香椿葉用蔬菜種子育苗及苗期生長(zhǎng)規(guī)律研究

李月鳳 張宏偉 董卉卉 張英姿

摘要：經(jīng)香椿（Toona sinensis）葉用林一年生實(shí)生苗苗期生長(zhǎng)試驗(yàn)分析，選用Logistic生長(zhǎng)曲線方程擬合研究其苗期生長(zhǎng)規(guī)律。按苗高和地徑生長(zhǎng)速率將其生長(zhǎng)劃分為出苗期、生長(zhǎng)初期、生長(zhǎng)盛期和生長(zhǎng)后期4個(gè)階段，香椿葉用林苗期生長(zhǎng)呈“慢-快-慢”的生長(zhǎng)規(guī)律。生長(zhǎng)量集中在盛期階段，苗高生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量的70.48%，地徑占78.05%。

關(guān)鍵詞：香椿（Toona sinensis）葉用蔬菜;種子育苗;苗高;地徑

中圖分類號(hào)：S644.4? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）14-0121-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.14.024 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract： Based on analysis of annual seedling growth experiment of Toona sinensis leaf forest， the Logistic growth curve equation was used to analyze growth law at seedling stage. According to the growth rate of seedling height and ground diameter， the growth of Toona sinensis was divided into four different growth stages， emergence stage， early growth stage， peak growth stage and late growth stage. The results showed that the growth pattern of Toona sinensis leaf at seedling stage was“slow-fast-slow”. The growth was centered on the peak stage. The growth of seedling height accounted for 70.48% of the total growth and the ground diameter accounted for 78.05%.

Key words： the leaf vegetable of Toona sinensis; seed breeding; seedling height; ground diameter

香椿（Toona? sinensis）為楝科香椿屬，落葉喬木，是中國(guó)固有的鄉(xiāng)土樹種，分布廣泛[1，2]。香椿是多用途樹種，既是珍貴的速生用材樹種，也是藥用、菜用、葉用經(jīng)濟(jì)林樹種，具有較高的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。特別作為葉用蔬菜林培育，更是備受人們青睞和喜愛。香椿葉芽，也稱“香椿頭”，食用價(jià)值高，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含蛋白質(zhì)、鈣、磷、鐵、胡蘿卜素和維生素C、維生素B等，鮮嫩味美，具特殊清香味，謂之“樹上蔬菜”“森林蔬菜”，被列為高檔蔬菜品類，具有廣泛的市場(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿2，3]。

香椿葉用蔬菜林，主要以種子播種繁殖苗木。許多菜農(nóng)看好了香椿葉用市場(chǎng)，大量繁育香椿，但因技術(shù)問題，成功率不高。本研究根據(jù)香椿試驗(yàn)地育苗生產(chǎn)的全過程，概括總結(jié)了香椿葉用蔬菜林種子育苗的技術(shù)和方法，并對(duì)苗高和地徑的苗期生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行了研究，為擬定香椿葉用蔬菜林種子育苗、苗期管理和提高苗木質(zhì)量提供參考[1，4]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地設(shè)置在信陽(yáng)市林業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)苗圃地內(nèi)。苗圃地處北亞熱帶向暖溫帶過渡氣候，氣候溫和，雨量充沛，年均溫16.3 ℃，雨量800 mm。土壤為黃棕壤，土厚80 cm以上。pH 6.5，呈微酸性。2016年2月22日從陜西省山陽(yáng)縣購(gòu)進(jìn)香椿種子，種子千粒重13.5g，室內(nèi)發(fā)芽率79.6%，作為試驗(yàn)材料[4，5]。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 整地與施肥 為了保證香椿葉用蔬菜林天然純正品位，不施化肥。每0.067 hm2試驗(yàn)地結(jié)合整地施入腐熟香餅150 kg作為底肥。采用高床作業(yè)，床面寬1 m，床高15 cm，步道20 cm，留好邊溝以利排水。

