月、7月和9月苗高月增長量均差異極顯著，8月份苗高月增長量差異顯著，4月份苗高增長量無差異顯著。4月份苗高增長量無差異顯著，說明在4月份各個(gè)種源苗高生長處于緩慢時(shí)期，增長量差異不明顯。

圖2 不同種源苗高增量動(dòng)態(tài)變化

表2 不同種源苗高月生長量方差分析結(jié)果

2.2 川滇無患子不同種源子代幼樹地徑生長差異分析

地徑可以衡量苗木質(zhì)量的好壞，為了解14個(gè)不同種源的川滇無患子隨時(shí)間的變化，地徑所呈現(xiàn)的差異性，每10d對地徑測量1次，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如圖3。由圖3可知，14個(gè)種源7月下旬之前生長曲線比較平緩，進(jìn)入8月份，生長曲線開始呈上升趨勢，10月份生長曲線開始趨于平緩。其中LF2、SM2種源的生長曲線相比其他種源呈平緩趨勢。

圖3 不同種源地徑生長曲線

為進(jìn)一步分析不同種源間地徑的生長差異性，通過對幼樹地徑的月增長量進(jìn)行分析（圖4），可知地徑的生長規(guī)律與苗高生長規(guī)律相同，表現(xiàn)出“慢——快——慢”的生長規(guī)律。3～8月份之前生長緩慢，8月、9月進(jìn)入“快速生長”期，進(jìn)入10月份地徑增長量開始逐步下降。其中種源SL生長速度最快，其次為種源SM3。

通過對地徑月增長量的方差分析（見表3）可知，川滇無患子不同種源子代幼樹在4月、5月、6月、7月、9月、10月及11月地徑月增長量差異極顯著，8月份地徑月增長量則差異顯著。

圖4 不同種源地徑月生長量

表3 不同種源地徑月生長量方差分析結(jié)果

2.3 川滇無患子不同種源子代幼樹葉綠素含量差異性分析

植被光合作用通過葉綠素進(jìn)行，葉綠素含量的多少是光合作用能力的強(qiáng)弱表現(xiàn)，直接影響到植株的生長和對環(huán)境的適應(yīng)力。鮮葉采集的時(shí)間選在8月下旬，通過6、7、8月份數(shù)據(jù)來看8月份苗高與地徑均處于“快速生長”時(shí)期，故選擇8月下旬采集并測定“快速生長”期葉綠素含量。采用分光光度法對14個(gè)不同種源的川滇無患子子代葉綠素的含量進(jìn)行檢測，并進(jìn)行方差分析（見表4），可知川滇無患子不同種源葉綠素的含量呈差異極顯著（P＜0.01）。

表4 不同種源葉綠素含量方差分析結(jié)果

由于14個(gè)種源的川滇無患子葉綠素含量具有極顯著差異，所以，對其進(jìn)行多重性比較（見表5），可知葉綠素含量的變幅為1.652～3.043mg/g。其中SM4的川滇無患子平均葉綠素含量高于另外13個(gè)種源，含量為3.043mg/g，其次為SL和SM1，分別為2.633mg/g和2.499mg/g。

2.4 苗高月增長量、地徑月增長量和葉綠素含量相關(guān)性分析

表5 不同種源葉綠素含量多重比較分析結(jié)果

影響苗木生長的因素除了外界環(huán)境因素，內(nèi)在因素也會(huì)產(chǎn)生影響。葉綠素含量直接影響光合作用，對幼樹的生長發(fā)揮著重要的作用。為了解葉綠素的含量與苗高、地徑月增長量之間的關(guān)系，對其進(jìn)行相關(guān)性分析（表6），可知苗高月增長量與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，地徑月生長量與葉綠素含量呈極顯著正相關(guān)。且由圖1、圖2可知，川滇無患子不同種源子代幼樹苗高、地徑均呈“慢——快——慢”的生長規(guī)律，其中種源MD、BS、LF2、SM2、YL1 和 LKY 的川滇無患子與其他種源相比生長規(guī)律不明顯。通過對14個(gè)不同種源葉綠素含量多重比較分析（表5）和苗高、地徑月增長量與葉綠素相關(guān)性分析（表6），這與其葉綠素含量有關(guān)。

