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降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen),又名海南黄花梨,是蝶形花科(Papilionaceae)黄檀属植物,其心材是极珍贵红木,同时具重要的药用价值。作为我国海南特有珍贵树种,降香黄檀高效培育具有重要的社会意义和经济效益。人工培育过程中,由于其轮伐期长,人工培育风险高,不确定性大,短期效益不显著,致使优质心材生产远不能满足市场需求。因此,开展不同培育措施对降香黄檀生长、生理代谢和心材形成的研究,对于促进林木的快速生长和提高心材产量和质量非常重要。针对人工林培育研究的发展和降香黄檀种植产业发展的需求,本研究开展大苗移植、中幼林修枝、中幼林施钾肥和树干注射乙烯利4个试验,较系统地研究降香黄檀在不同培育措施下的生长、生理代谢状况和心材形成特性,以期为降香黄檀高效培育提供可靠的理论基础和技术支持。主要研究结果如下:(1)修枝处理对降香黄檀1年内的胸径、树高、材积的增长均无显著影响。轻度修枝(D)和重度修枝(H)均提高了降香黄檀的最大净光合速率(Pnmax),D、H处理Pnmax分别比CK升高了28.3%、8.18%。光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)在各处理间差异不显著,但轻度修枝(D)和重度修枝(H)均较对照增加。处理1年后,重度修枝(H)光合色素含量显著高于对照和轻度修枝。随着时间的推移,修枝处理生长素(IAA)和脱落酸(ABA)含量均有所降低,但轻度修枝(D)和重度修枝(H)的玉米素核苷(ZR)含量均高于对照。修枝处理对心材的基本密度、生材密度、绝对含水率、相对含水率均无显著影响,但是重度修枝(H)的心材比例显著高于对照和轻度修枝,分别提升了1.59倍和1.24倍。相关分析表明,修枝后降香黄檀的抗胁迫反应强度和心材比例呈显著正相关关系。(2)与对照相比,断根不移和去半冠不移对降香黄檀的生长无显著影响;而去半冠移植和全冠移植对生长有一定的抑制作用。断根不移处理的最大净光合速率(Pnmax)分别比去半冠不移、全冠移植、对照、去半冠移植升高了19.25%、34.79%、40.88%、219.86%,去半冠不移处理的光饱和点最高,为2371.429μmol·m-2·s-1,断根不移、去半冠不移处理的光合色素含量均高于CK。移植各处理间比叶面积(SLA)差异明显,大小顺序为,断根不移>去半冠不移>去半冠移植>CK>全冠移植,最大值分别比其他各处理升高了16.20%、22.39%、34.90%、150.64%。处理前期,去半冠移植和全冠移植的生长素(IAA)含量显著高于对照,到后期均低于对照,但其后期的脱落酸(ABA)含量也明显低于对照。处理初期,保护性酶、PAL活性以全冠移植>断根不移>去半冠不移>去半冠移植>对照为顺序依次降低,MDA含量以对照>去半冠移植>去半冠不移>断根不移>全冠移植各处理为顺序依次减少。处理1年后,各处理SOD、PAL活性均明显降低,MDA含量逐渐升高。移植各处理间心材的基本材性指标没有明显差异,各处理的抗胁迫反应强度与心材比例呈显著正相关关系。因此,在降香黄檀人工培育过程中,可选择断根不移、去半冠移植措施促进降香黄檀通过光合作用等生理过程增加对光合物质的积累。(3)施钾肥促进降香黄檀的生长,K1(1000 g钾肥·株-1)、K2(2000 g钾肥·株-1)的胸径增长量(ΔD)分别比CK增加了14.11%和17.78%,但各处理间差异不显著。K1、K2处理的树高增长量(ΔH)比CK提高了23.32%和68.58%。材积增长量(ΔV)随钾肥用量的增加而升高,K2较CK提高了1.03倍。K2处理的最大净光合速率(Pnmax)最大,较CK上升了132.35%。光合色素含量、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)均表现出随钾肥的增加而升高的趋势。K1、K2叶片全氮(N)、全钾(K)含量均与对照存在显著差异,全磷(P)含量在各处理间没有显著差异,N、K含量均表现出随钾肥增加而增加的趋势,K1、K2钾素含量较CK升高了18.54%和24.68%。施钾增加了降香黄檀ZR、IAA的含量。钾肥对心材的基本材性各指标均无显著影响;心材的出油率与钾肥用量有一定的正相关关系,但处理间无显著差异。与对照相比,施钾处理精油成分与之基本一致,大部分组分物质的含量差异也较小;K1、K2处理橙花叔醇含量均较对照有所提高,K1、K2的增幅分别为10.62%和6.20%。由此可见,2000 g·株-1的钾肥施用可有效提高降香黄檀的生长水平。(4)在3个乙烯利处理中E0.1%、E0.5%处理胸径增长量(ΔD)均高于对照,分别增加了8.97%、6.07%;E2.5%的树高增长量(ΔH)和材积增长量(ΔV)均较对照低,分别减少了67.39%和59.33%。E0.1%、E0.5%处理对降香黄檀光合作用有一定的促进作用,具体表现为最大净光合速率(Pnmax)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、光系统Ⅱ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、光合色素含量等指标的增加。随着乙烯用量的增加叶干重、叶面积、比叶面积(SLA)均呈下降趋势,SLA表现的大小顺序为E0.1%>E0.5%>CK>E2.5%,E0.1%、E0.5%比CK升高了23.29%和11.34%,E2.5%比CK减少了9.81%;WUE与乙烯利浓度的增加呈正相关。ABA含量在处理初期与乙烯利浓度的增加呈正相关,后期E0.5%处理含量显著低于其他各处理。E0.5%保护性酶、PAL活性均较其他各处理有所增加。乙烯利处理后心材的生材密度的差异明显,E0.5%处理最高为1.036 g·cm-3,比CK显著增加了7.4%;E2.5%处理的绝对含水率和相对含水率均最高;心材形成率随着乙烯利浓度的增加呈上升趋势,E2.5%达到100%。乙烯处理出油率范围为1.484%~2.23%,均高于对照,并随乙烯利浓度的增加逐渐升高。对照处理的橙花叔醇相对含量最高,各处理顺序依次为:CK>E0.1%>E2.5%>E0.5%。乙烯利处理甜没药萜醇A含量均大于CK,含量最高的为E2.5%处理(1.124%),比CK提高了36.59%。α-金合欢烯和紫檀素均为E0.1%处理含量最高,而E2.5%含量最低。整体而言,乙烯利处理边材和心材的主要成分和含量与对照差异不大,促进心材形成的效果较好。相关分析表明,乙烯各处理抗胁迫反应强度与心材比例及心材出油率呈显著正相关。因此,注射2.5%乙烯利100ml·株-1对加快降香黄檀心材形成有显著作用。