澳洲坚果根系分布特点

陈菁+陆超忠+石伟琦+冼皑敏+赵大宣+王文林+覃振师

摘 要 為实现澳洲坚果的精准施肥，本研究以4、8、25 a的H2澳洲坚果树为试材，采用个体收获法，采集以树干为中心，树冠滴水线外约10 cm处（与其他树树冠交叉处）为边的整个圆内的不同距离、不同土层根系，并按其大小进行分级，清冼晾干后测其直径大小、鲜重和水分系数，分析根系在土层内的分布特点。结果表明：（1）4、8 a树0～20 cm土层根系干重显著高于其他层次，而25 a树20～40 cm土层根系分布最多，3种树龄0～40 cm土层根系干重占总根干重比例大于72%；（2）8、25 a树0～20 cm土层末级根干重占总末级根干重比例约为60%，而4 a树仅为44.8%；（3）4、8 a树离树干0～50 cm范围总根干重显著高于>50 cm外总根干重，而25 a树>50 cm外根干重显著高于0～50 cm范围内根干重，并且8、25 a树>50 cm末级根干重占总末级根重比例高于90%，而4 a树则高于68%；（4）除了末级根，3种树龄根系干重基本上是随着根直径减少而减少。

关键词 澳洲坚果 ；根系 ；分布

中图分类号 S664 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.005

The Distribution Features of Macadamia Roots

CHEN jing1） LU Chaozhong1） SHI Weiqi1）

XIAN Aiming1） ZHAO Daxiang2） WANG Wenlin2） QIN Zhengshi2）

（1 South Subtropical Crops Research institute of CATAS/ Hainan Key Laboratory

of Crops Nutrition， Zhangjiang， Guangdong 524091；

2 Guangxi Research Institute of South Subtropical Agriculture， Longzhou， Guangxi 532400）

Abstract In order to achieve the precise fertilization of macadamia， troots were sampled from 4， 8 or 25 years old macadamia trees （cv.H2） by the way of individual harvesting from different soil layers and from different distance within a circle of 10 cm out of the dripping line of the canopy of macadamia trees. The roots were graded into different sizes. All the samples were weighed after washed， and their water contents were determined. The root distribution was analyzed. The results showed that the dry weight of roots collected from the soil 0 to 20 cm deep in the 4 and 8 years old trees was significantly higher than that collected from the soil of other depths. The number of roots from the soil 20 to 40cm deep was the highest in the tree at the age of 25 years old. For the 4， 8 and 25 years old trees the dry weight of roots from the soil 0 to 40cm deep took up more than 72% of the dry weight of total roots. The dry weight of the lateral roots from the soil 0 to 20cm deep contributed almost 60% to the dry weight of total lateral roots for the 8 and 25 years old trees， and was only 44.8% of that of the total for the 4 years old trees. The dry weight of total roots 0 to 50cm away from the trunk base was greater than that >50 cm away from the trunk base in the 4 and 8 years old trees， while the dry weight of total roots >50 cm away from the trunk base was greater than that 0 to 50 cm away in 25 years old trees. The dry weight of lateral roots >50 cm away from the trunk base made up more than 90% of the dry weight of the total lateral roots in the 8 and 25 years old trees， and was greater than 68% in the 4 years old trees. The dry weight of roots from of the 4， 8 and 25 years old trees decreased with the root diameter except the lateral roots.

Keywords macadamia ； root ； distribution

澳洲坚果（Macadamia integrifolia）又名夏威夷果，原产澳大利亚[1]，其人工栽培历史仅150多年，是一种新兴果树[2]。我国澳洲坚果产业起步较晚，但由于近年来澳洲坚果市场需求日益扩大，我国的澳洲坚果产业发展迅速，目前我国的栽培面积已超过10万hm2[3]。大面积澳洲坚果栽培，迫切需要良好的栽培技术作为支撑，明确其根系分布特点是实现澳洲坚果合理施肥的重要基础性工作。

