适宜槟榔幼苗根系生长的土壤水含量筛选

陈歆 龚晶晶 彭黎旭 刘贝贝

摘要：【目的】筛选适宜槟榔幼苗根系生长的土壤水含量，为制定槟榔幼苗水分灌溉标准提供参考依据。【方法】以盆栽槟榔幼苗为试验材料，分别设土壤相对水含量（30±5）%（T1）、（45±5）%（T2）、（60±5）%（T3）、（75±5）%（T4）和（90±5）%（T5）处理，持续控制60 d，分别测定各处理幼苗的鲜重、干重、干物质分配情况及根系形态和活力。【结果】T5处理槟榔整株幼苗、根、茎及叶的鲜重和干重均最重，其中，整株幼苗鲜重极显著重于其他处理（P<0.01，下同）。T4和T5处理槟榔整株幼苗的干重、根鲜重及根干重均显著重于T1、T2和T3处理（P<0.05）。T1、T2和T3处理槟榔幼苗的干物质多数向茎和叶分配，其中T1处理槟榔幼苗叶片干物质占整株的百分比增加11.32%，茎的百分比增加5.00%，根的百分比下降8.63%。土壤水含量与幼苗根系活力呈正相关，相关系数为0.9545。T4和T5处理槟榔幼苗根系的总鲜重、总干重、总长度、总表面积及总体积均极显著高于T1、T2和T3处理。【结论】槟榔育苗的土壤相对水含量以（75±5）%为宜，此条件下最有利于槟榔幼苗根系生长。

关键词： 槟榔；育苗；土壤水分；根系活力

中图分类号： S792.91 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）10-1715-05

0 引言

【研究意义】槟榔（Areca catechu）是棕榈科多年生常绿浅根系乔木，主要分布于南亞、东南亚地区，最适宜生长于23～26 ℃、年降水量1600～1800 mm、相对湿度60%～70%的环境（任军方等，2010；Peng et al.，2015）。槟榔抗逆性强，经济寿命达50～60年，其幼苗期的根系形态、生长会影响成年期的固根能力，根系发育良好能提高槟榔产量。我国的槟榔主要种植于海南和台湾（陈歆，2008），海南省的种植面积达6.10万ha，总产量15.2万t，占全国产量的99.0%以上，总产值23.5亿元，是海南农业的第二大支柱产业（邓秀成，2008；张冬明等，2014）。海南省属热带季风气候，水分分布时空特征明显，常出现季节性干旱，导致部分地区槟榔收获期变短，产量降低，有些槟榔树种植20多年即出现挂果衰退迹象，加上海南槟榔园多分布在贫瘠山坡地，水分管理十分粗放（陈歆，2008），水分已成为影响海南槟榔产业发展最主要的环境因素。因此，筛选适合槟榔幼苗根系生长的土壤水含量，对促进海南槟榔产业发展具有重要意义。【前人研究进展】陈思婷等（2009）、曹红星等（2010）、陈歆等（2010a，2010b，2015）研究发现，槟榔幼苗在逆境下会启动保护酶系统，提高细胞膜质透性，减弱植株光合能力。陈歆等（2012）分析槟榔叶片叶绿素荧光参数发现，在土壤水分含量≤30%时，其反应中心会出现不易逆转的破坏现象。王卫锋（2013）研究认为，植物从外界吸收水分的同时又通过光合作用丧失水分。胡承伟等（2013）研究发现，根系是植物对水分胁迫最早有反应的器官，也是最早从土壤中获得水分的器官。陈歆等（2015）研究发现，土壤水分胁迫越严重，槟榔幼苗外观表现越萎蔫。【本研究切入点】目前，有关槟榔幼苗根系抗旱性及其水分胁迫生理的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】探讨土壤水分含量与槟榔幼苗根系生长的关系，确定适宜槟榔幼苗根系生长的土壤相对水含量，为制定槟榔幼苗水分灌溉标准及提高槟榔产量提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验在海南大学儋州校区实验基地（东经109°496′、北纬19°512′）防雨大棚进行。供试槟榔幼苗为5个月生海南长蒂槟榔种，由海南省儋州市西庆农场提供。选取4～5片叶、叶色浓绿、生长健壮、直径22.0 mm、高21.5 cm的槟榔幼苗若干进行盆栽，每盆定植1株；栽培土在槟榔基地就地采取，风干过1.3 cm筛后装盆，每盆装5.5 kg。栽培土的土壤有机质含量9.15 g/kg，pH 5.88。移栽后对槟榔幼苗进行正常管理，移栽30 d后幼苗生长形态稳定，选叶色浓绿、长势均匀、生长健壮及无病虫害的槟榔苗进行土壤水分处理试验。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 试验设计 参照GB 7835-1987测得田间最大持水量为22.25%，因此，进一步参考Hisao（1973）的方法，分别设土壤相对水含量（30±5）%（T1）、（45±5）%（T2）、（60±5）%（T3）、（75±5）%（T4）和（90±5）%（T5），共5个处理，单因子完全随机设计。每处理30株，6次重复。

