江南油杉切根移栽根系参数及其与生长的关系

何应会 ，蒋 燚 ，刘 菲 ，李 娟 ，戴 菱 ，王 勇 ，黄荣林

（广西林业科学研究院 a.国家林业局中南速生材繁育实验室；b.广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002）

江南油杉切根移栽根系参数及其与生长的关系

何应会a，b，蒋 燚a，b，刘 菲a，b，李 娟a，b，戴 菱a，b，王 勇a，b，黄荣林a，b

（广西林业科学研究院 a.国家林业局中南速生材繁育实验室；b.广西优良用材林资源培育重点实验室，广西 南宁 530002）

针对江南油杉轻基质容器苗盘根较严重、侧须根少的问题，以不切根（CK）为对照，开展芽苗切根控根试验，研究留根长度和切根比例对江南油杉容器苗生长及根系构型的影响。结果表明：当茎芽高度≥2 cm时，依据胚根长比例进行切根移栽更有利于江南油杉轻基质容器苗的生长和改善根系质量，且以切根1/2效果最佳，但留根长度不宜超过4 cm。综合根系参数分析结果，与不切根相比，芽苗切根后主根长缩短26.12%～45.25%，根径增加25.33%～41.45%，一级侧根数增加15.51%～70.81%，一级侧根长度的最大增幅为50.00%～69.05%，盘根现象能减少到3.33%。本试验中，对促进生长和改善根系构型效果较好的试验处理为切根1/2和留根2 cm，由于分叉根的大量形成，侧根的萌发面积增加且形态更高级，苗木根系呈现须根化，根系构型更合理。

江南油杉；芽苗切根；根系构型；一级侧根 ；分叉根

精准培育的理念已经渗入到森林培育技术的各个环节，林木育苗细至育苗容器、基质配方、施肥配比、控根技术的选择等越来越受重视[1]。苗木的根系质量关系着造林后苗木的生长及造林效果，切根是苗木培育过程中物理干扰根系最为常见的技术[2]，狭义的切根专指苗期切根（post-seedling root pruning），主要应用于裸根苗的培育，广义的切根包括芽苗切根（bud-seedling root pruning）、 苗 期 切 根 （ post-seedling root pruning） 和起苗后的修根（root pruning prior to transplanting）等 3 种类型[3]。芽苗切根移栽是将沙床催播的幼苗胚根切除一部分后再移栽到容器中，这种做法已在马尾松Pinus massoniana[4]、湿地松Pinus elliottii[5]、闽楠Phoebe bournei[6]、红锥Castanopsis hystrix[7]、任豆树Zenia insignis[8]以及大叶栎Castanopsis fi ssa[9]等树种育苗中应用，但不同的树种因切根强度、切根时机、苗木的初始规格、环境条件（如基质养分水分条件）等不同而产生差异较大的效果甚至相反的结论。由于容器苗的根系生长在有限的空间内，根系畸形、侧须根少是容器苗生产中存在的主要问题[10]，筛选或组合有效的控根方法对解决容器育苗根系质量问题意义重大。

江南油杉Keteleeria cyclolepis为松科油杉属常绿大乔木，分布于我国广西、广东、福建、云南、贵州、湖南、江西、浙江等地，常生于海拔340～1 400 m的山地，水平分布和垂直分布均较松科其他各属低。深根性树种，对土壤的适应性较广；根系发达、粗壮，具发达的皮层，能贮藏较多的水分，耐干旱，是优良的山地造林树种[11-12]。近年来，南方多个省区已将其列为重点发展的珍贵用材树种之一。“单根性强蹲苗期长”几乎是松科植物普遍存在的问题，本试验研究以江南油杉芽苗为研究对象，研究留根长度和切根比例对苗木生长及根系形态的影响，以明确适宜江南油杉容器苗生长的切根方式，为下一步组合控根技术研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

江南油杉球果于2014年11～12月采自广西博白林场、大桂山林场、恭城、乐业、金秀等地，采回后立即进行去脂脱籽处理，净种后装袋，供试材料为种源混合种子。于2015年2月，冷水浸种36 h，消毒后将种子播于沙床催芽。待萌发后，茎芽高度≥2 cm，幼叶未展时进行胚根切根移栽试验，育苗方式为无纺布轻基质容器育苗。

