龙 伟 ,姚小华,王开良 ,王 毅
(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400;2. 浙江省青田县林业局,浙江 青田 323900)
移栽对油茶嫁接苗生长的影响
龙 伟1,姚小华1,王开良1,王 毅2
(1.中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400;2. 浙江省青田县林业局,浙江 青田 323900)
为研究移栽对油茶嫁接苗根系和新梢生长的影响,对长林4号、40号和53号1年生地栽嫁接苗进行移栽试验,通过对移栽后根梢生长测量和统计分析,研究结果发现:移栽后长林4号和40号苗高低于未移栽,而长林53号高于未移栽;所试验品种的地径为移栽高于未移栽;移栽后的新生根系多集中在0<d≤0.5 mm的范围内,长林4号和53号根系长度和数量移栽高于未移栽,长林40号则低于未移栽;长林4号和40号的根冠比在移栽后高于未移栽,长林53号未移栽高于移栽。综上分析,移栽促进了侧根的生长,相比于未移栽嫁接苗,移栽后苗高生长量降低,根系得到较快生长;生长旺盛的品种(长林4号和40号)根系损伤后,恢复较慢,而生长较为缓慢的品种(长林53号),根系恢复较快。因此,对不同品种应采取适宜的移栽方式,有助于降低成本,提高生产效率。
油茶;嫁接苗;移栽;裸根苗;根系;
油茶Camellia oleifera作为世界四大木本油料树种之一,对维护国家粮油安全具有极其重要的作用[1]。随着油茶产业的蓬勃发展,种苗需求日益增大,特别是对优质苗的需求非常迫切。目前油茶繁殖大量采用芽苗砧嫁接地栽育苗,其具有生长速度快、成本低、推广难度小和技术难度要求低等特点,被广大种苗繁育基地所采用,且价格相对较低,受到广大林农的欢迎,市场需求旺盛。一年生油茶嫁接苗因根梢的生长受嫁接愈合效果、温度、芽位状态等多种因素影响,在第一个生长周期内部分优良品种未能达到合格苗木(苗高≥15 cm)的标准(如长林53号),且在造林过程常表现存活率低、生长势弱等现象。为提高造林存活率,由于油茶属于轴状形主根发达的深根性树种,幼苗在2年生前为扎根期,先主根,后主侧根,地上部分生长缓慢[1];未移栽连续两年培养嫁接苗的主根较为明显,侧根生长较弱,但在生产实践中,造林植株通常需要根系具有较为发达的侧根,有助于提高造林存活率[2-5]。因此如何促进侧根生长成为育苗过程中需要面对的问题。移栽是种苗生产中较为常见的一种生产方式,在对棉花Gossypium spp.、水稻Oryza sativa、侧柏Platycladus orientalis、白榆Ulmus pumila、油橄榄Olea europaea和山核桃Carya cathayensis 等的裸根苗移栽后,根系在数量和粗度上相比未移栽有了明显提高[6-12]。这也表明通过适度断根,促进了根系的生长,且对地上部分影响较小。本研究采用移栽的方式,探讨油茶裸根苗移栽对根梢生长的影响。
试验地苗圃位于浙江省丽水市青田县,地理坐标为北纬 28°08′,东经 120°17′,属中亚热带季风气候区,温暖湿润,四季分明。全年平均气温18.3 ℃。年降水量1 747 mm,年最大降水量达2 213 mm,年最小降水量1 032 mm。年平均无霜期为279 d。
采用苗高一致的裸根苗进行移栽实验。实验材料由浙江省青田县森茂绿化有限公司提供,为该公司培育的长林4号、长林40号、长林53号1年生裸根苗。
处理方法:苗田土壤为棕壤,苗床规格长10 m、宽1 m、高0.3 m。苗床四周设置排水沟。
种苗处理:去除掉主根上的不定根系,保留长约5 cm的主干根系。于当年5月移栽到浙江省青田县森茂绿化有限公司苗圃,每个品种选3个苗床,每个苗床种植密度为120株/m2,并在原地块保留未移栽植株作为对照。生长一年后,在移栽和未移栽地块挖取植株进行根梢的生长测量,每个品种挖取10株,3个重复;待根系周围泥土软化后用水冲洗干净,尽量保持根系完整;用吸水纸吸去残余的水分后待测。采用游标卡尺、直尺测定地径、苗高;采用EPSONV700 双光源专用扫描仪对根系扫描,用根系图像分析软件 WinRHIZO Pro2005b 分析扫描图片,得出根系长度、根系表面积、根系体积以及不同根径范围(0.0 mm<d1≤0.5 mm,0.5 mm <d2≤1.0 mm,1.0 mm<d3≤1.5 mm,1.5 mm<d4≤2.0 mm,2.0 mm<d5≤2.5 mm,2.5 mm<d6≤3.0 mm,3.0 mm<d7≤3.5 mm,3.5 mm<d8≤4.0 mm,4.0 mm<d9≤4.5 mm,d10>4.5 mm)的根系长度、根系表面积、根系体积、根系平均直径等指标。
