控根容器育苗對柿樹大苗光合作用和生長的影響

呂英忠 李丁丁 李豪 梁志宏

摘要：本研究以2年生嫁接柿樹苗定植在空氣控根容器中，在生長季測定凌晨和正午水勢、光合作用、氣孔導度和蒸騰速率，在生長季結束后測定其株高、地徑、側枝長、側枝基徑、地上地下部分生物量，并測定了不同徑級根的根長和根重.結果表明：控根容器苗凌晨水勢顯著高于大田苗，但二者正午水勢沒有顯著差異。容器苗木的光合速率，氣孔導度顯著高于大田苗。容器苗的株高、基徑、側枝長度、側枝基徑均顯著高于大田苗，容器苗不同直徑根的根長和干重、地上部分生物量、地下部分生物量顯著高于大田苗，容器苗的根冠比與大田苗差異不顯著。以上結果表明：容器苗的水分狀況與大田苗沒有顯著差異，光合作用、苗木生長均好于大田苗，細根生物量增加有利于苗木移栽后的成活。這表明控根容器苗的苗木質量明顯好于大田苗。常規水分管理可以滿足修根容器苗的水分需求，但要注重高溫季節的及時補水。

關鍵詞：柿樹;控根容器育苗;光合作用;水勢;苗木生長

文章編號：1005-345X（2019）06-0007-06中圖分類號：$665.2文獻標識碼：A

柿樹（Diospyros kaki L.）是我國本土的樹種，分布于我國大部分地區，是我國重要的經濟樹種，除東北三省和新疆、西藏外，全國各地都有種植。隨著柿果營養價值和藥用價值被越來越多人所了解，柿果產業也得到迅速發展，苗木需求量逐漸增加。目前柿樹建園大多采用大田裸根苗，不僅苗圃輪作占用土地、定植受季節限制，而且建園后緩苗期長、見效慢。容器育苗由于基質比園土有更好的水分和養分緩沖能力，具有育苗周期短、苗木移栽成活率高、四季皆可移栽、定植后前期生長快等優點，在林業生產上被廣泛應用。控根容器育苗是利用空氣修根原理，充分發揮容器的增根、控根和促長作用培育園林綠化苗木，此種方法很好地解決了育苗過程中窩根、根盤繞生長等問題，目前在園林綠化和果樹苗木培育中應用廣泛，這種育苗方式在葡萄、櫻桃、蘋果、楊梅等果樹苗木培育中都有應用研究，但柿容器大苗培育未見報道。對柿樹容器育苗技術進行系統研究，不僅有利于提高柿樹的苗木質量，還可以為高標準建園和優質生產奠定基礎。

本文以控根容器為定植盆，以自制半輕型營養土作為基質，對柿樹裸根苗進行大苗培育，通過對柿樹水分狀況、光合作用、生長和生物量分配等指標調查測定，分析控根容器育苗對柿樹苗木水分生理狀況、光合作用和生長的影響，以期為柿幼樹培育提供理論參考。

1.材料與方法

1.1試驗設計

試驗在山西省太谷縣山西省農科院果樹研究所苗木繁育基地進行，北緯37°12′，東經112°28，暖溫帶大陸性氣候，無霜期170d，海拔830m，年均降雨量462.9mm。

選擇生長一致的2年生柿子嫁接苗木（砧木為黑棗，接穗為牛心柿12株，分別定植在控根容器和大田中，水分管理均為當土壤相對含水量低于60%時進行澆水，全光照。育苗基質為原土：秸稈：牛糞：珍珠巖=2：3：3：1混合而成，這一基質配比是我們之前的研究中篩選出來的，容器為40cm×40cm的控根容器。大田苗定植在周邊的大田中，土壤為沙壤土，園土和育苗基質的養分狀況見表1。秋季落葉后收獲植株，對其形態指標和生物量測定。

