切根對(duì)豆梨容器苗生長(zhǎng)的影響

龔睿 沈永寶 史鋒厚

摘要：以豆梨為試驗(yàn)材料，采用容器育苗方式，通過切除豆梨芽苗主根1/3、1/2、2/3處理，研究不同切根強(qiáng)度對(duì)豆梨容器苗生長(zhǎng)狀況的影響。結(jié)果表明：切根顯著縮短了豆梨容器苗主根長(zhǎng)，降低主根質(zhì)量，促進(jìn)誘發(fā)大量側(cè)根，避免根系畸形。切根1/3處理苗木根系總干質(zhì)量為3.73 g，根系總長(zhǎng)824.42 cm，根系表面積90.81 cm2，根系體積7.40 cm3，一級(jí)側(cè)根數(shù)為6.33條，均顯著高于其他處理。結(jié)論：切根1/3處理的豆梨容器苗生長(zhǎng)效果最佳。

關(guān)鍵詞：豆梨;容器苗;切根;生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)： S723.1+33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）01-0100-04

苗木切根，又稱截根、修根，是對(duì)根系進(jìn)行部分切除的技術(shù)總稱，包括芽苗切根、苗期切根和起苗后的切根3種類型[1]。根系直接與土壤接觸，不斷獲取植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的水分和養(yǎng)分，是植物在生態(tài)系統(tǒng)中生存的重要方式。苗木質(zhì)量評(píng)價(jià)方式有很多，但根系指標(biāo)是其中十分重要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。苗木根系是否發(fā)達(dá)，直接影響著移栽或造林效果[2]。切根能抑制主根生長(zhǎng)，促進(jìn)側(cè)根多發(fā)，防止根盤旋，降低了根系的向地性，有利于苗木對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，從而降低了高生長(zhǎng)，促進(jìn)莖部的粗生長(zhǎng)，起到蹲苗的作用，增加苗木木質(zhì)化強(qiáng)度，避免容器苗根系畸形現(xiàn)象。

豆梨（Pyrus calleryana Decne）又名鹿梨、糖梨，薔薇科（Rosaceae）梨屬（Pyrus）落葉喬木，分布于長(zhǎng)江流域，喜溫暖潮濕、耐干旱瘠薄。1908年豆梨被引入美國(guó)，并選育出一些觀賞價(jià)值較高的栽培品種[3]，其樹形優(yōu)美，秋葉鮮紅或橙色，醒目誘人。豆梨在我國(guó)南方主要作梨樹的砧木，研究和開發(fā)利用較少。近些年來由于城鄉(xiāng)綠化的需求，對(duì)豆梨的研究也逐漸增多，主要集中在豆梨種質(zhì)資源調(diào)查[4-5]，品種選育[6-7]等方面，而對(duì)豆梨育苗技術(shù)的研究較少。本試驗(yàn)主要采用芽苗切根方法，研究切根強(qiáng)度對(duì)豆梨苗木根系及地上部分生長(zhǎng)的影響，為提高豆梨苗木質(zhì)量提供有效的育苗技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年5—12月在江蘇省南京市玄武區(qū)南京林業(yè)大學(xué)生物科技大樓樓頂苗床進(jìn)行，苗床上部覆一層遮陽網(wǎng)（遮陽度70%），遮陽網(wǎng)頂部設(shè)噴霧裝置，定期噴霧。此處屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，具有冬冷夏熱、雨量充沛、光照充足、四季分明的特點(diǎn)。

1.2 試驗(yàn)材料

豆梨果實(shí)采自“貴族”品種（P. calleryana ‘Aristocrat）母樹。果實(shí)經(jīng)堆漚、揉搓和水選處理，獲取種子，陰干后置于 0～5 ℃冰箱冷藏備用;育苗基質(zhì)為菇渣和珍珠巖混合基質(zhì)（體積比17 ∶ 3），其容重0.62 g/cm3，pH值8.13，電導(dǎo)率 0.99 mS/cm，全氮、全磷、全鉀含量分別為5.31%、0.67%、1.39%。

1.3 試驗(yàn)方法

2016年3月將豆梨種子與沙以1 ∶ 3比例混合后置于 0～5 ℃低溫層積30 d。層積結(jié)束后將種子連同沙一起撒播于沙床上。待種子萌發(fā)展開2片子葉后起苗，選擇大小均勻的幼苗進(jìn)行切根處理。豆梨芽苗主根長(zhǎng)6.5 cm，試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，根據(jù)切根強(qiáng)度的不同設(shè)置4個(gè)水平，分別為不切根（CK）、切除主根1/3、切除主根1/2、切除主根2/3。5月20日將豆梨芽苗移栽至8 cm×12 cm（口徑×高）的無紡布袋中。每個(gè)處理水平種植豆梨芽苗75株。試驗(yàn)自6月5日開始首次取樣，之后每月5日取樣1次，每次每處理隨機(jī)取樣10株，至12月5日結(jié)束試驗(yàn)。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