1.2 试验设计

根据胚根的留根长度和切根比例，试验设置：①芽苗留根2 cm（keep 2 cm of radicle），②芽苗留根3 cm（keep 3 cm of radicle），③芽苗留根4 cm（keep 4 cm of radicle），④芽苗切根1/2（cut off 1/2 of radicle），⑤芽苗切根1/3（cut off 1/3 of radicle）共5个处理，以不切根为对照（intact bud-seedling，CK），每处理54株（1个苗盘），3次重复。

1.3 切根移栽及后期管理

起苗前先用清水淋透沙床，将幼苗小心取出，洗净泥沙后进行切根。切根完成后分别转入浓度为0.2 g/L的ABT 3号生根粉水溶液中，浸泡幼苗根部20 min后取出移栽。移栽前一天将轻基质育苗盘浇水淋透，再用剂型为80%的代森锌可湿性粉剂600倍液进行消毒，移栽时先用竹片在育苗容器正中引种植穴，放入芽苗后压实基质，移栽完成后淋定根水。苗期及时除草，并进行水肥常态化管理和病虫害防治。

1.4 指标测定及数据分析

切根前，随机选取50株测定芽苗根长。切根试验移栽后，于10月底苗木停止生长期，调查移栽成活率，每处理选取30株测定苗高、地径、主根长、根径、一级侧根数、一级侧根长度、侧根集中分布范围，同时，统计每试验处理苗木的直根、分叉根、盘根的株数情况，拍照并观察其外部形态差异。数据整理和分析采用Excel和SPSS统计分析软件完成。

2 结果与分析

2.1 不同切根处理对江南油杉苗促生长效果比较

从切根试验苗木成活率统计结果来看（表1），芽苗切根江南油杉苗移栽成活率均达到96%以上，其中，留根2 cm、留根3 cm和切根1/2的移栽成活率高达98%以上，相比对照（CK），切根移栽苗木成活率更高。芽苗切根对苗高和地径的生长均有不同程度的促进作用（均值统计结果显示），切根处理的苗高生长量增加了27.67%～61.64%，地径生长量增加了5.91%～43.55%，不同切根处理之间差异较大。经多重比较发现（Tukey HSD），切根1/3的苗高、地径生长量与对照（CK）间无显著差异，而留根2 cm、留根3 cm和切根1/2与对照（CK）之间差异达到了极显著水平，其中，对苗高促生效果最好的为切根1/2处理，对地径促生效果最好的为留根2 cm、留根3 cm和切根1/2处理。结合留根长度综合分析得出，江南油杉芽苗切根移栽时，依据胚根长比例进行切根更有利于苗木地上部分的生长，且以切根1/2效果最佳，同时，留根长度不宜超过4 cm。

表1 不同切根处理对江南油杉苗生长的影响†Tabke 1 Effects of different root pruning on the growth of Keteleeria cyclolepis seedings

2.2 不同切根处理江南油杉苗根系参数的比较

江南油杉切根苗无论是主根还是侧根的生长状况均优于对照（CK），但各处理间有所差异。在表2中，主根长在试验处理与对照（CK）间差异十分显著，切根处理主根缩短26.12%～45.25%，且切根后对根径生长以及形态特征会产生极大影响。各处理根径大小依次为切根2 cm＞切根1/2＞切根3 cm＞切根1/3＞留根4 cm＞CK，根径增加25.33%～41.45%。通过对各处理30株苗木的统计发现，对照（CK）由于没进行切根，盘根现象严重，盘根比例为36.67%。留根2 cm产生分叉根的比例最大，达90%，其次为切根1/2和留根3 cm处理，由于分叉根的产生而引起根系构型的改变，其盘根比例也分别减少到了3.33%、10.00%和13.33%。

表2 不同切根处理江南油杉苗根系参数比较Table 2 Comparison of roots parameters in different root pruning of Keteleeria cyclolepis seedings (n=30)