通过数据处理软件Excel 2007版、SPSS 19.0版对所有数据进行分析处理。
通过对油茶嫁接苗生长的调查,1年生苗的苗高和根系平均直径在各品种间存在极显著差异;移栽的2年生苗地上部分无显著差异,根系平均直径和根系体积存在显著差异;未移栽的2年生苗品种间在苗高、地径、根系平均直径和根系体积存在极显著差异(见表1)。经过多重比较(见表2)发现,1年生苗各品种间根梢生长存在差异,如苗高在品种间存在差异,根系长度为长林4号和53号存在显著差异;移栽的2年生苗在根系平均直径和根系体积存在显著差异;未移栽的2年生苗在根梢间存在极显著差异。可以看出移栽对根系产生了一定伤害,受根系恢复程度的影响,品种间根梢生长无显著差异。由于长林53号嫁接后第1年生长较为缓慢,在第2个生长期,移栽后根梢生长好于未移栽;长林4号和40号根梢生长在移栽后低于未移栽,这可能由于前期生长旺盛,根系在移栽后恢复较为缓慢。根系恢复能力表现为长林53号>长林4号>长林40号。
移栽对苗高和地径产生一定的影响(见图1)。长林4号和40号平均苗高为移栽低于未移栽,地径则移栽高于未移栽;长林53号移栽平均苗高高于未移栽,地径则两者差距较小。这可能与长林4号和40号苗期生长较为旺盛,移栽过程中根系受到破坏,因而存在一个生长停滞期,使植株生长速度放缓;而未移栽植株在生长季节内由于保留了完整的根系,生长迅速,抽梢较早。对于长林53号其1年生苗生长较为缓慢,移栽极大促进了地上部分的生长,平均苗高高于未移栽,表明移栽对长林53号新梢的生长较为有利。
表1 品种间根梢生长的方差分析†Table 1 Variance analysis on growth of root and shoot among varieties
表2 品种间根梢生长的多重比较分析†Table 2 Multiple comparison and analysis on growths of root and shoot among varieties
图1 移栽对苗高和地径生长的影响Fig.1 Effects of transplanting on seedlings height and ground diameter
移栽对根系生长的影响为长林4号>长林40号>长林53号(见图2)。移栽1年后,长林4号根系恢复情况较好,根系长度与未移栽相接近;长林40号恢复较为缓慢,未移栽好于移栽;长林53号移栽后根系生长旺盛,优于未移栽。试验品种的1年生幼苗根系表面积相接近,而长林4号和53号2年生苗未移栽的根系表面积高于移栽;长林40号移栽后根系表面积弱于未移栽。1年生苗根系体积长林53号最高,长林4号最低,表明长林53号虽然根系较短,但是其粗度较大;随着移栽1年后,根系平均直径低于未移栽,说明移栽对根系产生损伤;长林53号根系直径与未移栽几乎持平,长林4号和40号均高于未移栽。根系体积的变化趋势与根系表面积相同,表明移栽促进了根系的生长,但是有不同无性系受自身遗传特性的影响,其根系恢复能力存在差异。
移栽对根径的影响在长林4号和40号趋势较为一致,而长林53号则相反(见图3)。长林4号和40号移栽后在0.0 mm<d≤2.5 mm中表现为未移栽好于移栽;而在2.5 mm<d根径范围内移栽好于未移栽,长林53号在0.0<d≤2.5 mm中表现为移栽好于未移栽;而在2.5 mm<d根径范围内未移栽好于移栽。特别是长林4号在4.0 mm <d时的根系长度明显高于未移栽,表明移栽抑制了主根的纵向生长,促进其横向生长。
长林4号和40号在0.0<d≤0.5 mm区域内的根系生长表现为未移栽好于移栽;长林53号表现为移栽优于未移栽。这可能与移栽过程从土中起苗木对主根造成一定的伤害,从而导致主根生长缓慢,促进了不定根的生长。
图2 移栽对根系的影响Fig.2 Effect of transplanting on growth of roots
图3 不同根径范围内根系长度的变化Fig.3 Changes of root length among different root diameters
