断根处理对丽豆幼苗生长及根系的影响

郝向春，贾 军，韩丽君，张复兴

(1.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012； 2.山西农业大学林学院，山西 太谷 030801；3.山西省五台山国有林管理局，山西 繁峙 034302)



断根处理对丽豆幼苗生长及根系的影响

郝向春1，贾 军2，韩丽君1，张复兴3

(1.山西省林业科学研究院，山西 太原 030012； 2.山西农业大学林学院，山西 太谷 030801；3.山西省五台山国有林管理局，山西 繁峙 034302)

笔者以1年生丽豆幼苗为试材，研究断根处理对其生长及根系的影响。结果表明，断根处理后丽豆幼苗树高、地径生长量分别比未断根苗增加了14%，71%；断根处理后幼苗根系鲜重与根系干重分别比未断根苗增加了33%和36%，主根长比未断根苗降低了73%；断根处理后在0 cm～30 cm土层中，一级侧根数和须根数分别是未断根苗的2.00倍和1.55倍。因此，通过断根处理，丽豆幼苗侧根、须根显著增多，地径显著增粗，极大地提高了造林成活率，为丽豆种群的保护和开发利用奠定基础。关键词： 丽豆； 断根； 生长量； 根系形态指标

丽豆(Calophacasinica)，别名中国丽豆，豆科丽豆属深根性灌木。椭圆形叶片单生，树干和树枝为褐红色，侧枝发达。花期6月至7月，果实成熟期8月至9月。果实为1个～5个的荚果，种荚外有毛刺，种子墨绿色，椭圆形，质地坚硬，直径约3 mm.种子不易自然发芽，种子、叶片富含蛋白质、脂肪、碳水化合物。丽豆耐寒、抗旱、喜光、耐瘠薄，具有较强的水土保持能力，天然分布于山西省太原市天龙山、交城、离石等地干旱瘠薄的阳坡或岩石缝隙中。目前，丽豆的天然分布种群数量已经很少，并且由于人为破坏等原因，种群数量仍在继续减少，已极度濒危，属于山西省濒危保护植物。

丽豆主根发达，侧根、须根少，茎高但不粗壮，且1年生苗侧根在距地表21 cm以下才生出。断根是苗木培育过程中最为常见的根系干扰技术，通过切断苗木主根的一部分，抑制根系的顶端优势，促进侧根和须根生长，形成发达紧凑的根系。基于以上原因，笔者于2014年7月对1年生丽豆幼苗进行了断根处理试验，以期探讨断根处理与幼苗及根系生长之间的关系，为培育丽豆壮苗、提高造林效果提供科学依据。

1 试验地概况

试验地选择在山西省五台山国有林管理局豆村林场苗圃，位于山西省的东北部，东经113°29′，北纬38°50′.海拔1 096.2 m，年降水量500 mm～650 mm，无霜期为130 d.≥10 ℃的年积温2 793.3 ℃，年均温6 ℃～8 ℃，最高气温34 ℃，最低气温-33 ℃.处于暖温带到温带和半湿润干旱草原地带到干旱草原地带的交汇处，为典型的黄土高原土石山区。

2 材料与研究方法

试验材料为1年生丽豆播种苗。丽豆种子采自太原市天龙山丽豆自然群落，种子用70%～90%的H2SO4液及GGR液处理。2014年7月初选择长势一致、有代表性的2个苗床，每个苗床设2个小区(规格2 m×2 m)，断根处理与对照(未断根)各1个小区，共4个小区。断根处理区用锋利平头铁锹，在距苗行5 cm～6 cm处，与地面呈45°铲下，在距离地表10 cm～15 cm处将主根铲断。苗木生长期的抚育同常规育苗。

2014年10月中旬，在每个小区内随机选取30株幼苗，断根苗与未断根苗各60株，分别测定其树高、地径、根系鲜重、根系干重、根冠比、根幅、根系分布深度、主根长、一级侧根长、不同土层深度一级侧根数与须根数。

