切根對豆梨容器苗生長的影響

龔睿 沈永寶 史鋒厚

摘要：以豆梨為試驗材料，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，研究不同切根強度對豆梨容器苗生長狀況的影響。結果表明：切根顯著縮短了豆梨容器苗主根長，降低主根質量，促進誘發大量側根，避免根系畸形。切根1/3處理苗木根系總干質量為3.73 g，根系總長824.42 cm，根系表面積90.81 cm2，根系體積7.40 cm3，一級側根數為6.33條，均顯著高于其他處理。結論：切根1/3處理的豆梨容器苗生長效果最佳。

關鍵詞：豆梨;容器苗;切根;生長

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

苗木切根，又稱截根、修根，是對根系進行部分切除的技術總稱，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，不斷獲取植物生長發育所需的水分和養分，是植物在生態系統中生存的重要方式。苗木質量評價方式有很多，但根系指標是其中十分重要的一個標準。苗木根系是否發達，直接影響著移栽或造林效果[2]。切根能抑制主根生長，促進側根多發，防止根盤旋，降低了根系的向地性，有利于苗木對水分和養分的吸收，從而降低了高生長，促進莖部的粗生長，起到蹲苗的作用，增加苗木木質化強度，避免容器苗根系畸形現象。

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

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年5—12月在江蘇省南京市玄武區南京林業大學生物科技大樓樓頂苗床進行，苗床上部覆一層遮陽網（遮陽度70%），遮陽網頂部設噴霧裝置，定期噴霧。此處屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，具有冬冷夏熱、雨量充沛、光照充足、四季分明的特點。

1.2 試驗材料

豆梨果實采自“貴族”品種（P. calleryana ‘Aristocrat）母樹。果實經堆漚、揉搓和水選處理，獲取種子，陰干后置于 0～5 ℃冰箱冷藏備用;育苗基質為菇渣和珍珠巖混合基質（體積比17 ∶ 3），其容重0.62 g/cm3，pH值8.13，電導率 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。層積結束后將種子連同沙一起撒播于沙床上。待種子萌發展開2片子葉后起苗，選擇大小均勻的幼苗進行切根處理。豆梨芽苗主根長6.5 cm，試驗采用單因素隨機區組設計，根據切根強度的不同設置4個水平，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。每個處理水平種植豆梨芽苗75株。試驗自6月5日開始首次取樣，之后每月5日取樣1次，每次每處理隨機取樣10株，至12月5日結束試驗。

1.4 項目測定

1.4.1 形態指標測定 取樣時保持根系完整，用流水將根系沖洗干凈，用吸水紙吸去殘余水分后待測。使用直尺和游標卡尺分別測定苗高、地徑;使用根系掃描儀（EPSON PERFECTION 4990 PHOTO/J131B）對根系進行掃描，獲得根系圖像，然后用WinRHIZO PRO 2007根系分析系統對圖像進行分析，獲取根系總長、根系表面積、體積、一級側根數等;使用千分之一電子天平稱量苗木地上部及地下部的干、鮮質量。

1.4.2 生理指標測定 8月中旬，取新鮮豆梨葉片，參照張憲政的方法[8]測定葉綠素含量;采用蒽酮比色法[9]測定可溶性糖含量;采用考馬斯亮藍法[10]測定可溶性蛋白質含量。

1.5 數據分析

使用Excel 2007處理及分析制圖;采用SPSS 23.0進行方差分析、多重比較及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 切根強度對豆梨苗生長的影響

2.1.1 切根對豆梨容器苗苗高、地徑及高徑比的影響 豆梨芽苗不同切根強度其容器苗苗高、地徑生長量影響如表1所示。切根1/3處理豆梨苗高、地徑分別為33.43 cm、4.71 mm，比對照增加了14.76%、14.88%，其生長量與對照及切根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處理對苗木生長影響最大，其苗高和地徑分別為26.77 cm、 3.76 mm， 比對照減少8.10%、8.29%。切根與不切根對苗木高徑比無顯著影響。

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

2.1.3 切根對豆梨容器苗根系形態的影響 豆梨容器苗經過一個生長季后，不同強度切根處理間根系形態差異顯著（圖1）。從表3可知，切根1/3處理苗木側根發達且集中，總根長、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，較對照分別高出57.58%、21.93%、70.90%。容器苗主根長與切根強度密切相關，其大小排序為CK>切除主根1/3處理>切除主根1/2處理>切除主根2/3處理。結果表明對芽苗進行切除主根處理，會抑制主根生長。一級側根是指直接與主根聯接的側根。其中切根1/3處理的苗木一級側根數最大，為6.33條，顯著高于對照，增幅為137.08%;切根1/2、2/3處理的苗木一級側根數較對照分別增加74.91%、37.45%，可見對苗木主根進行切除處理，有利于刺激一級側根的產生，使苗木根系呈須根化，根構型更加合理，且切根處理中一級側根數隨著主根切除強度的增大而減小。

