普陀樟容器苗根系的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)與垂直分布特征

賀位忠，吳初平，高大海，魯 專(zhuān)，袁位高

（1. 浙江省舟山市農(nóng)林與漁農(nóng)村委員會(huì)，浙江 定海 316000；2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023）

普陀樟容器苗根系的動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)與垂直分布特征

賀位忠1，吳初平2*，高大海1，魯 專(zhuān)1，袁位高2

（1. 浙江省舟山市農(nóng)林與漁農(nóng)村委員會(huì)，浙江 定海 316000；2. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023）

采用控根容器和普通容器栽培，對(duì)普陀樟（Cinnamonum japonicum var. chenii）2年生苗的根系分布和季節(jié)動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究。結(jié)果表明：控根容器苗根系長(zhǎng)度的生長(zhǎng)在5-9月相對(duì)穩(wěn)定，9-11月增長(zhǎng)較快，試驗(yàn)8個(gè)月后，控根容器苗根系較普通容器苗增長(zhǎng)了16.0%；試驗(yàn)18個(gè)月后，普陀樟控根容器苗的根系形態(tài)更好，表現(xiàn)為平均根長(zhǎng)更長(zhǎng)，細(xì)根數(shù)量更多，根系表面積更大，根系分布層整體更上移。

普陀樟；控根栽培；根系分布

普陀樟（Cinnamonum japonicum var. chenii）又名天竺桂，系樟科常綠喬木，屬中性樹(shù)種，幼年期較為耐陰，為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物，主要分布于浙江、江蘇、安徽等地。枝葉及樹(shù)皮可提取芳香油，木材堅(jiān)硬而耐久具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)，根系發(fā)達(dá)，生性強(qiáng)健，樹(shù)姿優(yōu)美，又抗污染，是庭院及濱海地區(qū)園林綠化中不可多得的優(yōu)良樹(shù)種。近年來(lái)在舟山地區(qū)作為主要造林樹(shù)種開(kāi)始大量應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)普陀樟開(kāi)展研究相對(duì)較少，主要集中在天然林資源調(diào)查[1～2]、群落結(jié)構(gòu)特征[3]、育苗[4～6]等方面。

容器育苗可以提高林木質(zhì)量，苗木的容器化培育是一種以調(diào)控根系生長(zhǎng)為核心的新型、快速培育方式，具有隨時(shí)移植且不傷根系，移植時(shí)不截冠，移植后不需要緩苗期且成活率高的特點(diǎn)[7]。容器苗質(zhì)量評(píng)定中，根系的生長(zhǎng)是一個(gè)很重要的指標(biāo)[8]。但是，關(guān)于普陀樟容器苗的根系分布特征的相關(guān)研究卻很少見(jiàn)。因此，本文通過(guò)分析控根容器和普通容器對(duì)根系構(gòu)型的影響，探討適合普陀樟生長(zhǎng)的容器化栽培模式，為普陀樟苗木容器化培育和規(guī)?；l(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在舟山市曙光農(nóng)場(chǎng)苗圃。舟山市位于長(zhǎng)江口以南、杭州灣外緣的東海海域，屬中亞熱帶北緣季風(fēng)氣候區(qū)，受海洋影響。年平均氣溫16.5℃，年平均降水量1 351.3 mm。丘陵山地土壤屬紅壤和粗骨土土類(lèi)。

1.2 供試材料

供試苗木為來(lái)自舟山市曙光農(nóng)場(chǎng)苗圃地的普陀樟2年生苗，平均苗高為42 cm，平均地徑為0.41 cm。供試容器分普通容器和控根容器，均為20 cm×20 cm。普通容器為營(yíng)養(yǎng)缽，控根容器為PE材質(zhì)，容器壁有凹凸相間的波紋，凸起點(diǎn)的外側(cè)頂端留有小的修根孔。其原理是把修根孔長(zhǎng)出的細(xì)根暴露在空氣中，利用空氣阻斷細(xì)根的生長(zhǎng)，從而影響容器內(nèi)毛細(xì)根的生長(zhǎng)。

1.3 控根栽培處理方法

栽培對(duì)比試驗(yàn)于2011年3月至2012年9月進(jìn)行。2011年3月，以圃地土為基質(zhì)，分別在普通容器和控根容器植入30株普陀樟2年生苗，栽植于相同生長(zhǎng)環(huán)境，采用相同的管理措施，以減少誤差來(lái)源。