移栽对的根系表面积增大起到了一定作用(见图4)。长林4号在0.0<d≤1.5 mm阶段,表现为未移栽好于移栽;在d>1.5 mm阶段,则为移栽好于未移栽。长林40号总体表现为未移栽好于移栽,只是在d>4.5 mm阶段表现为移栽好于未移栽。长林53号在各个根径范围内根系表面积情况为移栽好于未移栽。根系表面积与根系长度和根系直径存在相关性,在本研究中,长林4号和40号在较小根径范围内,移栽后的根系表面积并不占优势,这与品种生长旺盛、根系较为发达、移栽后不定根根系损伤较大、主根相对于损伤较小有关。当根系重新发育时,不定根开始生长,但是由于生长时间等因素,使其与未移栽相比并不占明显优势。而长林53号则由于自身根梢之间发育较为迟缓,移栽后促进了根系发育。
图4 同根径范围内根系表面积的变化Fig.4 Changes of root surface area among different root diameters
从根系范围(见图5)来看,移栽后,长林53号的根系长度表现在前9个根径范围内移栽是否对于根系长度无明显影响,而在较粗根系中,移栽后好于未移栽,这可能与移栽后根系不再往下深扎,主根和侧根不断变粗,从而使粗根长度变长;根系表面积表现出未移栽根系表面积明显好于移栽后,在前9个根径范围内,未移栽的高于移栽的,而在大根径范围内,根系表面积持平,这也反映出未移栽的主根优势明显,使侧根的生长受到抑制,而在移栽后,主根生长受到破坏,生长出现抑制,为侧根的生长提供了机会,从而表现大根径的根系长度变长了,但是根系表面积未发生明显变化;根系体积则表现出前9个根径范围未发生明显变化,同样在第10个根径范围内,移栽后高于未移栽的,导致该情况的原因与之上的情况相同。
移栽促进了根系的萌发(见表3)。长林4号和53号在0.0<d≤0.5 mm根径范围内的平均根系数量移栽多于未移栽,其他根径范围内的平均根系数量则少于未移栽。长林40号在0.0<d≤4.5 mm的根径范围内的平均根系数量未移栽多于移栽,只是在4.5 mm<d时的平均根系数量移栽与未移栽持平。
图5 不同根径范围内根系体积的变化Fig. 5 Changes of root system volume among different root diameters
表3 移栽对不同根径内根系数量的影响Table 3 Effects of transplantion on numbers of roots with different root diameters
根冠比是地下部分与地上部分相对生长量之比,其发育相互依赖又相互制约,在形态上表现出有一定的比例关系[3-4]。根冠比能反映出油茶地上、地下部生长发育情况,高则根系机能活性强,低则弱。根冠比在试验品种间表现差异明显(见图6)。长林4号和长林40号为2年生移栽>2年生未移栽>1年生,表明1年生幼苗期根系和枝叶的生长速度不同步,枝叶生长较具优势,移栽促进了根系的生长;长林53号为 1年生>2年生未移栽>2年生移栽,表明1年生幼苗期根系与枝叶的生长速度几乎相同,根冠比接近1,根系生长占优势;2年生苗时,地上部分的生长占明显优势,但由于移栽后根系受到损伤,根系活力降低,促进了苗高和地径的生长。
图6 根冠比变化情况Fig.6 Changes of root/shoot ration
油茶裸根苗根系的完整性和恢复能力对造林成活率有着重要的影响。在生产实践中由于裸根苗处理不当,导致根系恢复较慢,影响了存活率和生长量[6,7,10,13]。本研究对长林4号、40号和53号进行移栽试验,通过分析表明,移栽后根梢的生长在品种间存在显著差异,生长状况或高于或低于未移栽,原因一方面在于根系破坏后,对于新环境温度、光照、肥力和水分等条件需要逐步适应;另一方面原因可能在于生长旺盛的植株,对营养需求较为旺盛,根系破坏后,营养吸收不足使地上部分生长出现迟滞。而在第一个生长年份生长缓慢的植株,在第二年生长初期,对营养的需求在较低水平,伴随地上部分的生长,根系同时得到恢复,从而表现出根梢生长量好于未移栽。
移栽后根系恢复能力的高低也反映出品种活力的高低。长林4号和53号移栽后根梢生长的快速恢复,达到或超过未移栽植株的水平,而长林40号根梢生长则较为缓慢,这些现象说明长林4号和53号能较快地适应外在环境的变化,根系能迅速地对损伤做出反应,加快根系的萌发,使根系长度和数量上高出未移栽。
移栽后根冠比的变化反映出根梢间较好的协同生长关系,表现为长林4号和40号移栽后新梢的生长弱于未移栽,而根系得到较好生长,好于未移栽植株;长林53号为移栽后根梢的生长好于未移栽植株。因此对于不同生长状态的植株,可能需要采取不同的处理措施,如对于生长旺盛的植株采取打顶等措施,这有待于进一步研究。
综上所述,对于生长旺盛的品种,移栽时应保护根系,降低损伤;对于生长缓慢的品种,应采取适时移栽,促进根梢的生长发育。
[1]庄瑞林.中国油茶(第二版)[M].北京:中国林业出版社,2008.