1.2指標測定

1.2.1水勢和光合作用

選擇7月連續晴天，用PMSl505D-EXP（PMS Albany USA）測定，凌晨水勢的測定時間是日出前，正午水勢的測定時間是12：00-14：OO。光合指標的測定時間是7月連續晴天上午的9：00=11：00。用Li-6400（Li-Cor，Lincoln，USA）光合測定系統紅藍光源葉室測定，選擇苗木中上部向陽面的成熟葉片進行檢測。記錄凈光合速率、氣孔導度、胞間CO₂濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr），并根據光合速率和蒸騰速率計算瞬時水分利用效率（WUE）。處理與對照各選3株樹，每株測定5枚葉片.生長指標測定：苗高用布卷尺進行測量，讀數精確到1cm。直徑用游標卡尺測量，讀數精確到0.01mm。測定苗高、地徑、側枝數、側枝基徑后，將苗木用大量水沖洗干凈，在根莖處切斷，分成地上部分和地下部分，將根根據直徑分為小于1mm、1-2mm、2-5mm、5mm以上，用根系分析儀測定不同徑級的根系長度。之后將植物材料放人85℃烘箱內烘干，取出后用萬分之一天平稱量其干重。

1.3 數據分析

采用SPSS23.0軟件進行單因素統計分析方差分析，對照和處理的均值比較采用T檢驗以P<0.05作為差異顯著性標準，用SigmaPlot10.0軟件進行繪圖。所有指標測定均為3個以上重復。

2結果與分析

2.1容器育苗對苗木凌晨和正午水勢的影響

由圖1可以看出，容器柿子苗的凌晨水勢顯著高于大田苗（P<0.05），高出大田苗0.12MPa，但二者的正午水勢沒有顯著差異。

2.2容器育苗對苗木光合作用的影響

光合速率的強弱可以很好地反映苗木葉片合成有機物質、積累碳水化合物和儲備能量的能力，也能反映植物根系對水分和養分的吸收能力，充足的水分和礦質營養供應是維持較高光合速率的基礎。由圖2可以看出，容器苗的凈光合速率、氣孔導度和蒸騰速率均顯著高于大田苗（P<0.05）。分別比大田苗高22%、19%和18%，說明基質比土壤對柿容器苗具有更好的水分和養分供應能力，同時氣孔開張程度也較大，水分損失較多。容器苗和大田苗間的水分利用效率沒有顯著差異，表明二者的植物光合作用和氣孔導度對水分限制的響應都同步，未受到環境脅迫。

2.3容器育苗對苗木株高、側枝長、地徑、側枝基徑的影響

苗木株高、側枝長、地徑、側枝基徑等生長指標可以衡量苗木對基質的適應性，是體現苗木質量的主要指標。從圖3可知，控根容器苗的株高、側枝長和地徑都顯著高于大田苗（P<0.05），分別比大田苗高出54.3%、84%、105%，說明容器苗的基質可以比土壤提供更加優越的生長環境;側枝基徑略高于大田苗，但二者沒有顯著性差異。

2.4 容器育苗對苗木生物量及根冠比的影響

由圖4可以看出，容器苗的地上部分生物量比大田苗高130%，顯著高于大田苗（P<0.05），地下部分生物量也顯著高于大田苗（P<0.05），表明容器苗較大田苗生長更加迅速，基質促長效果明顯，這與苗木株高、側枝長、地徑等指標顯著高于大田苗相一致。而容器苗和大田苗的根冠比沒有顯著性差異，說明容器苗生長前期控冠效果并不明顯。

2.5容器育苗對苗木不同基徑根的重量、長度的影響

由圖5上可以看出，容器苗徑級根的干重顯著高于大田苗（P<0.05），根直徑在0-l（mm）、1-2（mm）、2-5（mm）和5mm以上的分別比大田苗高630%、147%、209%、47%。4類容器苗根徑中，直徑0-1mm的根重所占比例最高，直徑1-2mm的根所占比例最低，由大到小依次排序是：W（0-1mm）>W（>5mm）>W（2-5mm）>W（1-2mm）;而大田苗4類根徑中，直徑5mm以上的根所占比例最高，也是直徑1-2mm的根所占比例最低，由大到小排序依次是：W（>5mm）>W（2-5mm）>w（0-1mm）>W（1-2mm）。

