不同限根方式对丽豆容器苗根系生长的影响

贾军，郝向春，韩丽君，郭晋平＊

（1.山西农业大学 林学院，山西 太谷030801；2.山西省林业科学研究院，山西 太原030012）

丽豆（Calophaca sinica）在植物系统分类中隶属于豆科山羊豆族丽豆属［1］，是一种深根性灌木或小灌木，椭圆形叶片单生，干和枝为褐红色，侧枝发达［2］；花期6～7月，果熟期8～9月，果实为1～5个的荚果，荚果外有毛刺，种子墨绿色，椭圆形，不易自然发芽。种子和叶片富含蛋白质、脂肪、碳水化合物［3］。丽豆耐寒，抗旱，喜光，耐瘠薄，具有较强的水土保持功能［4］。丽豆一般生长于海拔900～1 600m的低中山林下、林缘和灌丛中［5］，在山西的自然分布区在太原天龙山、交城、离石等地，种群数量已经很少，并且由于人为破坏等原因，丽豆的种群数量仍在减少，呈现极度濒危之势。

容器育苗具有育苗时间短、苗木整齐健壮，不伤根、运输方便、无缓苗期、生长快等优点，已经成为广泛应用育苗生产技术和林木育苗主要发展方向［6］。由于丽豆主根发达，侧根稀少，容器苗主根常从容器底部渗水孔穿出并长到苗圃地土壤中，出圃时须截断长到容器外的根系，容器内保留的侧须根稀少，造林效果差。限根栽培是一项调控根系生长发育环境的栽培技术，把植物根系人为的限制在一定的空间或介质中，控制根系的体积和数量，改变空间分布和根系结构，优化功能，从而实现优质、高产、高效的目的［7］。因此，如何制定有效限根方式调节植株生长发育、调控根系生长，是丽豆容器苗培育实践中亟待解决的问题。为此，本研究采用对比试验的方法，设计不同的限根措施，通过1年生丽豆容器苗培育试验，以期探寻高效的限根处理方法，解决丽豆容器苗侧须根稀少的问题，为丽豆的保护和开发利用提供育苗技术支撑。

1 试验地概况

试验地选在山西五台山国有林管理局豆村林场苗圃，位于山西省东北部，38°50＇N、113°29＇E，海拔1096m，年降雨量500～650mm，无霜期为130 d，≥10℃的年积温2793.3℃［8］，年均气温6～8℃，最高温度34℃，最低气温－33℃，处于由暖温带到温带和由半湿润干旱草原地带到干旱草原地带的交汇点上，为典型黄土高原土石山区。

2 材料与研究方法

试验用丽豆种子采自太原天龙山丽豆自然群落，种子用70%～90%的H2SO4液及GGR液处理后点播入营养杯，播后用过筛的细腐殖质土覆盖，经常喷水，保持基质湿润。

试验采用随机区组设计，选取3块土壤肥力相等的苗圃地，每块地为1个重复。每个小区设3个处理，1个对照，每种处理10盆。苗木于4月中旬定植于规格为14cm×14cm普通塑料营养杯。T1—待丽豆容器苗根系从容器底部穿出扎进土壤时（6月下旬主根长约20cm时），通过移动容器切断主根。T2—挖一条宽35cm、深5cm的长沟，在沟底铺宽15cm的塑料布，塑料布之间间隔2cm，然后塑料布上回填3cm河沙，将丽豆容器苗整齐放置于沟内河沙上，用河沙填满杯与杯之间的空隙。T3—挖一条宽35cm，深10cm的长沟，在沟底实铺规格为240mm×115mm×53mm的砖，砖上回填3cm河沙，将丽豆容器苗整齐放置于沟内河沙上，用河沙填满杯与杯之间的空隙。CK为不做限根处理的容器苗。苗木生长期的抚育同常规容器育苗。

生长指标的测定于2014年9月中旬进行，包括苗高、地径、根幅、根系分布深度、主根和一级侧根长、一级侧根数量、须根数量、根系和地上部分的鲜重和干重。其中，地径用电子游标卡尺在根际处测量，主根长、侧根长用钢卷尺测量根系拉直后的长度，一级侧根数计算与主根直接相连的侧根数，须根数计算直径≤1mm的根数量，根幅和根系分布深度的测量用田间挖掘窗口法，在小区的边缘挖一个1.5m深的坑，坑里侧做一个垂直观察面，测量根幅及根系分布深度。地上部分干重、根系干重用DHG－9070A型号高温烘箱105℃下杀青30 min，然后在80℃下烘干24h后用电子天平测量。根冠比用根系和地上部干重计算。

各指标在不同处理之间的差异用方差分析法分析并进行多重比较。

3 结果与分析

3.1 不同限根方式对丽豆容器苗生物量的影响

1年生丽豆容器苗不同方式限根处理后树高、地径、根系鲜重、根系干重、根冠比方差分析结果如表1所示，采用不同方式限根后的丽豆容器苗在高生长上都受到了轻微抑制，但差异性不显著（P＞0.05），苗高生长依次为CK＞T2＞T3＞T1。而在地径的生长上都有不同程度的促进作用，但差异性不显著，地径生长依次为T2＝T3＞T1＞CK。同样，不同方式限根后的丽豆容器苗地上部分干重、根系干重也存在差异，地上部分干重为T2＞T3＞CK＞T1，其中T1与T2差异性显著，根系干重为T1＞T2＞T3＞CK，其中T1与CK差异性显著。限根对根冠比的影响因限根方式的不同而不同，与CK相比，T1的根冠比比CK增加了34%，而T2、T3的根冠比均比CK降低了18%、5%，基于以上结果可以看出限根处理对丽豆容器苗具有调整地上部分和地下部分比例的作用。