陆超忠等[4]曾做过根系在土壤中生长及分布调查，但此研究只是挖剖面进行根系数目调查，并未对澳洲坚果全部根系分布进行调查，对水分养分吸收起主要作用末级根也未作单独调查分析。本研究通过个体收获法，对不同树龄澳洲坚果不同距离、不同深度全部根系进行采集，并测量其直径及重量，以分析其在土壤中分布特点，为确立施肥位置提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以品种为H2的澳洲坚果树树龄4、8、25 a为试材，其中4 a树冠围平均11.2 m，株行距4 m×2.5 m，每公顷植1 000株；8 a树冠围平均14.2 m，株行距4 m×4 m，每公顷植625株；25 a树冠围平均20.8 m，株行距7 m×5 m，每公顷植291株。供试果园位于广西龙州县广西南亚热带农业科学研究所澳洲坚果种植基地（N 22.34，E 106.85），果园土壤属赤红壤。果园管理水平较高，澳洲坚果树长势良好。

1.2 方法

1.2.1 采样及测定

在开花前（2013年1月下旬），选取供试果园里中等大小的4、8、25 a树，单株为重复，重复3次。以树干为中心，树冠滴水线外约10 cm处（与其他树树冠交叉处）为边划圆，离树干50 cm處再划圆，然后平地面锯去主干。采样分2个距离段，一个自然段为离树干50 cm范围内根系，另外一个为50 cm至树树冠滴水线外约10 cm处范围内根系。每个距离又分3层进行挖掘采样，分别为0～20 cm，20～40 cm，>40 cm，其中>40 cm挖到离地面1.8～2.0 m处的根系。获取的澳洲坚果根用水冼净并晾干，然后把根按大小进行分级（即直径基本相同的为一级，4、8、25 a树根分别分为1～7、1～7、1～13级，其中7、13级为末级根），随机抽取各级亚样本（150～250 g），称其鲜重，在70℃温度下烘干，测其水分系数，计算树体各级根干重。

1.2.2 数据统计与分析

所有数据用Excel 2007和SPSS 13.0进行分析与统计。

2 结果与分析

2.1 不同深度根系分布

不同树龄澳洲坚果总根干重在不同深度土层分布略有差异。其中，4 a树总根干重在0～20 cm、20～40 cm土层无显著差异，但都显著高于>40 cm土层根系干重；8 a树总根干重在0～20 cm土层显著高于20～40 cm及>40 cm土层根系干重，而25 a树总根在20～40 cm土层干重显著大于0～20 cm土层及>40 cm土层根系干重。该结果表明，4、8 a树0～20 cm土层根系最多，25 a树20～40 cm土层根系最多，老龄澳洲坚果较深层根系较多。从表1可算出，4、8、25 a 树0～40 cm根系干重占总根干重分别为80.0%、72.6%、76.7%，无论是幼龄、青年、老龄树，其根系主要分布在0～40 cm土层中。

末级根是吸收根，吸收根多少决定施肥位置。不同于总根干重随着土层深度增加而变化，澳洲坚果末级根干重随土层深度增加而逐渐减少（表2）。其中，4、8、25 a树0～20 cm末级根系干重占末级根总干重分别为44.8%、59.4%、62.5%；20～40 cm的分别为36.5%、26.7%、23.5%。除了4 a树，澳洲坚果分布在0～20 cm土层末级根占总末级根比例高达60%左右。可见，8 a以上澳洲坚果施肥位置宜浅，施肥深度达20 cm土层则可，4 a幼龄树可略为深施，这样还可促进澳洲坚果根系往下生长。

2.2 不同距离根系分布

表2结果表明，4、8 a 树0～50 cm范围总根干重显著高于>50 cm外总根干重，而25 a树>50 cm外根干重显著高于0～50 cm范围根干重，说明澳洲坚果根系随着树龄增加，其根系不断往外生长。4、8、25 a树>50 cm末级根干重显著大于0～50 cm范围内末级根干重。从表2可算出，4、8、25 a树>50 cm末级根干重占总末级根干重的68.4%、97.3%、90.8%。可见，除4 a幼龄树外，8、25 a树肥料应施于离树干大于50 cm外区域。

2.3 不同直径根系分布特点

4、8、25 a树3个树龄澳洲坚果根系干重均以一级为最大，其次为二级。除了末级根，4、8、25 a这3个树龄澳洲坚果各级根干重基本均随着根系级数的增加而减少（即随着根系直径减少而减少）。4、8、25 a树1～4级根（即4 a树为≥6.8 mm，8 a树为≥12.6 mm，25 a树为≥26.6 mm的根系）干重占总根干重比例分别为70.8%、76.1%、67.8%。4、8、25 a末级根（直径≤1.5 mm）干重占总根干重比例分别为14.5%、12.7%、8.0%。4、8、25 a其余各级根系干重占总根干重比例分别为14.7%、11.3%、24.1%（由表3算出）。可见，无论是4 a幼龄树还是25 a老龄树，其1～4级根干重占总根干重比例较大，为根系主要构成部分。末级根干重占全根干重比例较高，有利于树体对养分水分吸收。此外，树末级根干重占总根干重比例4 a树大于8 a，8 a树又大于25 a，说明随着树龄增加，其末级根占总根比例下降，根系整体活力在下降。