1. 2. 2 测定项目及方法 持续处理60 d后分别测定各处理的整株幼苗、根、茎及叶的鲜重、干重、干物质分配情况及根系形态；分别于处理15、30、45和60 d时测定幼苗根系活力。各器官鲜重、干重、干物质分配情况及根系形态采用李洪立等（2011）的方法进行测定分析，根系活力采用TTC法进行测定（李合生，2003）。参照陈歆等（2010a）的方法进行盆栽水分控制和水分管理。

1. 3 统计分析

试验数据采用Excel 2003进行整理和相关分析，用DPS 9.0进行方差分析，并用Duncans新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2. 1 土壤水含量对槟榔幼苗鲜、干重的影响

由表1可知，随土壤相对水含量升高，槟榔幼苗根、茎及叶的生物量总体上呈增加趋势；T5处理的整株幼苗、根、茎及叶的鲜重和干重均最重，其中整株幼苗的鲜重、茎鲜重和叶干重极显著重于其他处理（P<0.01，下同），整株幼苗的干重、根鲜重及根干重、茎干重与T4处理差异不显著（P>0.05，下同），叶鲜重显著重于T4处理（P<0.05，下同），极显著重于T1、T2和T3处理；各处理槟榔幼苗植株以叶片的水分含量最高，其次为茎，最低为根。说明土壤相对水含量为（90±5）%时可显著促进槟榔幼苗的物质积累。

2. 2 土壤水含量对槟榔幼苗干物质分配的影响

从图1可以看出，槟榔幼苗的干物质分配比例总体上表现为叶>茎>根；土壤水含量不同，干物质分配比例也存在差异。与T4处理相比，T1、T2及T3处理槟榔幼苗的干物质多数向茎和叶分配，尤其是T1处理，叶和茎的干物质占整株干物质的百分比分别增加了4.14%和0.07%，而根的干物质所占百分比下降了4.27%。说明土壤相对水含量（75±5）%较有利于槟榔幼苗根系物质的累积。

2. 3 土壤水含量对槟榔幼苗根系活力的影响

由表2可知，从时间角度来看，各处理槟榔幼苗的根系活力在控制45 d内波动增加，控制45 d后根系活力均有所下降；持续控制60 d后，T4和T5处理的幼苗根系活力极显著高于T1、T2和T3处理。相关分析结果表明，土壤水含量与幼苗根系活力关系可用方程y=0.151x+2.129表示，相关系数为0.9545，说明本研究中土壤水分持续控制60 d时，土壤水含量与槟榔幼苗根系活力呈正相关。

2. 4 土壤水含量对槟榔幼苗根系形态的影响

2. 4. 1 对根系分级的影响 对槟榔幼苗根系扫描图使用WinRhizo 2004b进行测定、分析后，将长度（L）划分为04.0 cm 3个区间，将根系表面积（S）划分为0

4 结论

本研究结果表明，培育槟榔幼苗的土壤相对水含量为（75±5）%时，其根系总量、总长度、总表面积及总体积均最大，最有利于槟榔幼苗根系生长。

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（責任编辑 思利华）