3.2 不同限根方式对丽豆容器苗根系形态的影响

1年生丽豆容器苗不同方式限根处理后的根幅、根系分布深度、主根长、侧根长结果如表2所示，不同方式限根后的丽豆容器苗的根幅无显著差异，大小依次为T1＞CK＞T2＞T3。不同方式限根后的丽豆容器苗根系分布深度存在差异，大小依次为CK＞T3＞T2＞T1，其中T1根系分布深度与T3、CK根系分布深度差异性极显著（P＜0.01），与T2根系分布深度差异性显著，且T2根系根部深度与T3、CK根系分布深度差异性显著。不同方式限根后的容器苗主根长大小依次为CK＞T2＞T3＞T1，且T1主根长与T2、T3、CK主根长存在显著差异。四种限根方式的容器苗一级侧根长大小依次为T1＞T2＞T3＞CK，且T1一级侧根长与T3、CK侧根长存在显著差异。基于以上结果可以看出，如图1所示，T1容器苗主根、根系分布深度明显降低，且侧根基本分布在容器之内，由于T2、T3丽豆容器苗根系向下生长遇到砖或塑料布时，主根会拐弯继续向下生长，所以T2、T3丽豆容器苗的主根依然很长、根系分布深度还是很深，且新生侧根基本分布在容器之外。

表1 不同限根方式对丽豆容器苗生物量的影响Table 1 Effects of different root restriction on the biomass of Calophaca sinica

表2 不同限根处理对丽豆容器苗根系形态的影响Table 2 Effects of different root restriction on the root morphology of Calophaca sinica

图1 不同限根处理对丽豆容器苗根系的影响Fig.1 Effects of different root restriction on root of Calophaca sinica

3.3 不同限根处理对丽豆容器苗根系数量的影响

T1、T2、T3容器苗的根系向下生长遇到砖或塑料布，主根长受到了不同程度的抑制，引发了侧根的形成，从图2可以看出，不同方式限根后1年生丽豆容器苗侧根数量依次为T1＞T2＞T3＞CK，须根数量依次为T1＞T2＞T3＞CK，其中T1形成侧、须根的数量最多分别是CK侧、须根数的1.85倍、1.55倍，且T1侧、须根数与CK侧、须根数差异性显著。与CK侧、须根数量相比，T2、T3侧须根数量也有所增加，但差异性不显著。

图2 不同限根处理对丽豆容器苗根系数量的影响Fig.2 Effects of different root restriction on the number of roots of Calophaca sinica

4 结论与讨论

（1）丽豆1年生容器苗培育采用容器移位切断主根、铺塑料布和铺砖三种限根处理方式都会不同程度的抑制高生长，高生长依次为CK＞T2＞T3＞T1，但苗高都能达到30cm以上，达到出圃要求；三种限根方式对根系生长都有不同程度的促进作用，地径生长依次为T2＝T3＞T1＞CK，根系干重为T1＞T2＞T3＞CK，地上部分干重为T2＞T3＞CK＞T1，根冠比大小依次为T1＞CK＞T3＞T2，主根长依次为CK＞T2＞T3＞T1，侧根长依次为T1＞T2＞T3＞CK，侧须根数依次为T1＞T2＞T3＞CK。

（2）综合考虑容器苗形态指标，容器移位切断主根的限根方式处理效果最好，植株主根明显降低，侧根和须根数明显增多，根系大多分布在营养杯中，起苗时伤根少，有一定的网结基质的作用，搬运植苗过程中杯中基质不易破损，有利于幼苗成活。

（3）本研究发现，不同限根方式对丽豆容器苗的高生长有不同程度的抑制作用，容器移位限根处理对苗高生长有一定的抑制作用。这与陈强［9］、郭鹏飞［10］、赵宁［11］等人的研究结果有相似之处，如郭鹏飞等人采用容器底部铺砖的方式对不同种源的铅笔柏容器苗进行了限根栽培，结果表明限根栽培对苗木的高生长有所抑制，但如何解决树高的正常生长和限根之间的矛盾，还需要深入的研究。同时，研究发现，对丽豆容器苗进行主根限制，抑制主根的生长，会促进一级侧根的发生，这与杨喜田［12］、魏永平［13］的研究结果相似，如杨喜田等人用不同的切根方式对侧柏、刺槐、白榆幼苗根系进行了限根栽培试验，结果表明对苗木进行主根限制会明显促进一级侧根的发生。

［1］马倩.天龙山珍稀植物丽豆分布群落生态学研究［D］.太原：山西大学，2012：2－3.

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［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］郭洪泽.天龙山濒危植物丽豆的环境生态学研究［D］.太原：山西大学，2011：2－3.

［5］马倩.天龙山珍稀植物丽豆（Calophaca sinica）分布区植物群落物种多样性与土壤因子的关系［J］.应用与环境生物学报，2012，18（3）：391－398

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［7］李勇.双容器与控根器限根对桃树生长发育的影响［J］.果树学报，2014，31（2）：213－220.

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［12］杨喜田，王广磊，赵宁.不同切根处理对林木幼苗根系侧根生长的影响［J］.河南农业大学学报，2010，44（2）：155－159.

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