树高、根幅、根系分布深度、主根长、一级侧根(与主根直接相连的根)长用2 m的钢卷尺测量，地径(直径)用电子游标卡尺测量，根系鲜重用电子天平测量。用DHG-9070A型号高温烘箱105 ℃下杀青30 min，然后在80 ℃下烘干24 h后用电子天平测量根系干重。根冠比为根系干重与地上部分干重的比值。

各处理指标之间的差异性及方差等数据分析用SPSS 17.0完成，绘图用Auto CAD和Photoshop完成。

3 结果与分析

3.1 断根处理对丽豆幼苗生长量的影响

对丽豆幼苗进行断根处理后，其树高、地径、根系鲜重、根系干重、根冠比和未断根苗相比较，结果如表1所示。

表1 丽豆断根苗与未断根苗的生长量

由表1可知，断根苗的树高、地径、根系鲜重、根系干重、根冠比分别为44.0 cm，7.38 mm，9.92 g，5.99 g，1.79.未断根苗的树高、地径、根系鲜重、根系干重、根冠比分别为38.3 cm，4.32 mm，7.47 g，4.40 g，1.06.丽豆断根苗与未断根苗的地径之间差异性显著(P<0.05)，断根苗的地径比未断根苗增加了3.06 mm，增幅为71%.断根苗的树高比未断根苗增加了5.7 cm，增幅为14%，但两者之间差异性不显著(P<0.05)。断根苗的根系鲜重比未断根苗增加了2.45 g，增幅为33%，两者之间差异性显著。断根苗的根系干重比未断根苗增加了1.59 g，增幅为36%，两者之间差异性达到了极显著水平(P<0.01)。断根苗的根冠比较未断根苗增加了0.73，增幅为68%，两者之间的差异性不显著。

丽豆幼苗断根处理后，地径和根系生长量均显著增长。虽然断根苗与未断根苗的树高生长量差异不显著，但是断根苗的树高还是略高于未断根苗。这与刘勇(1999)等人的研究结果基本相同，他认为切断苗木的主根，会阻碍苗木的高生长，但会促进侧根、须根生长，调整苗木地上部分和地下部分的比例。

3.2 断根处理对丽豆幼苗根系的影响

丽豆幼苗断根处理后，主根长度、一级侧根长度、根幅、根系分布深度与未断根苗相比较，如表2所示。

表2 丽豆断根苗与未断根苗的根系形态指标 cm

由表2可知，断根苗的主根长、一级侧根长、根幅、根系分布深度分别为15.7 cm，16.7 cm，11.7 cm，28.8 cm.未断根苗的主根长、一级侧根长、根幅、根系分布深度分别为59.8 cm，9.2 cm，7.9 cm，53.7 cm.断根苗的一级侧根长比未断根苗增加了7.5 cm，增幅为81%，差异性达到了显著水平。断根苗的主根长比未断根苗降低了44.1 cm，降幅为73%，两者之间的差异性达到了极显著水平。断根苗根幅比未断根苗增加了3.8 cm，增幅为48%，两者之间差异显著。断根苗根系分布深度比未断根苗降低了24.9 cm，降幅为46%，两者之间差异性达到了极显著水平。

断根处理后的丽豆幼苗主根长、根系分布深度显著降低，侧根长、根幅均显著增加，说明幼苗断根后，促进了侧根、须根的生长。

3.3 断根处理对不同土层深度根量的影响

丽豆幼苗断根后，不同土层深度一级侧根数、须根数调查结果，如表3所示。

表3 不同土层深度的根量 条

由表3可知，在0 cm～30 cm土层中，断根苗的一级侧根数、须根数分别为14条、31条；未断根苗的一级侧根数、须根数分别为7条、20条。在30 cm～60 cm土层中，断根苗的一级侧根数、须根数分别为5条、14条；未断根苗的一级侧根数、须根数分别为2条、11条。断根处理对丽豆幼苗侧根、须根在土壤中的垂直分布有明显影响。在0 cm～30 cm的土层中，断根苗的一级侧根数是未断根苗的2.00倍，两者之间差异性极显著；断根苗的须根数是未断根苗的1.55倍，两者之间差异性显著。在30 cm～60 cm的土层中，断根苗的一级侧根数是未断根苗的2.50倍，差异性显著；断根苗与未断根苗的须根数虽然不存在显著差异，但断根苗的须根数也略高于未断根苗。