1.4.1 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 取樣時(shí)保持根系完整，用流水將根系沖洗干凈，用吸水紙吸去殘余水分后待測(cè)。使用直尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)定苗高、地徑;使用根系掃描儀（EPSON PERFECTION 4990 PHOTO/J131B）對(duì)根系進(jìn)行掃描，獲得根系圖像，然后用WinRHIZO PRO 2007根系分析系統(tǒng)對(duì)圖像進(jìn)行分析，獲取根系總長(zhǎng)、根系表面積、體積、一級(jí)側(cè)根數(shù)等;使用千分之一電子天平稱量苗木地上部及地下部的干、鮮質(zhì)量。

1.4.2 生理指標(biāo)測(cè)定 8月中旬，取新鮮豆梨葉片，參照張憲政的方法[8]測(cè)定葉綠素含量;采用蒽酮比色法[9]測(cè)定可溶性糖含量;采用考馬斯亮藍(lán)法[10]測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2007處理及分析制圖;采用SPSS 23.0進(jìn)行方差分析、多重比較及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 切根強(qiáng)度對(duì)豆梨苗生長(zhǎng)的影響

2.1.1 切根對(duì)豆梨容器苗苗高、地徑及高徑比的影響 豆梨芽苗不同切根強(qiáng)度其容器苗苗高、地徑生長(zhǎng)量影響如表1所示。切根1/3處理豆梨苗高、地徑分別為33.43 cm、4.71 mm，比對(duì)照增加了14.76%、14.88%，其生長(zhǎng)量與對(duì)照及切根2/3處理差異顯著，但與切根1/2處理沒有顯著差異。切根2/3處理對(duì)苗木生長(zhǎng)影響最大，其苗高和地徑分別為26.77 cm、 3.76 mm， 比對(duì)照減少8.10%、8.29%。切根與不切根對(duì)苗木高徑比無顯著影響。

2.1.2 切根對(duì)豆梨容器苗苗木生物量的影響 根系是衡量苗木質(zhì)量重要指標(biāo)之一，能有效地反映根系生長(zhǎng)發(fā)育的潛在能力。隨著時(shí)間的推移，豆梨容器苗根系各部分干質(zhì)量逐漸增加。前期各處理主根生長(zhǎng)速度高于側(cè)根，至10月，各種切根強(qiáng)度苗木的側(cè)根干質(zhì)量顯著增加，生長(zhǎng)速度高于主根。切根處理雖降低了主根干質(zhì)量，但切根1/3、1/2處理后苗木側(cè)根干質(zhì)量顯著增加，從而增加了根系總干質(zhì)量。豆梨容器苗的主根質(zhì)量與切根比例密切相關(guān)，凡經(jīng)切根處理的苗木主根干質(zhì)量均顯著小于對(duì)照。切根2/3處理的苗木主根干質(zhì)量為0.64 g，較對(duì)照減少了58.17%。切根雖抑制主根生長(zhǎng)，但有利于促進(jìn)側(cè)根的發(fā)育與生長(zhǎng)。切根1/3處理的苗木側(cè)根干質(zhì)量為2.96 g，高于其他處理，是對(duì)照的3.5倍;該處理根系干質(zhì)量達(dá)3.73 g，較對(duì)照高出57.38%。而切根2/3處理豆梨容器苗側(cè)根和根系干質(zhì)量均最小，分別為1.56、2.20 g。由此可見，適當(dāng)切除豆梨芽苗主根可以促進(jìn)豆梨根系生長(zhǎng)，切根強(qiáng)度過大則會(huì)對(duì)根系造成嚴(yán)重傷害，影響整株生長(zhǎng)。植物根冠間存在著既相互依賴又相互競(jìng)爭(zhēng)的功能均衡關(guān)系[11]，根系生長(zhǎng)狀況決定了地上部的生長(zhǎng)情況。其中切根1/3處理培育的苗木莖部干鮮質(zhì)量分別為3.34、1.64 g，較對(duì)照分別高出52.51%、45.13%;莖質(zhì)量大小排序?yàn)榍谐鞲?1/3> 切除主根1/2>CK>切除主根2/3（表2）。