1.2.2 種子處理與播種 一年生新鮮香椿種子育苗，場(chǎng)圃發(fā)芽率75.2%。播種前種子用溫湯浸種24 h后[6]，撈出平鋪沙面上，蓋草保濕催芽，有1/3種子露白時(shí)，于2016年3月31日進(jìn)行播種。采用條播，播幅10 cm，深2～5 cm，行距20 cm，覆土1～2 cm，每0.067 hm2 播種4 kg。播后覆地膜保溫保墑，待部分種子出芽后，掀開地膜。

1.2.3 苗期田間管理 催芽的種子播種后10 d苗木基本出齊，適當(dāng)澆水防止日灼。待苗高10 cm進(jìn)行間苗、定苗。株距12 cm。苗期要做好松土、鋤草和排灌水等田間管理[4-9]。

1.2.4 數(shù)據(jù)測(cè)定 苗木全部出齊，進(jìn)行間苗定株后，采用對(duì)角線機(jī)械取樣調(diào)查，共設(shè)樣方5個(gè)，樣方為45 cm×45 cm，每樣方選擇10株，插條掛牌編號(hào)做為觀察測(cè)定株。2016年4月10日開始調(diào)查，每隔10 d測(cè)定苗木的地徑和苗高，至苗木生長(zhǎng)停止。

2 結(jié)果與分析

2.1 苗高年生長(zhǎng)規(guī)律

香椿葉用蔬菜林經(jīng)催芽后種子在3月31日播種，4月10日后基本出齊，種子從播種到幼苗出土需5～10 d。種子發(fā)芽、幼苗持續(xù)生長(zhǎng)，到10月20日后基本停止生長(zhǎng)。全年生長(zhǎng)周期約200 d。幼苗初期生長(zhǎng)量較小，6月中旬以后，苗高生長(zhǎng)開始加快，8月下旬出現(xiàn)高峰，此后生長(zhǎng)量逐漸減小，進(jìn)入10月，苗高生長(zhǎng)逐漸變緩，苗高生長(zhǎng)呈明顯的“慢-快-慢”生長(zhǎng)節(jié)律[6，10-12]。

2.1.1 苗高不同時(shí)期劃分 經(jīng)樣本觀測(cè)，調(diào)查香椿葉用蔬菜林種子育苗苗高的生長(zhǎng)量，并進(jìn)行分組聚類[1，13]。把樣地觀測(cè)調(diào)查值分為3個(gè)集合，即{[x]1，[x]2，[x]3，[x]4，[x]5，[x]6，[x]7，[x]8}、{[x]9，[x]10，[x]11，[x]12，[x]13}、{[x]14，[x]15，[x]16，[x]17，[x]18，[x]19}。將集合結(jié)果與實(shí)際苗高結(jié)合起來，將香椿葉用蔬菜林苗高生長(zhǎng)時(shí)期劃分為4個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期[14]，見表1。

由表1可以看出，香椿出苗較快，從出苗期到生長(zhǎng)盛期時(shí)間相對(duì)集中，生長(zhǎng)初期苗高生長(zhǎng)緩慢，但生長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)（65 d），生長(zhǎng)量?jī)H占全年生長(zhǎng)量的17.74%;生長(zhǎng)盛期生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短（55 d），生長(zhǎng)量卻占全年生長(zhǎng)量的70.48%，生長(zhǎng)后期生長(zhǎng)量持續(xù)時(shí)間為65 d，生長(zhǎng)量?jī)H占全年總生長(zhǎng)量的10.71%。

2.1.2 苗高生長(zhǎng)過程的擬合 用樣本調(diào)查值作散點(diǎn)曲線圖[13]，香椿苗期苗高生長(zhǎng)呈“S”曲線，因此選擇Logistic生長(zhǎng)曲線方程來擬合較為適合[10]，其表達(dá)式為：

