空氣修根對3個油茶品系生長的影響*

晏 巧 曾清蘋 李 果 李 彬 吳 念彭 川 周 飛 趙紅敏

（1.重慶市林業(yè)科學研究院，重慶 400036；2.重慶市秀山縣林業(yè)局，重慶 409900）

根是植物重要的組成器官之一，從地下汲取養(yǎng)分﹑水分，支持﹑貯存合成有機物質(zhì)，良好而發(fā)達的根系決定植物移栽的成活率和效果[1]，有研究報道主根發(fā)達的植物，在幼苗期抑制主根生長﹑刺激側(cè)根生長，有助于提高造林效果[2]。油茶Camellia oleifera為直根系植物，主根發(fā)達﹑側(cè)根較少﹑吸水能力差，影響造林質(zhì)量[3]。實際生產(chǎn)中，油茶造林以芽苗砧嫁接苗為主[4]，如何提高油茶嫁接苗砧木側(cè)根數(shù)量成為提高油茶造林成功率的關鍵。

修根（斷根）是提高植物根系質(zhì)量的重要手段之一，采用生態(tài)或物理方法通過控制植物根系生長調(diào)控植物地上/地下部分營養(yǎng)和生殖生長，最終提高植物產(chǎn)量[5-6]。修根對植物生長及產(chǎn)量影響的研究結(jié)果各有不同，有學者研究結(jié)果表明，修根導致植物減產(chǎn)[7-9]，也有研究結(jié)果表明，修根先抑制后促進植物生長，最終提高產(chǎn)量[10]，可能與修根措施（程度或時間）﹑試驗方法（大田或盆栽）﹑供試土壤狀況有關[11-12]，可見，修根對植物生長的影響存在較大不確定性，因此需要進一步研究。目前，修根技術(shù)在農(nóng)林作物生產(chǎn)上研究較多，如小麥Triticum aestivum[13]﹑茶苗Camellia sinensis[14]﹑江 油 附 子Aconitumcarmichaeli[15]﹑粉葛Puerariae thomsonii[16]等，同時油茶研究多集中于油茶林培育[17-18]﹑油茶品系引種[19-21]﹑油茶農(nóng)藝性狀[22-25]等方面，針對修根技術(shù)對長林系列油茶根系﹑地上部分生長等方面影響的研究鮮見?？諝庑薷抢萌萜骺障短幍目諝庖种拼颂幐馍L以達到促進側(cè)根萌芽的目的[26]，基于此，本文以渝東南油茶適生區(qū)為研究區(qū)域，以“長林”系列3 種油茶為研究對象，以無紡布育苗袋為空氣修根容器，探究空氣修根對油茶地上/地下部分生長﹑形態(tài)及生物量的影響，以期為改進油茶栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

研究區(qū)位于重慶市秀山縣梅江鎮(zhèn)油茶基地（109o2′7″ E，28o20′16″ N）內(nèi)，海拔490 m，屬亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫為16 ℃，7 月最熱，月均溫為27.5 ℃；1 月最冷，月均溫5 ℃；年降雨量1 325 mm，夏季降雨量約490 mm，年均日照1 213.7 h。土壤為紅黃壤，酸性。油茶基地建于2018 年，總面積35.33 hm2，土壤背景：pH 為5.07，有機質(zhì)為24.04 g/kg，全氮為1.27 g/kg，全磷為0.6 g/kg，全鉀為17.48 g/kg，堿解氮為87.68 mg/kg，有效磷為21.18 mg/kg，速效鉀為61.96 mg/kg。

2019 年5 月中旬，選擇大小一致﹑健康的普通油茶沙藏幼苗，采用芽苗砧技術(shù)嫁接，接穗品系為無性系油茶長林18 號（C.oleifera‘Changlin 18’，良種編號：渝S-ETS-CO-002-2017）﹑長林40 號（C.oleifera‘Changlin 40’，良種編號：渝S-ETSCO-001-2017）﹑ 長 林53 號（C.oleifera‘Changlin 53’，良種編號：渝S-ETS-CO-011-2015），樹齡8 a，生長正常，穗條取自中上部。嫁接后采用5.5 cm×6.0 cm 輕基質(zhì)容器培育。空氣修根容器為9 cm×10 cm 無紡布育苗袋。