[2]黄光文,管天球,蒋石红,等.油茶大苗移栽技术[J].经济林研究,2012,30(3):115-118.
[3]彭邵锋,陈永忠,陆 佳,等.不同育苗基质对油茶良种容器苗生长的影响[J].中南林业科技大学学报,2009,29(1):25-31.
[4]康 乐,杨水平,姚小华,等.不同品种油茶嫁接苗根系生长动态研究[J].林业科学研究,2010,23(3): 467-471.
[5]宋祥兰,王兰英,邝先松,等.“赣州油”系列油茶容器育苗基质配方试验初探[J].中南林业科技大学学报,2014,34(1):22-26.
[6]常 君,姚小华,杨水平,等.美国山核桃不同品种接穗对嫁接苗木根系生长发育影响的研究[J].西南大学学报,2009,29(10): 104-108.
[7]周永学,樊军锋,杨培华,等.奥地利黑松苗木根系与地上部分生长关系研究[J].陕西林业科技,2004,(1):6-9.
[8]洪 旗,叶浩然,周 燕,等.山核桃本砧嫁接技术[J].经济林研究,2013,31(4):203-205.
[9]陈炜青,姜成英,吴文俊,等.不同栽培基质对油橄榄移栽容器苗生长的影响[J].经济林研究,2013,31(4):170-173.
[10]毛树春,李鹏程,韩迎春,等.裸苗移栽根系形态特征的初步观察[J].棉花学报,2008,20(1):76-78.
[11]秦华东,肖巧珍,江立庚.稻草还田对免耕水稻根系生长及空间分布的影响[J].作物杂志,2013,(3):79-82.
[12]杨喜田,佐舖宣行,杨 臻,等.不同育苗方式对移栽后侧柏和白榆幼苗根系生长的影响[J].生态学报,2010,30(1):86-92.
[13]龙 伟,姚小华,王开良,等.施肥量对油茶嫁接苗生长的影响[J].江西农业大学学报,2011,33(6):1122-1127.
Effect of transplanting on growth of Camellia oleifera grafted seedlings
LONG Wei1,YAO Xiao-hua1,WANG Kai-liang1,WANG Yi2
(1.Research Institute of Subtropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Fuyang 311400,Zhejiang,China; 2.Forestry Bureau of Qingtian Country,Qingtian 323900,Zhejiang,China)
In order to study the effects of transplanting on Camellia oleifera grafted seedlings and new shoot growth,Changling No. 4,No. 40 and No. 53 of C. oleifera one-year-old seedlings were tested. The new shoot growth mensuration and the statistical analysis were conducted. The results show that after transplanted,the grafted seedling growth of Changling No. 4 and No. 40 were lower than that of the un-transplanted seedlings,while Changling No. 53 was higher than that of un-transplanted; All the tested C. oleifera species’ ground diameter were bigger than that of un-transplanted; The new growth root systems were concentrated in the range of 0<d≤0.5 mm after transplanted,the root system length and numbers of Changling No. 4 and No. 53 were longer and more than that of un-transplanted,while Changling No. 40 was lower than that of un-transplanted; After transplanted,the root-shoot ratio of Changling No. 4,No. 40 were higher than that of un-transplanted,while the un-transplanted No. 53 was higher than that of the transplanted. Based on about analysis,the transplanting measure improved the growth of lateral root because the root began to quickly growth after transplanting; When the roots were damaged in the transplanted process if the varieties (Changling No. 4 and No. 40) could be quickly growth,it would slow speed of recovery; But it (Changling 53#) would quickly recovery if the seedlings were slowly grew before transplanted. So it was necessarily selected appropriate transplanting method for different varieties,which would be favored of reducing cost and improving ef fi ciency of production.
Camellia oleifera; grafting seedling; transplanting; root-naked seedling; root system
S794.4
A
1673-923X(2016)01-0012-06
10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.01.003
2014-05-15
浙江省重大科技专项项目:油茶高产优质新品种选育及示范(2012C12908-16)
龙 伟,助理研究员,博士 通讯作者:姚小华,研究员,博士;E-mail:yaoxh168@163.com
龙 伟,姚小华,王开良,等. 移栽对油茶嫁接苗生长的影响[J].中南林业科技大学学报,2016,36(1): 12-17.
[本文编校:谢荣秀]