式中，[y]為苗高，[x]為生長(zhǎng)時(shí)間，[k]、[a]、[b]為待定系數(shù)，[e]為自然對(duì)數(shù)底數(shù)（常數(shù)）。用樣本調(diào)查值等距離三點(diǎn)（[x]1，[x]2，[x]3）的[y]值為[y]1=1.5，[y]2=45.1，[y]3=103.8，計(jì)算[k]值。通過計(jì)算得到[k]≈105.5。

將方程（1）線性轉(zhuǎn)換后得方程（2）：

計(jì)算平方和：SSx=65 500，SSy′=146.133 0，SPxy′=-3 100，用平方和經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算后得到待定系數(shù)[a]=150.58，[b]=0.046 7。由[k]值和[a]、[b]值列出Logistic生長(zhǎng)方程為：

方程（3）相關(guān)系數(shù)Rxy′=-0.993 6，[x]、[y]′回歸關(guān)系檢驗(yàn)見表2。

方程（3）的F極顯著，模型的方差分析達(dá)到極顯著水平，表明回歸結(jié)果是可靠的。因此，用方程（3）推測(cè)香椿葉用蔬菜林種子育苗苗高的實(shí)際生長(zhǎng)具有較高的準(zhǔn)確性。擬合曲線見圖1。

2.1.3 苗高連日生長(zhǎng)量的擬合 對(duì)方程（1）求一階導(dǎo)數(shù)，可得連日生長(zhǎng)量隨時(shí)間變化的方程二階導(dǎo)數(shù)為連日生長(zhǎng)量變化速率，其方程為：

令（4）式[d2ydx2=0]，可得連日生長(zhǎng)量最大的[x]值，[x=1blna]。

求三階導(dǎo)數(shù)，并令其等于0，可得連日生長(zhǎng)量變化速率最快的2個(gè)點(diǎn)，而[x]1和[x]2是“慢-快-慢”生長(zhǎng)的分界點(diǎn)，[x1=1bln（a3.732 05）， x2=1bln（a0.267 95）]。

經(jīng)計(jì)算[x]=107.376 8，[x]1=79.176 4，[x]2=135.577 3，分別對(duì)應(yīng)時(shí)間為7月8日、6月20日和8月18日。把[x]1、[x]2分別作為劃分生長(zhǎng)初期與生長(zhǎng)盛期的分界點(diǎn)，則其劃分與調(diào)查樣本值分組聚類集合分析結(jié)果基本吻合。說明用方程（1）生長(zhǎng)曲線來擬合香椿葉用蔬菜林種子育苗的苗高生長(zhǎng)過程是可行的。

2.2 地徑生長(zhǎng)規(guī)律

對(duì)香椿葉用蔬菜林種子育苗得到的地徑樣本進(jìn)行調(diào)查，將其生長(zhǎng)量有序分組分類，形成3個(gè)集合，地徑生長(zhǎng)明顯呈“慢-快-慢”的生長(zhǎng)過程，與苗高生長(zhǎng)過程相似，只是地徑前期與后期慢生長(zhǎng)時(shí)間小于中期快生長(zhǎng)的生長(zhǎng)時(shí)間，與苗高生長(zhǎng)時(shí)間分布不同。且地徑快生長(zhǎng)的生長(zhǎng)量梯度比較均勻，變幅小于苗高快生長(zhǎng)階段生長(zhǎng)量的變化幅度。用地徑苗期生長(zhǎng)時(shí)間與生長(zhǎng)地徑值作散點(diǎn)圖進(jìn)行分析，其呈現(xiàn)“S”曲線規(guī)律[11]，因此，選擇用Logistic生長(zhǎng)曲線方程[11，12]來揭示苗期地徑生長(zhǎng)規(guī)律是可行的[13，14]。

根據(jù)苗期10 d地徑調(diào)查值的有序樣本，經(jīng)計(jì)算Logistic方程的待定系數(shù)為[k]=1.08，[a]=8.306 2，[b]=0.209 7。方程表達(dá)式為：

