不同限根方式對麗豆容器苗根系生長的影響

賈軍，郝向春，韓麗君，郭晉平＊

（1.山西農業(yè)大學 林學院，山西 太谷030801；2.山西省林業(yè)科學研究院，山西 太原030012）

麗豆（Calophaca sinica）在植物系統分類中隸屬于豆科山羊豆族麗豆屬［1］，是一種深根性灌木或小灌木，橢圓形葉片單生，干和枝為褐紅色，側枝發(fā)達［2］；花期6～7月，果熟期8～9月，果實為1～5個的莢果，莢果外有毛刺，種子墨綠色，橢圓形，不易自然發(fā)芽。種子和葉片富含蛋白質、脂肪、碳水化合物［3］。麗豆耐寒，抗旱，喜光，耐瘠薄，具有較強的水土保持功能［4］。麗豆一般生長于海拔900～1 600m的低中山林下、林緣和灌叢中［5］，在山西的自然分布區(qū)在太原天龍山、交城、離石等地，種群數量已經很少，并且由于人為破壞等原因，麗豆的種群數量仍在減少，呈現極度瀕危之勢。

容器育苗具有育苗時間短、苗木整齊健壯，不傷根、運輸方便、無緩苗期、生長快等優(yōu)點，已經成為廣泛應用育苗生產技術和林木育苗主要發(fā)展方向［6］。由于麗豆主根發(fā)達，側根稀少，容器苗主根常從容器底部滲水孔穿出并長到苗圃地土壤中，出圃時須截斷長到容器外的根系，容器內保留的側須根稀少，造林效果差。限根栽培是一項調控根系生長發(fā)育環(huán)境的栽培技術，把植物根系人為的限制在一定的空間或介質中，控制根系的體積和數量，改變空間分布和根系結構，優(yōu)化功能，從而實現優(yōu)質、高產、高效的目的［7］。因此，如何制定有效限根方式調節(jié)植株生長發(fā)育、調控根系生長，是麗豆容器苗培育實踐中亟待解決的問題。為此，本研究采用對比試驗的方法，設計不同的限根措施，通過1年生麗豆容器苗培育試驗，以期探尋高效的限根處理方法，解決麗豆容器苗側須根稀少的問題，為麗豆的保護和開發(fā)利用提供育苗技術支撐。

1 試驗地概況

試驗地選在山西五臺山國有林管理局豆村林場苗圃，位于山西省東北部，38°50＇N、113°29＇E，海拔1096m，年降雨量500～650mm，無霜期為130 d，≥10℃的年積溫2793.3℃［8］，年均氣溫6～8℃，最高溫度34℃，最低氣溫－33℃，處于由暖溫帶到溫帶和由半濕潤干旱草原地帶到干旱草原地帶的交匯點上，為典型黃土高原土石山區(qū)。

2 材料與研究方法

試驗用麗豆種子采自太原天龍山麗豆自然群落，種子用70%～90%的H2SO4液及GGR液處理后點播入營養(yǎng)杯，播后用過篩的細腐殖質土覆蓋，經常噴水，保持基質濕潤。

試驗采用隨機區(qū)組設計，選取3塊土壤肥力相等的苗圃地，每塊地為1個重復。每個小區(qū)設3個處理，1個對照，每種處理10盆。苗木于4月中旬定植于規(guī)格為14cm×14cm普通塑料營養(yǎng)杯。T1—待麗豆容器苗根系從容器底部穿出扎進土壤時（6月下旬主根長約20cm時），通過移動容器切斷主根。T2—挖一條寬35cm、深5cm的長溝，在溝底鋪寬15cm的塑料布，塑料布之間間隔2cm，然后塑料布上回填3cm河沙，將麗豆容器苗整齊放置于溝內河沙上，用河沙填滿杯與杯之間的空隙。T3—挖一條寬35cm，深10cm的長溝，在溝底實鋪規(guī)格為240mm×115mm×53mm的磚，磚上回填3cm河沙，將麗豆容器苗整齊放置于溝內河沙上，用河沙填滿杯與杯之間的空隙。CK為不做限根處理的容器苗。苗木生長期的撫育同常規(guī)容器育苗。