2011年3月、5月、7月、9月、11月，分別選取3株供試苗木，除去容器將根團(tuán)連同基質(zhì)一并放入水中浸泡，小心除去基質(zhì)，擦干水分后用根系分析軟件對(duì)根系掃描圖像測(cè)定根長(zhǎng)。2012年3月（試驗(yàn)后12個(gè)月）選取5株供試苗木，測(cè)定0.5 mm以下細(xì)根和0.5 mm以上細(xì)根的數(shù)量。2012年9月（試驗(yàn)后18個(gè)月）選取5株供試苗木，測(cè)定0.5 mm以下細(xì)根和0.5 mm以上細(xì)根的數(shù)量，以及根系表面積。同時(shí)，利用剩余5株供試苗木，分0 ～ 5、>5 ～ 10、>10 ～ 15、>15 ～ 20 cm區(qū)域提取所有根系烘干后測(cè)定重量。

2 結(jié)果與分析

2.1 根長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)分布

根長(zhǎng)是指單位體積內(nèi)植株根系的總長(zhǎng)度，平均根長(zhǎng)是植物根系形態(tài)的重要參數(shù)?？馗萜髅绺甸L(zhǎng)度的生長(zhǎng)在5-9月相對(duì)穩(wěn)定，9-11月增長(zhǎng)較快，在3月、5月、7月、9月、11月測(cè)得的值分別為619.4、723.5、821.5、905.4和1 081.2 cm，其增幅分別為：17.0%、13.4%、10.2%和19.4%。普通容器苗根系長(zhǎng)度的生長(zhǎng)趨勢(shì)與控根容器苗相似，在3月、5月、7月、9月、11月測(cè)得的值分別為612.3、660.3、692.3、788.2和932.1 cm，其增幅分別為：7.8%、4.8%、13.8%和18.3%。試驗(yàn)8個(gè)月后，控根容器苗根系較普通容器苗增長(zhǎng)了16.0%，可見(jiàn)控根容器促進(jìn)了根系的生長(zhǎng)。

圖1 普陀樟根系季節(jié)生長(zhǎng)變化Figure 1 Growing dynamics of C. japonicum var. chenii seedling root system

2.2 根系數(shù)量

細(xì)根的數(shù)量是估算根系在土壤中的分布及其吸收水分、養(yǎng)分的重要依據(jù)。普陀樟普通容器苗與控根容器苗試驗(yàn)12個(gè)月后和18個(gè)月后數(shù)量對(duì)比結(jié)果表明（表1），普通容器苗0.5 mm以下細(xì)根數(shù)增長(zhǎng)了16.9%，0.5 mm以上細(xì)根數(shù)只增長(zhǎng)了19.2%；控根容器苗0.5 mm以下細(xì)根數(shù)增長(zhǎng)了23.9%，0.5 mm以上細(xì)根數(shù)增長(zhǎng)了18.0%，控根容器苗的0.5 mm以下細(xì)根的增長(zhǎng)率要顯著大于0.5 mm以上細(xì)根數(shù)增長(zhǎng)率，控根效果明顯。

表1 試 驗(yàn)12個(gè)月及18個(gè)月后普陀樟根系的數(shù)量變化Tab le1Variation of C. japonicum var. c henii root system12 and 18 months later of tranplantation

2.3 根系表面積

根系表面積能夠比較直觀地反映根系在土層中的分布特征，一般根系表面積越大移栽成活率越高。試驗(yàn)12個(gè)月后和18個(gè)月后普通容器苗根系表面積分別為445.4和527.1 cm2，增長(zhǎng)了18.3%，控根容器苗根系表面積分別為467.4和612.9 cm2，增長(zhǎng)了31.1%，說(shuō)明控根容器苗根系表面積總量和增長(zhǎng)率均高于普通容器苗，根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的有效面積也增大，控根效果明顯。