式中，[y]為苗期地徑，[x]為苗期生長(zhǎng)時(shí)間;根據(jù)式（5）計(jì)算相關(guān)系數(shù)[Rxy′=-0.996 1]?；貧w和離回歸方程（5）檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

方程（5）經(jīng)回歸關(guān)系檢驗(yàn)F值達(dá)極顯著水平。因此，用方程（5）來揭示地徑苗期生長(zhǎng)規(guī)律是可靠的。方程（5）曲線見圖2。

對(duì)方程（5）求一階、二階、三階導(dǎo)數(shù)并令其為零可得公式：

將[a]、[b]值代入公式計(jì)算得到：[x]=100.95，[x]1=38.15，[x]2=163.76 。[x]、[x]1、[x]2分別對(duì)應(yīng)的時(shí)間為7月10日、4月30日和9月3日。把[x]1作為生長(zhǎng)初期與生長(zhǎng)盛期的分界點(diǎn)，把[x]2作為生長(zhǎng)盛期與生長(zhǎng)后期的分界點(diǎn)，把香椿葉用蔬菜林種子育苗地徑苗期生長(zhǎng)可劃分為4個(gè)階段：出苗期（4月5日—4月10日），生長(zhǎng)初期（4月11日—4月30日），生長(zhǎng)盛期（5月1日—9月3日），生長(zhǎng)后期（9月4日—10月20日）。其中生長(zhǎng)盛期在這一段生長(zhǎng)時(shí)期的凈增長(zhǎng)量為0.64%，占總生長(zhǎng)量的78.05%。

3 討論與結(jié)論

香椿葉用蔬菜是森林蔬菜品類，由于味美可口，富含營(yíng)養(yǎng)深受人們喜愛，葉用蔬菜具有廣泛的市場(chǎng)潛力。解決其種子育苗技術(shù)的問題，是保證獲得高質(zhì)量香椿葉用蔬菜林苗木的關(guān)鍵。一是播種時(shí)要保證種子的新鮮度，二年陳種不能作為播種種子，播種前做好室內(nèi)發(fā)芽率檢驗(yàn)和溫湯浸種催芽（水溫不宜過高），播后覆蓋地膜保濕保溫。二是種子出土后，揭地膜，適當(dāng)遮陽(yáng)或噴水降溫。三是制定相應(yīng)管理措施，做好田間初、中、后期管理工作，促進(jìn)苗木生長(zhǎng)。

香椿葉用蔬菜林種子育苗，苗期的苗高和地徑的生長(zhǎng)均呈明顯的“慢-快-慢”的生長(zhǎng)節(jié)律。用Logistic生長(zhǎng)曲線方程能夠較好地?cái)M合其生長(zhǎng)過程[10]。因此，可以預(yù)測(cè)生長(zhǎng)期內(nèi)的苗高、地徑生長(zhǎng)量，根據(jù)有序樣本調(diào)查值，分組聚類劃分為3個(gè)集合，可把苗期生長(zhǎng)劃分為4個(gè)生長(zhǎng)階段，即出苗期、生長(zhǎng)初期、生長(zhǎng)盛期和生長(zhǎng)后期。苗高生長(zhǎng)出苗期為4月5日—4月20日、生長(zhǎng)初期為4月21日—6月20日、生長(zhǎng)盛期為6月21日—8月15日和生長(zhǎng)后期為8月16日—10月20日;地徑出苗期為4月5日—4月10日、生長(zhǎng)初期為4月10日—4月30日、生長(zhǎng)盛期為5月1日—9月3日和生長(zhǎng)后期為9月4日—10月20日。