生長指標的測定于2014年9月中旬進行，包括苗高、地徑、根幅、根系分布深度、主根和一級側根長、一級側根數量、須根數量、根系和地上部分的鮮重和干重。其中，地徑用電子游標卡尺在根際處測量，主根長、側根長用鋼卷尺測量根系拉直后的長度，一級側根數計算與主根直接相連的側根數，須根數計算直徑≤1mm的根數量，根幅和根系分布深度的測量用田間挖掘窗口法，在小區(qū)的邊緣挖一個1.5m深的坑，坑里側做一個垂直觀察面，測量根幅及根系分布深度。地上部分干重、根系干重用DHG－9070A型號高溫烘箱105℃下殺青30 min，然后在80℃下烘干24h后用電子天平測量。根冠比用根系和地上部干重計算。

各指標在不同處理之間的差異用方差分析法分析并進行多重比較。

3 結果與分析

3.1 不同限根方式對麗豆容器苗生物量的影響

1年生麗豆容器苗不同方式限根處理后樹高、地徑、根系鮮重、根系干重、根冠比方差分析結果如表1所示，采用不同方式限根后的麗豆容器苗在高生長上都受到了輕微抑制，但差異性不顯著（P＞0.05），苗高生長依次為CK＞T2＞T3＞T1。而在地徑的生長上都有不同程度的促進作用，但差異性不顯著，地徑生長依次為T2＝T3＞T1＞CK。同樣，不同方式限根后的麗豆容器苗地上部分干重、根系干重也存在差異，地上部分干重為T2＞T3＞CK＞T1，其中T1與T2差異性顯著，根系干重為T1＞T2＞T3＞CK，其中T1與CK差異性顯著。限根對根冠比的影響因限根方式的不同而不同，與CK相比，T1的根冠比比CK增加了34%，而T2、T3的根冠比均比CK降低了18%、5%，基于以上結果可以看出限根處理對麗豆容器苗具有調整地上部分和地下部分比例的作用。

3.2 不同限根方式對麗豆容器苗根系形態(tài)的影響

1年生麗豆容器苗不同方式限根處理后的根幅、根系分布深度、主根長、側根長結果如表2所示，不同方式限根后的麗豆容器苗的根幅無顯著差異，大小依次為T1＞CK＞T2＞T3。不同方式限根后的麗豆容器苗根系分布深度存在差異，大小依次為CK＞T3＞T2＞T1，其中T1根系分布深度與T3、CK根系分布深度差異性極顯著（P＜0.01），與T2根系分布深度差異性顯著，且T2根系根部深度與T3、CK根系分布深度差異性顯著。不同方式限根后的容器苗主根長大小依次為CK＞T2＞T3＞T1，且T1主根長與T2、T3、CK主根長存在顯著差異。四種限根方式的容器苗一級側根長大小依次為T1＞T2＞T3＞CK，且T1一級側根長與T3、CK側根長存在顯著差異?；谝陨辖Y果可以看出，如圖1所示，T1容器苗主根、根系分布深度明顯降低，且側根基本分布在容器之內，由于T2、T3麗豆容器苗根系向下生長遇到磚或塑料布時，主根會拐彎繼續(xù)向下生長，所以T2、T3麗豆容器苗的主根依然很長、根系分布深度還是很深，且新生側根基本分布在容器之外。

表1 不同限根方式對麗豆容器苗生物量的影響Table 1 Effects of different root restriction on the biomass of Calophaca sinica

表2 不同限根處理對麗豆容器苗根系形態(tài)的影響Table 2 Effects of different root restriction on the root morphology of Calophaca sinica

圖1 不同限根處理對麗豆容器苗根系的影響Fig.1 Effects of different root restriction on root of Calophaca sinica

3.3 不同限根處理對麗豆容器苗根系數量的影響

T1、T2、T3容器苗的根系向下生長遇到磚或塑料布，主根長受到了不同程度的抑制，引發(fā)了側根的形成，從圖2可以看出，不同方式限根后1年生麗豆容器苗側根數量依次為T1＞T2＞T3＞CK，須根數量依次為T1＞T2＞T3＞CK，其中T1形成側、須根的數量最多分別是CK側、須根數的1.85倍、1.55倍，且T1側、須根數與CK側、須根數差異性顯著。與CK側、須根數量相比，T2、T3側須根數量也有所增加，但差異性不顯著。