2.2 切根對豆梨容器苗生理指標的影響

2.2.1 切根對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，比對照高出25.62%;而切根2/3處理葉綠素a含量最低，較對照低了0.12 mg/g。各切根強度處理葉綠素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組切根處理和對照均存在顯著差異，分別高出21%、43.20%、38.29%。

2.2.2 切根對豆梨容器苗營養物質含量的影響 從表5可以看出，經切根處理的豆梨容器苗可溶性糖含量均高于對照，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，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%，僅比對照高0.05百分點，與對照差異不顯著。可見，切根促進可溶性糖積累，為植物生長發育提供更多能量。可溶性蛋白質不僅是一種滲透調節物質，還具有保護生物膜的作用，對植物生長至關重要。切根1/3處理的可溶性蛋白質含量最高，達8.49 mg/g，較對照高出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含量低于對照，降幅為2.34%，但二者差異不顯著。這說明適當切根處理有利于苗木營養物質的積累。

2.3 各指標相關性分析

對容器苗生長指標進行相關性分析（表6）可以看出，各指標間存在一定的相關性。豆梨苗高與大部分指標相關性顯著或極顯著，地徑與苗木莖質量、根系質量、根體積均有極顯著的相關性。可見，根系的形態特征對地上部的生長指標有一定的影響。苗木各部分鮮質量與干質量有極顯著的相關性。總根長、根表面積和根體積等根系形態指標與側根質量、一級側根數均顯著或極顯著相關，而與主根形態指標無顯著相關性。結果表明，根系形態指標可用來反映苗木切根后根系的生長狀況。

3 討論與結論

苗木質量高低直接影響造林成活率及后期生長，因此培育高質量苗木是目前林業生產的迫切要求，也是苗木培育所追求的目標[12-13]。育苗方式對苗木質量有著顯著影響[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，促進側根生長，有利于提高苗木對水分和養分的吸收能力。

根系在基質中的分布特征顯著影響著植物獲取水分和養分的能力，通過對各指標的相關性分析可知，根系生長形態指標是評價苗木健壯的重要指標。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個處理，說明切根強度適當，根部損傷較小，緩苗快，這與馬躍等在芽苗切根對降香黃檀容器苗生長的影響研究中得出的結果[15]相類似。而切根2/3處理可能由于切根強度過大，對主根造成嚴重損傷，苗木短時間內無法恢復，從而抑制地上部分的生長。切根是苗木培育過程中干擾根系最為常見的技術[16]，根系的生長發育狀況與地上部的生長息息相關，是容器苗健壯度評價的重要指標。苗木質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的主根，而是應具有許多纖維狀根系[17]，試驗結果表明經切根處理的苗木主根長均顯著小于對照。切根處理能顯著縮短主根長度從而促進側根生長，增加一級側根數量。研究顯示不同處理的一級側根數存在顯著性差異，切根1/3處理苗木的一級側根數為6.33條，顯著高于對照，一級側根數與主根切除強度有關，隨主根切除強度的增大而有所減少，這與楊喜田等對不同切根處理對林木幼苗根系側根生長的影響研究結果[18]一致。

趙永豐等研究認為切根處理雖顯著縮短了主根長度，但有利于促進側根生長，提高一級側根數量和根系總鮮質量，從而增加苗木對土壤養分吸收的能力，進一步促進苗木地徑生長和地上部鮮質量[19]。本研究結果表明，切根1/3處理和切根1/2處理苗木質量均高于對照，切根2/3處理則低于對照，說明切根強度過大會對豆梨容器苗生長造成負影響。不同切根強度對于不同樹種生長的影響不同，郭麗麗認為切除南京椴主根2/3效果最佳，根系發達無盤根現象[20];何應會等通過江南油杉切根移栽試驗發現芽苗切根1/2移栽更有利于江南油杉容器苗的生長和根系質量改善，大量分叉根的形成，使苗木根系呈須根化，跟構型更合理[21];毛齊正則認為適當比例的切根（切根1/3）能增加側柏幼苗地上部、地下部生物量及側根數量[22]。本試驗結果表明，切根1/3處理培育的豆梨容器苗優勢最顯著，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。試驗中豆梨芽苗移栽時胚根長度為6.5 cm左右，因此芽苗切根長度2.2 cm為宜。就根系指標而言，與不切根處理（CK）相比，切根處理主根長縮短42.34%～67.57%，總根長增加16.27%～55.86%，根表面積增加4.43%～21.93%，一級側根數增加37.45%～137.08%。苗木切根處理能夠抑制苗木后期的過度生長，促進形成纖維狀根系，提高干旱條件下造林成活率和生長，而且投入低微，是一項有效的育苗措施。

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