1.2 試驗設計

2020 年5 月，去掉培育嫁接苗的輕基質(zhì)容器，將100 株嫁接苗移栽至無紡布育苗袋，育苗袋內(nèi)裝混合基質(zhì)100 g（草炭土35%﹑珍珠巖14%﹑稻殼10.5%﹑松樹皮10.5%﹑基地紅黃壤30%），購自安徽安慶，置于網(wǎng)格狀育苗盤中，育苗盤四角擺放在磚塊上，保持懸空離地5 cm，放至室外苗圃地培養(yǎng)。100 株嫁接苗移栽至苗圃地，苗圃地栽培基質(zhì)與袋苗基質(zhì)保持一致，以此裸根苗作對照。基質(zhì)采用25%多菌靈可濕性粉劑250 倍液消毒，2種處理油茶苗生長環(huán)境保持一致，常規(guī)水肥管理。

1.3 指標測定

2023 年3 月1 日至4 日，各處理分別挖取10 株長勢相同的油茶苗，置于水中泡軟土壤后沖洗干凈根系，后用濾紙吸干表面水分。在試驗室內(nèi)將植株分為根系﹑枝條和葉片3 部分，分別稱量鮮質(zhì)量。采用游標卡尺（Mitutoyo 500-197-20，0.01 mm）﹑直尺和米尺測定油茶苗高﹑地徑。采用萬深LA-S 系列植物圖像分析儀系統(tǒng)對根系和葉片經(jīng)行掃描，獲得根直徑﹑根長﹑葉面積等數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析使用SPSS 26.0﹑Microsoft Excel 2010 軟件，采用獨立樣本T 檢驗比較各項指標在裸根苗和空氣修根苗之間的差異（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 空氣修根對不同品系油茶苗成活的影響

空氣修根對不同品系油茶苗成活率影響不顯著（P＜0.05），與裸根苗相比，長林40 號﹑長林18 號及長林40 號空氣修根油茶苗成活率分別高1﹑2﹑1 個百分點（表1）。

2.2 空氣修根對不同品系油茶地上形態(tài)的影響

空氣修根對不同品系油茶高﹑高徑比﹑葉面積影響顯著（P＜0.05），對地徑影響不顯著（P＜0.05），油茶品系不同，影響程度各異。與裸根苗相比，長林40 號﹑長林18 號﹑長林53 號空氣修根苗苗高分別高22.73%﹑9.49%﹑2.28%，地徑分別高0.33%﹑12.98%﹑35.96%，高徑比分別高22.41%﹑低3.15%﹑低28.12%，葉面積分別高0.89%﹑2.99%﹑1.46%（表2）。

2.3 空氣修根對不同品系油茶地下形態(tài)的影響

空氣修根對不同品系油茶地下根長度﹑數(shù)量﹑表面積及體積具有顯著影響（P＜0.05）。與裸根苗相比，長林40 號﹑長林18 號﹑長林53 號空氣修根苗地下根長度分別高162.73%﹑33.25%﹑232.32%，d＞0.5 mm 根 數(shù) 分 別 高16.67%﹑20.00%﹑8.33%，d≤0.5 mm 根數(shù)分別高87.50%﹑83.41%﹑103.43%，根表面積分別高144.15%﹑43.53%﹑242.82%，根系體積分別高232.12%﹑77.16%﹑277.11%（表3）。

2.4 空氣修根對不同品系油茶生物量的影響

空氣修根對不同品系油茶地下部分d≤0.5 mm 的根鮮質(zhì)量有顯著影響，d＞0.5 mm 的根鮮質(zhì)量﹑地上部分鮮質(zhì)量（葉片﹑枝條）及根冠比影響不顯著（P＜0.05）。油茶品系不同，影響程度各異。與裸根苗相比，長林40 號﹑長林18 號﹑長林53 號空氣修根苗d＞0.5 mm 根系鮮質(zhì)量分別減少15.83%﹑7.76%﹑增加14.22%，d≤0.5 mm 根鮮質(zhì)量分別增加64.38%﹑77.28%﹑36.35%，葉片鮮質(zhì)量分別增加2.67%﹑7.32%﹑14.49%，枝條鮮質(zhì)量分別增加5.05%﹑2.98%﹑13.11%，根冠比分別增加3.92%﹑13.04%﹑7.14%（表4）。

