土壤不同含水量对油松幼苗根系生长发育的影响

雷国平

(山西省临县林业局，山西 临县 033200)

根系是植物的主要吸收器官，其生长发育和土壤水分状况密切相关，并影响地上部分的生长发育和产量的形成。油松幼苗的根系是水分及营养吸收的主要器官，同时兼有营养合成、固定支持等重要功能。调亏灌溉是通过对土壤水分的合理控制，形成一定的水分胁迫条件，影响根系的生长和分布，并通过根冠之间的信号传导，对地上部分的营养生长和气孔行为等进行调控。因此，对调亏灌溉条件下根系的生长发育进行研究，有助于了解油松幼苗生长对土壤水分条件的反应特征，为调亏灌溉的合理实施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 盆栽试验

于2015年3月15日将油松幼苗移栽至盆内，每盆装土5 kg，随机摆放于室内接受光照。15日至25日期间进行充分灌溉，使其含水量保持在70% ～80%.从3月26日开始进行水分胁迫处理，处理Ⅰ(CK):土壤含水量为70% ～80%，处理Ⅱ(轻度调亏):土壤含水量为50% ～60%，处理Ⅲ(重度调亏):土壤含水量为40% ～50%.采用称重法于每天17:00测量各处理土壤含水量，当含水量达到控制下限时利用量筒加水至所需含水量，6月26日进行采样测定。

1.2 采样与测定

取样时从根茎结合处剪去地上部分，将地上部分标号带回室内称重，并用作物营养速测诊断法测定养分含量。然后往盆里灌水泡软泥土，取出待测根系冲洗干净，注意避免丢失根系，用纱布吸干附着在根系上的水分，之后进行称重和根系活力测定(TTC法)等。

2 结果与分析

2.1 对油松幼苗根系生长量和生长活力的影响

不同水分处理对油松幼苗根系生长量和生长活力的影响，见表1.

表1 不同水分处理对根系生长量和生长活力的影响

从表1可以看出，处理Ⅱ的根鲜重比对照增加了4%，处理Ⅲ的根鲜重比对照增加了8%，即重度调亏促进了根系的生长，但通过方差分析其并未达显著水平。很可能是因为一直受到适度的水分胁迫，再加上根部比地上部有着更有效的渗透调节作用，以致轻度的胁迫抑制地上部分生长超过抑制光合，造成过量的碳水化合物用于根系生长，使根的绝对重量增加。根系活力泛指根系的吸收、合成、氧化和还原能力等，是一种客观地反映根系生命活动的生理指标。TTC还原能力测定的是与呼吸有关的琥珀酸脱氢酶，TTC还原量能表示植物根系中脱氢酶的活性，并可作为根系活力的指标。在轻度调亏下，油松幼苗根系的 TTC还原量比对照提高了36%，但重度调亏下TTC还原量又降到了8%.表明调亏产生的水分胁迫能够增强根系的吸收性能。土壤含水量在50%～60% 范围内，水分胁迫越重，根系活力越大;当土壤含水量低于50%后，根系活力又会随胁迫的加重而逐渐降低。

2.2 对油松幼苗根系吸收养分的影响

不同水分处理对油松幼苗根系吸收氮、磷、钾的影响，见表2.

表2 不同水分处理对根系吸收养分的影响 mg/kg

由表2可以看出，在苗期，油松对钾的吸收量最大，磷次之，氮最少。由于苗期根系不发达，因此，对可移动性强且能增强植物抗旱性的钾的吸收要比氮、磷大得多。而大量试验研究已证实，磷肥对于作物的抗旱性有良好的影响。随着水分胁迫的加重，苗期油松根系对氨基酸态氮、速效磷、速效钾养分的吸收均呈不同程度的递增趋势，只有对硝态氮的吸收呈降低趋势。总体上与上述根系活力随胁迫加重而提高的结果一致。在苗期进行抗旱锻炼时，苗木对氮、磷、钾的需求量均相应增加。所以，一定要保证养分的供给，尤其是钾。苗期对水分胁迫的抵抗力较强，适当的水分胁迫能够刺激幼苗根系生长并增强根系的吸收性能。上述结果是在盆栽条件下所得，由于盆的体积小，灌水频繁，使得油松幼苗在很低的土壤含水量条件下仍然能够存活和生长。大田情况则需进一步研究验证。

3 结论与讨论

1 )试验结果表明，在土壤含水量不低于40%的水分胁迫范围内，油松幼苗根系的生长量随胁迫的加重而增加。土壤含水量在50%～60% 范围内，水分胁迫越重，根系活力越大;当土壤含水量低于50%后，根系活力又会随胁迫的加重而逐渐降低。由于试验下限范围设计没能达到阻碍根系生长的程度，最低水分胁迫下限还有待进一步研究。在苗期，油松对钾的吸收最大，磷次之，氮最少;随着水分胁迫的加重，苗期油松根系对氨基酸态氮、速效磷、速效钾养分的吸收均呈不同程度的递增趋势。

2 )近年来，随着研究方法的改进和现代根系定量分析技术的发展，对根系在土壤中的空间分布进行了大量研究。特别是根系对土壤水分胁迫响应的研究已成为诸多学科研究的热点问题。但由于根系环境的复杂性及根系研究方法和定量分析手段的局限性，使对根系的研究相对滞后。并且植物在受到土壤水分胁迫时会表现出非常复杂的过程，在不同的反应阶段植物适应干旱的机制也是不尽相同的。因而，有必要对植物根系做进一步的研究。

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