3 讨论与结论

3种树龄澳洲坚果根系主要分布在0～40 cm土层中，其中0～40 cm根系干重占总根干重比例超过72%，这与陆超忠等[4]的研究结果“70%根系主要分布在0～30 cm深土壤中”较为一致。植物需要水分养分主要通过末级根来吸收，末级根在土壤中分布位置决定其施肥位置。与澳洲坚果总根干重随着各土层深度增加而变化不同，其末级根干重随着各土层深度增加而逐渐减少。4 a树末级根在0～20 cm土层分布占比为44.8%，8、25 a澳洲坚果末级根在0～20 cm土层分布占比高达60%左右，因而对于8 a以上澳洲坚果，除有机肥外，其他肥料施肥位置宜浅，施肥深度以不超过20 cm土层为宜。在施肥距离上，虽然4、8 a 树0～50 cm范围内总根系干重大于>50 cm范围总根系干重，但其>50 cm末级根（水分养分主要通过末级根吸收）干重远大于0～50 cm范围内末级根干重，4 a树>50 cm末级根干重占其末级根总干重达68.4%、而8、25 a树>50 cm末级根干重占其末级根总干重大于90%，可见对于4 a树以上澳洲坚果，施肥位置距离树干距离应大于50 cm。对于4 a以上澳洲坚果，除了改土施用有機肥外，其他肥料应施于不深于20 cm，距离树干>50 cm土层范围。前人研究结果表明[5]，在树冠滴水线处吸收根最多，由于根系挖掘采集工作量较大，本研究较为粗略，在滴水线范围根系与离树干其他距离根系差别未研究。在土壤深度上，各层次距离较大（20 cm），但依然可根据本研究结果及前人研究结果初步提出澳州坚果施肥位置：对于4 a以下幼龄树，随着树龄增加，化肥施肥位置离树干距离应逐步增加，1 a树宜离树干距离20 cm，4 a树施肥位置宜在50 cm外，树冠滴水线以内，深度为10～20 cm，有机肥可达40 cm；8 a以上树，化肥施肥位置宜在离树干50 cm处至树冠滴水线附近（树龄越大，离树干距离越远），深度10～15 cm有机肥施肥位置可深达30 cm。

在不同直径根系分布上，除了末级根，3个树龄澳洲坚果各级根干重基本均随根系直径的减少而减少。1～4级根干重占总根干重比例高达67%以上，为根系骨干根，主要起支持、固定、输导、贮藏作用。在本研究中，末级根为小于1.5 mm根，属生长根和吸收根（生长根平均直径1.25 mm，吸收根直径0.3～1 mm[6]），其主要功能为吸收水分和矿质养分，并将其转化为有机物，激素合成等。在3种树龄中，以4 a幼龄树末级根干重占树总干重比例最大，其次为8 a树，以25 a树的最小，这表明，幼龄树吸收水分养分能力相对较强。

参考文献

[1] Cull B W， Trochoulias T. The environmental range for commercial macadamia production[C]. First Australian Conference on Tree and Nut Crops， Perth： 1982： 54-61.

[2] 陆超忠，肖邦森，孙光明，等. 澳洲坚果优质高效栽培技术[M]. 北京：中国农业出版社，2000.

[3] 李俊茜. 云南首次召开澳洲坚果产业发展专题会议[N]. 都市时报，2015-10-17.

[4] 陆超忠，李仍然，张汉周，等. 澳洲坚果根系在土壤中生长、分布调查[J]. 云南热作科技，1997，20（2）：12-16.

[5] 倪荣新，葛永金，洪小平，等. 油茶——川西小黄菊复合经营中根系分布特征研究[J]. 浙江林业科技，2016，36（4）：10-14.

[6] 张玉星. 果树栽培总论[M]. 北京：中国农业出版社（第4版），2011.