表6 苗高、地徑月增長量與葉綠素相關(guān)性分析結(jié)果

2.5 川滇無患子子代幼樹生長指標(biāo)綜合排序

14個(gè)種源川滇無患子子代幼樹生長指標(biāo)主要以苗高年均增長量、地徑年均增長量和葉綠素含量為標(biāo)準(zhǔn)，通過模糊函數(shù)中的隸屬函數(shù)分析（見表7），可知14個(gè)種源川滇無患子子代幼樹生長性能強(qiáng)弱為：SL＞SM4＞YL1＞SM3＞SM5＞SM1＞YL2＞BS＞SD＞LF1＞LKY＞MD＞SM2＞LF2。

3 結(jié)論與討論

（1）研究川滇無患子幼樹在1年中苗高、地徑的生長規(guī)律，可為川滇無患子幼樹期的管理提供理論依據(jù)。從川滇無患子苗木生長開始到樹木停止生長，共410d，14個(gè)種源的川滇無患子苗高平均增長量為15.0cm，其中增長量最大的種源是YL1（26.1cm），其次為 SL（20.2cm），增長量最小的是種源 SM3（10.0cm）；地徑平均增長量為2.91mm，其中增長量最多的是SL（6.34mm），其次為 SM3（5.95mm），增長量最小的是種源SM2（1.40mm）。由生長曲線圖可知，川滇無患子不同種源子代幼樹生長曲線呈“S”型生長曲線，苗高與地徑生長規(guī)律均為：緩慢生長——中速生長——快速生長——緩慢生長——停止生長。且苗高的“快速生長”期是在7～9月，地徑的“快速生長”期是在8～10月。這與鐘琳珊[17]等對江西鄉(xiāng)土種源無患子種子研究結(jié)果一致。而邵文豪等[18]對無患子生長性狀研究結(jié)果表明無患子的快速生長期時(shí)從5月一直持續(xù)到10月上旬，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果有差異，這可能是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)地與福建等地的生境不同有一定關(guān)系，這方面仍需要做進(jìn)一步研究。

表7 川滇無患子子代幼樹生長指標(biāo)綜合評判數(shù)據(jù)

（2）光合作用是植物形成有機(jī)物的重要過程[19]，而葉綠素是進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器，因此，研究葉片中的葉綠素含量對植物的有機(jī)物的形成和碳循環(huán)問題[20]的解決具有重要意義。其中種源嵩SM4的平均葉綠素含量高于其他13個(gè)種源，葉綠素含量為3.043mg/g，其次為種源 SL和 SM5，含量分別為2.633mg/g和2.499mg/g。根據(jù)對川滇無患子不同種源子代幼樹的苗高月增長量、地徑月增長量和葉綠素含量相關(guān)性分析，葉綠素含量與苗高、地徑月增長量呈顯著正相關(guān)；在“快速生長”期，苗高月增長量與葉綠素含量呈顯著正相關(guān)，地徑月生長量與葉綠素含量呈極顯著正相關(guān)，這說明幼樹在“快速生長”期，葉綠素含量對地徑月增長量的影響大于對苗高月增長量的影響。

（3）川滇無患子為高大落葉喬木，試驗(yàn)材料主要為川滇無患子的子代幼樹，且栽種于山坡上，并沒有對其造林技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。研究表明，林分選擇、播種密度和林地坡度對幼樹生長有一定的影響[21]。為選擇最適宜的栽種技術(shù)，培育出優(yōu)質(zhì)林，今后仍需對栽種密度做進(jìn)一步研究。

（4）將14個(gè)種源的川滇無患子的苗高、地徑年均增長量和葉綠素含量作為參評指標(biāo)，通過隸屬函數(shù)法對其進(jìn)行綜合評價(jià)，可知14個(gè)種源川滇無患子子代幼樹生長性能強(qiáng)弱為：SL＞SM4＞YL1＞SM3＞SM5＞SM1＞YL2＞BS＞SD＞LF1＞LKY＞MD＞SM2＞LF2，所以SL種源的川滇無患子綜合排序第一，其次為種源SM4的川滇無患子。

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