2.1.3 切根對(duì)豆梨容器苗根系形態(tài)的影響 豆梨容器苗經(jīng)過一個(gè)生長(zhǎng)季后，不同強(qiáng)度切根處理間根系形態(tài)差異顯著（圖1）。從表3可知，切根1/3處理苗木側(cè)根發(fā)達(dá)且集中，總根長(zhǎng)、根表面積、根體積分別為824.42 cm、90.81 cm2、7.40 cm3，且顯著高于其他處理，較對(duì)照分別高出57.58%、21.93%、70.90%。容器苗主根長(zhǎng)與切根強(qiáng)度密切相關(guān)，其大小排序?yàn)镃K>切除主根1/3處理>切除主根1/2處理>切除主根2/3處理。結(jié)果表明對(duì)芽苗進(jìn)行切除主根處理，會(huì)抑制主根生長(zhǎng)。一級(jí)側(cè)根是指直接與主根聯(lián)接的側(cè)根。其中切根1/3處理的苗木一級(jí)側(cè)根數(shù)最大，為6.33條，顯著高于對(duì)照，增幅為137.08%;切根1/2、2/3處理的苗木一級(jí)側(cè)根數(shù)較對(duì)照分別增加74.91%、37.45%，可見對(duì)苗木主根進(jìn)行切除處理，有利于刺激一級(jí)側(cè)根的產(chǎn)生，使苗木根系呈須根化，根構(gòu)型更加合理，且切根處理中一級(jí)側(cè)根數(shù)隨著主根切除強(qiáng)度的增大而減小。

2.2 切根對(duì)豆梨容器苗生理指標(biāo)的影響

2.2.1 切根對(duì)豆梨容器苗葉綠素含量的影響 不同切根處理間葉綠素a含量差異顯著（表4），其中切根1/3處理苗木葉綠素a含量最高，為1.85 mg/g，比對(duì)照高52.89%，差異顯著;其次為切根1/2處理，葉綠素a含量為1.52 mg/g，比對(duì)照高出25.62%;而切根2/3處理葉綠素a含量最低，較對(duì)照低了0.12 mg/g。各切根強(qiáng)度處理葉綠素b含量差異不顯著，均在0.48～0.60 mg/g之間。葉綠素總量的變化趨勢(shì)和葉綠素a含量的相似，切根1/3處理葉綠素總量為 2.42 mg/g，與其他2組切根處理和對(duì)照均存在顯著差異，分別高出21%、43.20%、38.29%。

2.2.2 切根對(duì)豆梨容器苗營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響 從表5可以看出，經(jīng)切根處理的豆梨容器苗可溶性糖含量均高于對(duì)照，其中切根1/3處理和切根1/2處理的可溶性糖含量分別為2.68%和1.92%，前者較后者高出0.76百分點(diǎn)，且兩者間差異顯著;切根2/3處理的容器苗可溶性糖含量為1.66%，僅比對(duì)照高0.05百分點(diǎn)，與對(duì)照差異不顯著。可見，切根促進(jìn)可溶性糖積累，為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供更多能量?？扇苄缘鞍踪|(zhì)不僅是一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，還具有保護(hù)生物膜的作用，對(duì)植物生長(zhǎng)至關(guān)重要。切根1/3處理的可溶性蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)8.49 mg/g，較對(duì)照高出1.22 mg/g，增幅為16.78%;其次為切根1/2處理，7.71 mg/g，較對(duì)照高出0.44 mg/g，增幅為6.05%;切根2/3處理的可溶性蛋白質(zhì)含量低于對(duì)照，降幅為2.34%，但二者差異不顯著。這說明適當(dāng)切根處理有利于苗木營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累。

2.3 各指標(biāo)相關(guān)性分析

對(duì)容器苗生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（表6）可以看出，各指標(biāo)間存在一定的相關(guān)性。豆梨苗高與大部分指標(biāo)相關(guān)性顯著或極顯著，地徑與苗木莖質(zhì)量、根系質(zhì)量、根體積均有極顯著的相關(guān)性。可見，根系的形態(tài)特征對(duì)地上部的生長(zhǎng)指標(biāo)有一定的影響。苗木各部分鮮質(zhì)量與干質(zhì)量有極顯著的相關(guān)性?？偢L(zhǎng)、根表面積和根體積等根系形態(tài)指標(biāo)與側(cè)根質(zhì)量、一級(jí)側(cè)根數(shù)均顯著或極顯著相關(guān)，而與主根形態(tài)指標(biāo)無顯著相關(guān)性。結(jié)果表明，根系形態(tài)指標(biāo)可用來反映苗木切根后根系的生長(zhǎng)狀況。