由圖5下可以看出，容器苗的總根長顯著高于大田苗（P<0.05），比大田苗高251%。且直徑在0-1mm、1-2mm、2-5mm、5mm以上方面均關。在本研究中，容器苗的凌晨水勢高于大田苗，這說明經過傍晚的水分補充后，育苗基質提供的水分優于大田，容器苗在經過夜間的補水后其水分顯著高于大田苗（P<0.05），分別比大田苗高198%，110%，91%，65%。徑級在0-1mm容器苗的根長占比高于大田苗，而1-2mm、2-5mm和5mm以上根長占比低于大田苗。

3討論

3.1容器育苗對苗木水分狀況和光合作用的影響

水勢是反應植物水分狀況的有效指標，一般凌晨水勢是植物水勢日變化中的最高值，即一天中水分狀況最好的時段，而正午水勢是一天中水勢變化的最低值，即一天中水分狀況最差的階段。凌晨水勢主要受到土壤水分狀況的影響，也有研究中用凌晨水勢可以替代土壤水勢來反應土壤的水分狀況，而正午水勢一方面與土壤水分狀況有關，另一方面與植物的蒸散、水分輸導能力等因素有狀況也好于大田苗。兩者的正午水勢差異不顯著，表明兩種苗木在經歷一上午的蒸散后，二者植物水分狀況沒有顯著性差異。同時我們也發現容器苗的凌晨水勢和正午水勢的差值更大，這表明容器苗的水分狀況在一天中波動更大，這說明體積有限的容器基質水分供應不及大田苗穩定。

通常植物水勢會低于土壤水勢，這樣有利于土壤一根系一植物一大氣這一水分循環系統的正常運行。但水勢過低也會影響到植物的光合作用，如在干旱過程中植物的水勢通常會大幅度降低。植物的光合系統應對水分供應不足導致的水勢降低通常的響應規律是：植物短期的響應是氣孔關閉，從而降低蒸散耗水，但同時也限制了CO₂從氣孔進入，從而抑制光合作用;較嚴重的干旱也會導致植物光合系統受到損傷，進一步限制光合作用。除了水分狀況會影響到植物的光合作用外，養分狀況也會影響到植物的光合作用，如氮肥的施用能夠提高植物光合作用和水分利用效率。在本研究中，兩種苗木的正午水勢相當，容器苗的光合作用更大，這種差異主要是養分的差異造成的，育苗基質的養分含量更高（見表1），更加提高了容器苗的光合作用。

3.2容器育苗對柿樹苗木生長的影響

苗木質量是影響苗木移植成活率和定植后生長情況的關鍵因素。目前形態指標依然是評價苗木指標的主要指標體系。在本研究中，容器苗在苗高、地徑、側枝數等方面均高于大田苗，容器苗在地上部分生物量和地下部分生物量方面均高于大田苗。容器育苗和大田苗的根冠比差別不大。以上結果表明容器苗在生長上存在明顯優勢。

本研究中還發現了容器苗細根生物量（直徑<2mm）占整個容器苗總根生物量的33.51%，而大田苗細根生物量只占苗木總根生物量的11.39%。細根是植物進行吸收功能的部分，而粗根的主要功能是輸導和儲藏，細根的比例更高表明容器苗的吸收部位較大田苗占有明顯優勢。究其變化原因可能是容器苗在空氣修根作用下促進了細根的發生和生長，而這種細根的發生和生長也為地上部分提供更多的水分與養分元素，有利于苗木的生長和抗逆。

4結論

容器柿樹苗的凌晨水勢更高，光合作用更大。容器柿樹苗木在株高、基徑、側枝數、不同直徑根、地上和地下部分生物量都優于大田苗，表明容器苗在苗木生長和苗木質量上有較大優勢，有利于移栽后的成活和生長;但水分供應穩定性不及大田苗，因此需要注重水分管理，尤其是在夏季高溫時，及時補水對苗木正常生長尤為重要。因此在生產上容器育苗結合滴灌補水是補充水分的及時有效方式。