2.4 根系分布

試驗(yàn)18個(gè)月后普通容器苗和控根容器苗的根系生物量分別為4.56 g和4.69 g，控根容器苗的根系生物量略高。從垂直分布看，普通容器苗在0 ～ 5、>5 ～ 10、>10 ～ 15、>15 ～ 20 cm的生物量占比為9.3%、15.5%、29.8% 和45.5%；控根容器苗的生物量占比為9.9%、16.5%、32.2%和41.4%。0 ～ 15 cm土壤中的根系生物量占比，控根容器苗略（58.6%）高于普通容器苗（54.6%），說(shuō)明控根發(fā)生效果，根系有上移趨勢(shì)。

3 結(jié)論與討論

本研究采用普通容器苗和控根容器苗作為對(duì)比，對(duì)植株的根系生長(zhǎng)狀況進(jìn)行研究：

普通容器苗和控根容器苗根系長(zhǎng)度的生長(zhǎng)在5-9月相對(duì)穩(wěn)定，9-11月增長(zhǎng)較快。研究發(fā)現(xiàn)控根容器使苗木的主根變短，根系平均長(zhǎng)度增加[9]。但在試驗(yàn)8個(gè)月后，控根容器苗根系較普通容器苗增長(zhǎng)了16.0%，可見(jiàn)控根容器的確促進(jìn)了普陀樟根系的生長(zhǎng)。

根系在土壤中主要靠細(xì)根吸收水分和養(yǎng)分。試驗(yàn) 18個(gè)月后普通容器苗和控根容器苗的根系生物量分別為4.56 g和4.69 g，相差并不明顯。但是，從細(xì)根數(shù)量上看，控根容器苗0.5 mm以下的細(xì)根無(wú)論數(shù)量還是增速遠(yuǎn)超過(guò)普通容器苗。另外，根系表面積能夠比較直觀地反映根系在土層中的分布特征，一般根系表面積越大移栽成活率越高。研究[9～10]表明，在控根容器中生長(zhǎng)的苗木根系同普通容器苗相比有更大的表面積，更多的側(cè)根。本研究結(jié)果顯示，試驗(yàn)18個(gè)月后控根容器苗根系表面積總量和增長(zhǎng)率均高于普通容器苗，說(shuō)明控根技術(shù)對(duì)普陀樟2年生苗效果明顯。

從根系垂直分布看，有研究[11～13]表明，在控根技術(shù)下，細(xì)根隨著時(shí)間的變化明顯增多，隨著時(shí)間的變化，苗木根系會(huì)出現(xiàn)上移現(xiàn)象。本研究的試驗(yàn)結(jié)果同樣顯示，試驗(yàn)18個(gè)月后控根容器苗和普通容器苗相比，容器中上層土壤的根系生物量占比更高，說(shuō)明控根發(fā)生效果。

綜上所述，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)18個(gè)月后，普陀樟控根容器苗的根系形態(tài)更好，表現(xiàn)為平均根長(zhǎng)更長(zhǎng)，細(xì)根數(shù)量更多，根系表面積更大，根系分布層整體更上移。以上結(jié)果說(shuō)明普陀樟控根容器苗在移栽后土壤吸收水分和養(yǎng)分方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，更有利于存活并生長(zhǎng)。但是，在未來(lái)普陀樟苗木容器化培育規(guī)模化發(fā)展推廣中，本試驗(yàn)成果需要通過(guò)營(yíng)造實(shí)際示范林來(lái)驗(yàn)證。

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Growing Dynamics and Vertical Distribution Feature of Cinnamonum japonicum var. chenii Container Seedling Root System

HE Wei-zhong1，WU Chu-ping2*，GAO Da-hai1，LU Zhuan1，YUAN Wei-gao2
（1. Zhoushan Agro-forestry, Fishery and Rural Area Bureau of Zhejiang, Dinghai 316000, China; 2. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China）

Comparison tests were conducted in 2011 on transplantation of 2-year Cinnamonum japonicum var chenii seedling in common container and root-pruning container for studying root system growth. 18 months later, C. japonicum var chenii seedlings in root-pruning container had better root morphology, with longer mean root length, more fine roots, larger surface area of root system and upward layer of root system distribution.

Cinnamonum japonicum var. chenii; root-pruning cultivation; root distribution

S723.1

B

1001-3776（2015）02-0067-03

2014-09-10；

2015-02-06

賀位忠（1968-），男，浙江普陀人，高級(jí)工程師，從事林業(yè)技術(shù)推廣工作；*通訊作者。