3 討論與結(jié)論

苗木質(zhì)量高低直接影響造林成活率及后期生長(zhǎng)，因此培育高質(zhì)量苗木是目前林業(yè)生產(chǎn)的迫切要求，也是苗木培育所追求的目標(biāo)[12-13]。育苗方式對(duì)苗木質(zhì)量有著顯著影響[14]。切根育苗是在幼苗移栽的過程中，切除芽苗根系的一部分，通過改變根系原有形態(tài)，促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)，有利于提高苗木對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收能力。

根系在基質(zhì)中的分布特征顯著影響著植物獲取水分和養(yǎng)分的能力，通過對(duì)各指標(biāo)的相關(guān)性分析可知，根系生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)是評(píng)價(jià)苗木健壯的重要指標(biāo)。切根1/3處理苗木苗高、地徑最大，分別為33.43 cm、4.7 mm，切根1/2處理次之，而切根2/3處理的苗高、地徑顯著小于以上2個(gè)處理，說明切根強(qiáng)度適當(dāng)，根部損傷較小，緩苗快，這與馬躍等在芽苗切根對(duì)降香黃檀容器苗生長(zhǎng)的影響研究中得出的結(jié)果[15]相類似。而切根2/3處理可能由于切根強(qiáng)度過大，對(duì)主根造成嚴(yán)重?fù)p傷，苗木短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)，從而抑制地上部分的生長(zhǎng)。切根是苗木培育過程中干擾根系最為常見的技術(shù)[16]，根系的生長(zhǎng)發(fā)育狀況與地上部的生長(zhǎng)息息相關(guān)，是容器苗健壯度評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。苗木質(zhì)量的好壞很大程度上取決于根系，理想的根系并不要求過長(zhǎng)的主根，而是應(yīng)具有許多纖維狀根系[17]，試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)切根處理的苗木主根長(zhǎng)均顯著小于對(duì)照。切根處理能顯著縮短主根長(zhǎng)度從而促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)，增加一級(jí)側(cè)根數(shù)量。研究顯示不同處理的一級(jí)側(cè)根數(shù)存在顯著性差異，切根1/3處理苗木的一級(jí)側(cè)根數(shù)為6.33條，顯著高于對(duì)照，一級(jí)側(cè)根數(shù)與主根切除強(qiáng)度有關(guān)，隨主根切除強(qiáng)度的增大而有所減少，這與楊喜田等對(duì)不同切根處理對(duì)林木幼苗根系側(cè)根生長(zhǎng)的影響研究結(jié)果[18]一致。

趙永豐等研究認(rèn)為切根處理雖顯著縮短了主根長(zhǎng)度，但有利于促進(jìn)側(cè)根生長(zhǎng)，提高一級(jí)側(cè)根數(shù)量和根系總鮮質(zhì)量，從而增加苗木對(duì)土壤養(yǎng)分吸收的能力，進(jìn)一步促進(jìn)苗木地徑生長(zhǎng)和地上部鮮質(zhì)量[19]。本研究結(jié)果表明，切根1/3處理和切根1/2處理苗木質(zhì)量均高于對(duì)照，切根2/3處理則低于對(duì)照，說明切根強(qiáng)度過大會(huì)對(duì)豆梨容器苗生長(zhǎng)造成負(fù)影響。不同切根強(qiáng)度對(duì)于不同樹種生長(zhǎng)的影響不同，郭麗麗認(rèn)為切除南京椴主根2/3效果最佳，根系發(fā)達(dá)無盤根現(xiàn)象[20];何應(yīng)會(huì)等通過江南油杉切根移栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)芽苗切根1/2移栽更有利于江南油杉容器苗的生長(zhǎng)和根系質(zhì)量改善，大量分叉根的形成，使苗木根系呈須根化，跟構(gòu)型更合理[21];毛齊正則認(rèn)為適當(dāng)比例的切根（切根1/3）能增加側(cè)柏幼苗地上部、地下部生物量及側(cè)根數(shù)量[22]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，切根1/3處理培育的豆梨容器苗優(yōu)勢(shì)最顯著，切根1/2處理其次，切根2/3處理效果最差。

豆梨芽苗切根1/3處理效果最佳。試驗(yàn)中豆梨芽苗移栽時(shí)胚根長(zhǎng)度為6.5 cm左右，因此芽苗切根長(zhǎng)度2.2 cm為宜。就根系指標(biāo)而言，與不切根處理（CK）相比，切根處理主根長(zhǎng)縮短42.34%～67.57%，總根長(zhǎng)增加16.27%～55.86%，根表面積增加4.43%～21.93%，一級(jí)側(cè)根數(shù)增加37.45%～137.08%。苗木切根處理能夠抑制苗木后期的過度生長(zhǎng)，促進(jìn)形成纖維狀根系，提高干旱條件下造林成活率和生長(zhǎng)，而且投入低微，是一項(xiàng)有效的育苗措施。

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