圖2 不同限根處理對麗豆容器苗根系數量的影響Fig.2 Effects of different root restriction on the number of roots of Calophaca sinica

4 結論與討論

（1）麗豆1年生容器苗培育采用容器移位切斷主根、鋪塑料布和鋪磚三種限根處理方式都會不同程度的抑制高生長，高生長依次為CK＞T2＞T3＞T1，但苗高都能達到30cm以上，達到出圃要求；三種限根方式對根系生長都有不同程度的促進作用，地徑生長依次為T2＝T3＞T1＞CK，根系干重為T1＞T2＞T3＞CK，地上部分干重為T2＞T3＞CK＞T1，根冠比大小依次為T1＞CK＞T3＞T2，主根長依次為CK＞T2＞T3＞T1，側根長依次為T1＞T2＞T3＞CK，側須根數依次為T1＞T2＞T3＞CK。

（2）綜合考慮容器苗形態(tài)指標，容器移位切斷主根的限根方式處理效果最好，植株主根明顯降低，側根和須根數明顯增多，根系大多分布在營養(yǎng)杯中，起苗時傷根少，有一定的網結基質的作用，搬運植苗過程中杯中基質不易破損，有利于幼苗成活。

（3）本研究發(fā)現，不同限根方式對麗豆容器苗的高生長有不同程度的抑制作用，容器移位限根處理對苗高生長有一定的抑制作用。這與陳強［9］、郭鵬飛［10］、趙寧［11］等人的研究結果有相似之處，如郭鵬飛等人采用容器底部鋪磚的方式對不同種源的鉛筆柏容器苗進行了限根栽培，結果表明限根栽培對苗木的高生長有所抑制，但如何解決樹高的正常生長和限根之間的矛盾，還需要深入的研究。同時，研究發(fā)現，對麗豆容器苗進行主根限制，抑制主根的生長，會促進一級側根的發(fā)生，這與楊喜田［12］、魏永平［13］的研究結果相似，如楊喜田等人用不同的切根方式對側柏、刺槐、白榆幼苗根系進行了限根栽培試驗，結果表明對苗木進行主根限制會明顯促進一級側根的發(fā)生。

［1］馬倩.天龍山珍稀植物麗豆分布群落生態(tài)學研究［D］.太原：山西大學，2012：2－3.

［2］中國植物志編委會.中國植物志（第七卷）［M］.北京：科學出版社，1978：86－88.

［3］王建軍，閆海震，郝向春，等.瀕危植物麗豆播種育苗試驗［J］.山西林業(yè)科技，2008（3）：4－5.

［4］郭洪澤.天龍山瀕危植物麗豆的環(huán)境生態(tài)學研究［D］.太原：山西大學，2011：2－3.

［5］馬倩.天龍山珍稀植物麗豆（Calophaca sinica）分布區(qū)植物群落物種多樣性與土壤因子的關系［J］.應用與環(huán)境生物學報，2012，18（3）：391－398

［6］戚連忠，汪傳佳.林木容器育苗研究綜述［J］.林業(yè)科技開發(fā)，2004，18（4）：10－12.

［7］李勇.雙容器與控根器限根對桃樹生長發(fā)育的影響［J］.果樹學報，2014，31（2）：213－220.

［8］馬妮，上官鐵梁，張秋華，等.五臺山藍花棘豆－苔草草甸和白羊草草叢二類群落生物量研究［J］.草業(yè)學報，2010，19（3）：47－55.

［9］陳強，劉云彩，周筑，等.不同斷根處理對云南擬單性木蘭苗木生長的研究［J］.西部林業(yè)科學，2010，39（2）：1－6.

［10］郭鵬飛，王俊杰，楊成生.鉛筆柏小規(guī)格容器袋限根育苗技術［J］.甘肅林業(yè)科技，2010，35（3）：54－57.

［11］趙寧.不同育苗方式及切根對苗木根系形態(tài)的影響［D］.鄭州：河南農業(yè)大學，2006：43－44.

［12］楊喜田，王廣磊，趙寧.不同切根處理對林木幼苗根系側根生長的影響［J］.河南農業(yè)大學學報，2010，44（2）：155－159.

［13］魏永平.馬尾松切根、菌根化容器育苗效果的試驗［J］.福建林業(yè)科技，1996，23（2）：12－16.