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云南松苗期生长极其缓慢,尤其是造林后3a内有严重的蹲苗现象,从而制约了幼林经济和生态效益的发挥。针对这一情况,本研究依据云南松生长特性及相关研究成果,确定了苗木促成培育的途径和方法,其中包括提供适宜的环境条件、改善树体营养水平和激素状态。为此,采用3×3回归设计进行室内试验和田间试验,并在田间排列上汲取拉丁方和随机排列的特点进行优化布设。依据试验结果,建立目标性状与试验因子之间的量化模型,为解决该树种的蹲茁现象提供了促成培育技术参数。例如,通过室内试验得出适宜种子发芽的最佳温度和最佳湿度,通过田间试验获得促进苗木生长的肥料和激素最佳用量及最佳配比。通过实验,不仅可以掌握云南松苗木生长对环境因素的响应规律、探讨苗木生长对环境因素的响应机理,而且能够丰富云南松种群生态学的研究内容。结果表明:
(1)通过室内试验得出,云南松种子发芽率与温度和湿度之间的关系符合二元二次方程,反应曲面为典型的抛物线模式,即种子发芽率存在一个产量最大值。最大值以前,种子发芽率随温度和湿度的不断提高而增大;最大值以后,种子发芽率随温度和湿度的不断提高而减小。田间试验结果表明,云南松苗木生长量及生物量与N、P肥用量或激素IAA、IBA用量之间的关系均符合二元二次方程,反应曲面为典型的抛物线模式,即各生长指标均存在一个产量峰值。峰值以前,各生长指标随N、P肥或激素IAA、IBA用量的增大而提高;峰值以后,各生长指标随N、P肥或激素IAA、IBA用量的增大而下降。
(2)通过回归分析,本研究得出了各目标性状与试验因子之间的量化模型,据此求得试验因子最佳用量及最佳配比。发芽试验结果表明:适宜云南松种子发芽的最佳温度为19.6℃、最佳湿度为82.6%;氮磷配合土壤施肥结果表明:苗高、地径生长量以及根、干和叶生物量最大时,最佳N用量(以土计)分别为0.17、0.16、0.20、0.15、0.19g/kg,最佳P用量(以土计)分别为0.97、1.04、0.99、0.88、0.99g/kg,最佳N:P配比分别为1:5.70、1:6.43、1:5.03、1:5.88和1:5.20。激素IAA、IBA配合喷叶试验结果表明:苗高、地径生长量及根、干和叶片生物量最大时,最佳IAA用量(以水计)分别为50、57、53、49、45mg/kg,最佳IBA用量(以水计)分别为86、143、88、99、107mg/kg,最佳IAA:IBA配比分别为1:1.72、1:2.51、1:1.67、1:2.03和1:2.37。
(3)试验结果表明,不同目标性状对同一试验因子不同比例的响应规律具有一定差异。例如,N、P配合土壤施肥明显促进叶片生物量的积累,但较高的N肥比例有利于根系发育和叶片生物量的积累,而较高的P肥比例有利于树干的粗生长和高生长。激素IAA、IBA配合浸种对树干发育的作用最明显,但较高的IAA比例有利于树干的粗生长和根系发育,较高的IBA比例有利于树干的粗生长和叶片生物量的积累。
(4)目标性状对试验因子的响应过程均为典型的钟形曲面,即生长性状在其最大值之前随着试验因子用量的增大而上升、在其最大值之后随着试验因子用量的增大而下降,这个规律符合Shelford耐性定律。因此,研究苗木促成培育,关键问题是确定适宜苗木生长的环境因素用量及其比例。
由以上研究结果可见,提供适宜的环境条件、改善树体营养水平和激素状态是促进云南松苗木生长的有效途径。通过研究,本文确定了适宜种子发芽的最佳温度和湿度、促进云南松苗木生长的最佳氮磷用量和最佳配比以及最佳IAA、IBA用量和最佳配比。但是,不同生长性状对同一试验因子用量及其比例的响应规律具有显著差异。因此,在实际生产中可以通过调节不同肥料用量及其配比或不同激素用量及其配比控制植物生长,从而达到最佳成效。这些研究结果,不仅可用于分析和诠释云南松苗木生长对试验因素的响应规律,而且还可用于云南松苗木生长的人工调控,具有重要的生态学意义和使用价值。