表4 空氣修根不同品系油茶地上、地下生物量比較Table 4 Comparision of above-below ground biomass of different C. oleifera with air-cutting

3 結(jié)論與討論

根是植物從土壤獲取養(yǎng)分的主要器官[27-29]，發(fā)達的根系有利于植物吸收養(yǎng)分[30]﹑刺激地上部分生長﹑提高樹體質(zhì)量﹑增加果實產(chǎn)量。張穎等[31]研究結(jié)果表明以無紡布作為容器培育的大葉女貞Ligustrum lucidum生長更優(yōu)，衛(wèi)星等[26]研究結(jié)果表明空氣修根促進水曲柳Fraxinus mandshurica苗高﹑地徑﹑高徑比及葉面積生長。以上研究均與本試驗結(jié)果一致，本研究表明空氣修根刺激油茶苗高﹑地徑﹑葉面積生長，增幅分別為2.28%～22.73%﹑0.33%～35.96%﹑0.89%～2.99%?？諝庑薷詿o紡布袋為容器，當植物根系未擴展至容器邊緣時，生長快速且良好，生長高峰期根尖生長至容器邊緣空隙處，受空氣影響生長減緩或停止，促進側(cè)根萌發(fā)[32]?？諝庑薷淖兏敌螒B(tài)[33]，衛(wèi)星等[26]研究結(jié)果表明空氣修根使直徑＞0.5 mm 的側(cè)根總生物量和數(shù)量增加，側(cè)根數(shù)量增加提高了根系吸收能力。蘇晶[34]研究結(jié)果表明，空氣修根促進根團形成，增加根系分支。曲良譜等[35]研究結(jié)果表明空氣修根增加楓楊Pterocarya stenoptera側(cè)根數(shù)量。衛(wèi)星等[26]﹑曲良譜等[35]的研究結(jié)果與本試驗結(jié)果一致，本研究表明空氣修根增加根系長度﹑數(shù)量﹑表面積及體積，漲幅分別為33.25%～232.32%﹑8.33%～103.43%﹑43.53%～242.82%﹑77.16%～277.11%，主要原因是空氣修根促進油茶側(cè)根發(fā)育，改變根系發(fā)展方向，增加根系與土壤接觸面，增強對土壤養(yǎng)分獲取能力，為油茶生長提供更多養(yǎng)分保障。

空氣修根通過改變根系形態(tài)﹑構(gòu)型，促進植物生長，進而增加生物量累積[14]。本試驗結(jié)果表明空氣修根增加地上/地下部分生物量累積，其中d≤0.5 mm 根鮮質(zhì)量增長最為顯著，而長林40 號和長林18 號d＞0.5 mm 根系鮮質(zhì)量降低，原因是油茶裸根苗主根粗壯，在光﹑熱﹑水﹑氣﹑肥﹑生長空間供應充足的條件下，生長旺盛，生物量累積較快，空氣修根苗生長受容器限制，導致d＞0.5 mm 根系生物量低于裸根苗，d≤0.5 mm 生物量顯著升高，說明容器促進側(cè)根生長，增加了側(cè)根數(shù)量和生物量。本試驗結(jié)果也表明空氣修根使長林40 號﹑長林18 號﹑長林53 號根冠比分別增加3.92%﹑13.04%﹑7.14%，空氣修根增加根冠比，根冠比是衡量油茶苗木品質(zhì)的重要指標，根冠比是同化產(chǎn)物分配到根系的比例，反映油茶地上﹑地下部分發(fā)育情況，根冠比高﹑根系機能活性強，相反則活性弱[36-37]。

以無紡布袋為油茶苗木進行空氣修根可提高油茶造林成活率，刺激油茶地上﹑地下部分生長和生物量累積，因此，可以利用具有空氣修根作用的無紡布袋進行油茶容器苗工廠化培育并進行應用推廣。有學者指出農(nóng)林作物存在“根系生長冗余”現(xiàn)象[38]，即部分根系不會為作物生長提供養(yǎng)分，也不會向下深扎，對農(nóng)林生產(chǎn)來說是多余的，因此1968 年Donald 提出“理想株型”，有學者研究了小麥的“理想株型”[39]，但關于油茶根系“理想株型”研究則鮮有人涉及，后續(xù)將在油茶“理想株型”方面深入研究。