1年生丽豆断根苗与未断根苗的根系形态对比，如图1所示。

图1 丽豆断根苗与未断根苗根系对比

由图1知，断根苗的主根短，但侧根、须根发达，且侧根、须根基本分布在0 cm～30 cm的土层之间，这有助于出圃造林。而未断根苗的主根虽长，但侧根、须根稀少，出圃时得不到完整的根系，不利于丽豆出圃后用于造林、绿化等工程。

4 结论

1) 通过对丽豆1年生幼苗进行断根处理试验，结果表明：断根处理后丽豆幼苗树高、地径生长量分别比未断根苗增加了14%，71%，幼苗根系鲜重与根系干重分别比未断根苗增加了33%和36%，主根长比未断根苗降低了73%；在0 cm～30 cm土层中，一级侧根数和须根数分别是未断根苗的2.00倍和1.55倍。因此，通过断根处理，丽豆1年生幼苗侧根数、须根数增多，形成侧根、须根发达的根系，吸收土壤养分和水分的面积增大，吸收能力增强，苗木生长旺盛，地径加粗。且断根苗根系分布较浅，起苗容易，根部无较大伤口，可得到相对完整的根系，苗木品质优于未断根苗，便于丽豆幼苗在造林、绿化等工程中的应用。

2) 丽豆断根育苗操作简便、易行，断根宜在7月上旬进行。据初步成本核算，试验采用人工断根方式，苗期抚育费用同常规育苗，省时、省工，可在生产上推广应用。

[1] 中国植物志编委会.中国植物志(第七卷)[M].北京：科学出版社，1978：86-88.

[2] 山西省林业科学研究院.山西树木志[M].北京：中国林业出版社，2001：381-382.

[3] 王建军，闫海震，郝向春，等.濒危植物丽豆播种育苗试验[J].山西林业科技，2008(3)：4-5.

[4] 李国雷，刘 勇，祝 燕.苗木切根技术研究进展[J].林业科学，2011，47(9)：140-147.

[5] 马 妮，上官铁梁，张秋华，等.五台山蓝花棘豆——苔草草甸和白羊草草丛二类群落生物量研究[J].草业学报，2010(6)：47-55.

[6] 刘 勇.苗木质量调控理论与技术[M].北京：中国林业出版社，1999.

[7] 雷兴林.落叶松断根育苗、造林试验[J].林业实用技术，1985(1)：5-7.

Influence of Root Cutting on Growth and Root of Calophaca sinica

Hao Xiangchun1，Jia Jun2，Han Lijun1，Zhang Fuxing3

(1.ShanxiAcademyofForestrySciences，Taiyuan030012，China； 2.CollegeofForestry，ShanxiAgriculturalUniversity，Taigu030801，China； 3.NationalForestryManagementBureauofWutaiMountain，Fanshi034302，China)

Taking 1 year oldCalophacasinicaas material, influence of root cutting on growth and root ofCalophacesinicawas studied. Results showed that after the root cutting treatment onCalophacasinica, seedling tree height and ground diameter growth increased by 14% and 71% compared to no root cutting seedlings; seedling root fresh weight and root dry weight, respectively compared to no root cutting seedlings increased by 33% and 36%; compared to no root cutting seedling main root length decreased 73%; in 0 cm～30 cm soil, first lateral roots amount and fibril amount were 2.00 and 1.55 times compared to no root cutting. Therefore, after root cutting,Calophacasinicalateral roots and fibril amounts significantly increased thicker diameter, so it could greatly improve the survival rate of afforestation to make basis for protect and application ofCalophacasinica.

Calophacasinica; Root cutting; Amount of growth; Root morphology index

2015-01-10

山西省青年科技研究基金(2013021023-2)；乡土灌木丽豆的繁育与造林技术成果转化

郝向春(1968— )，男，山西应县人，1990年毕业于西北农林科技大学，高级工程师。

S682.1

A

1007-726X(2015)02-0020-03