香椿葉用蔬菜林種子育苗苗期生長(zhǎng)量主要集中在生長(zhǎng)盛期這一階段[10，11]，其中苗高的生長(zhǎng)量占其總生長(zhǎng)量的70.48%，地徑的生長(zhǎng)量占其總生長(zhǎng)量的78.05%。因此，這一階段是苗木生長(zhǎng)的關(guān)鍵階段，其生長(zhǎng)量的大小對(duì)苗木全年生長(zhǎng)量及苗木質(zhì)量起決定性作用。加強(qiáng)這一階段的苗木田間各項(xiàng)管理，滿足苗木因新陳代謝加快消耗的大量水分和養(yǎng)分所需的水、肥、光照條件，才能保證苗木的健壯成長(zhǎng)。苗木進(jìn)入生長(zhǎng)后期，苗高和地徑生長(zhǎng)減慢，是木質(zhì)化發(fā)育的起點(diǎn)，要控制水肥管理，促進(jìn)苗木木質(zhì)化，提高御寒能力。

地徑與苗高作為2個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)[12]，其生長(zhǎng)趨勢(shì)一致，速生期維持時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，連日生長(zhǎng)量梯度變化幅度小于苗高變化幅度。所以當(dāng)苗高生長(zhǎng)進(jìn)入后期緩慢生長(zhǎng)后，而地徑仍要持續(xù)生長(zhǎng)一段時(shí)間再進(jìn)入后期慢生長(zhǎng)階段。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林興春. 5個(gè)香椿無(wú)性系嫁接苗苗期生長(zhǎng)節(jié)律分析[J]. 林業(yè)勘察設(shè)計(jì)，2015（1）：124-127.

[2] 張雅麗，張 樂，高 涵，等. 北京不同地區(qū)紫香椿營(yíng)養(yǎng)成分分析[J]. 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2019（1）：75-81.

[3] 史冠瑩，王曉敏，趙守渙，等. 不同產(chǎn)地香椿嫩芽主要營(yíng)養(yǎng)成分、活性物質(zhì)及揮發(fā)性成分分析[J]. 食品工業(yè)科技，2019，40（3）：207-215，223.

[4] 張英姿，張宏偉，李月鳳，等. 香椿材蔬兩用經(jīng)濟(jì)林豐產(chǎn)培育技術(shù)[J]. 中國(guó)園藝文摘，2016，32（7）：157-158.

[5] 張英姿，張宏偉，李月鳳，等. 香椿蔬菜葉用經(jīng)濟(jì)林矮化密植豐產(chǎn)園栽培技術(shù)[J]. 中國(guó)園藝文摘，2017，33（10）：189-191.

[6] 王 江，潘曉芳. 香椿不同類型種子及幼苗生長(zhǎng)規(guī)律差異性[J]. 廣西林業(yè)科學(xué)，2017，46（2）：155-159.

[7] 黃 海. 香椿苗木培育與栽培管理技術(shù)[J]. 四川林勘設(shè)計(jì)，2018（3）：80-82.

[8] 余覺來，張乃華，蔣念亮，等. 香椿豐產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014（7）：110-111.

[9] YIN Q Z， GU C T， ZHANG L Y，et al. Research of protected cultivation techniques of Toona sinensis on mountain slopes[J]. Asian agricultural research，2018，10（3）：78-82.

[10] 周祥斌，周 瑋，林 瑋，等. 14個(gè)香椿種源生長(zhǎng)節(jié)律的觀測(cè)與分析[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，37（5）：84-90.

[11] 管 磊，周桂香，朱 琴，等. 四川盆地香椿生長(zhǎng)規(guī)律初步研究[J]. 四川林業(yè)科技，2011，32（2）：100-103.

[12] 周 誠(chéng)，廖海紅，王麗艷，等. 毛紅椿播種苗苗期生長(zhǎng)規(guī)律分析[J]. 林業(yè)科技開發(fā)，2013，27（1）：18-21.

[13] 李春喜. 生物統(tǒng)計(jì)學(xué)（第三版）[M]. 北京：科學(xué)出版社，2005.

[14] 石家琛. 造林學(xué)[M]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1992.218.