侧根对于苗木根系的水分养分吸收代谢具有重要作用。切根处理较对照（CK）而言，侧根数量较多，且形态更高级，但各处理间存在差异（见图1）。表2数据表明，一级侧根数在切根处理与对照（CK）之间差异显著，切根1/2的一级侧根数均值为20.60，明显高于其余各处理。以往的研究表明，侧根根长与造林后苗木表现有很大关联，一级侧根长数能够很好地表示根系的活力[13]。本试验中，留根2 cm和切根1/2的一级侧根平均长度较长，且差异显著。一级侧根集中分布范围测定分析结果表明，切根1/2的侧根分布范围最广，达到根基以下1～7 cm，而切根1/3和对照（CK）形成的侧根较少且分散。综合苗木根系参数分析结果表明，芽苗切根移栽的江南油杉容器苗与不切根培育的差异十分显著，切根容器苗主根长缩短26.12%～45.25%，根径增加25.33%～41.45%，盘根比例最少能减少到3.33%，一级侧根数增加15.51%～70.81%，一级侧根长度的最大增幅为50.00～69.05%。本试验中对根系生长及构型促进效果较好的试验处理为切根1/2和留根2 cm，由于分叉根的大量形成，侧根的萌发面积增加且一级侧根形态更高级，苗木根系呈现须根化，根系构型更合理。

2.3 各生长指标在不同切根处理间的差异显著性

图1 不同切根处理对江南油杉苗木根系生长的影响Fig.1 Effect of different root pruning on the root growth of Keteleeria cyclolepis seedings

表3 单因素方差分析的F验†Table 3 F-test of one factor variance analysis

表3数据显示，测定分析的6项苗木生长及根系参数指标在不同切根处理间的差异均达到了极显著水平（P＜0.01）。通过比较F值发现，6项指标在不同切根水平条件下的变异大小为苗高＞一级侧根数＞一级侧根长度＞地径＞根径＞主根长，苗高、一级侧根数在不同切根处理间变异较大，主根长在不同处理间的变异最小，均方差MS结果也显示，主根长组内变异较大。在一定程度上说明，解决轻基质容器育苗的盘根（窝根）问题是提高苗木根系质量的关键所在。本试验得出，合理的切根方式可以有效促进江南油杉苗木的生长和改善根系形态结构，但育苗中盘根（窝根）的问题仍然存在，如何综合切根方式、育苗基质、容器规格、控根试剂[14-15]。等因素组合改造江南油杉容器苗根系构型以及作用机理研究将是下一步工作的重要内容。

3 结论与讨论

本试验研究得出，江南油杉芽苗移栽时，当茎芽高度≥2 cm时，依据胚根长比例进行切根更有利于江南油杉轻基质容器苗的生长和改善根系质量，且以切根1/2效果最佳，但留根长度不宜超过4 cm。综合根系参数分析结果，与不切根相比，芽苗切根处理主根长缩短26.12%～45.25%，根径增加25.33%～41.45%，盘根现象能减少到3.33%，一级侧根数增加15.51%～70.81%，一级侧根长度的最大增幅为50.00%～69.05%。本试验中对根系生长及构型促进效果较好的试验处理为切根1/2和留根2 cm，由于分叉根的大量形成，侧根的萌发面积增加且形态更高级，苗木根系呈现须根化，根系构型更合理。

根系在土壤中的分布特征极大地影响着植物获取可利用水肥资源的能力，根系生长的各项指标是考察苗木是否壮苗的重要生物学指标[16]。芽苗切根多指容器实生苗培育过程中，将沙床上的芽苗在适宜的时期从根系下部截除胚根的一部分再移入容器的操作。通过早期的切根干扰，有利于改善苗期根系生长状况，进而提高苗木质量。已有研究表明，侧柏、刺槐和白榆苗木的一级侧根数及生长量与主根切断比例有关，且切根苗一级侧根的发生位置更接近于根基，不同的切根比例一级侧根集中范围也有差异[17]。

通过马尾松、湿地松的芽苗切根试验发现[18-19]，切根1/2的苗木地径、侧根数、侧根鲜重、菌根数均高于切根1/3的苗木，造林效果也表现出同样的趋势，这与侧柏、刺槐和白榆切根1/3 效果较优的结论不相一致。大叶栎容器育苗时发现，芽苗移栽时留根2～4 cm有利于苗木的生长，且在茎芽展叶期移栽成活率较高[20]。可见，不同的树种因自身生物学特性所采取的切根方式也要相应调整。

目前，芽苗切根方面的研究多局限于技术层面，而对于切根后的生理过程缺乏深入研究，切根调控苗木质量的机制尚不清楚，多因素组合调控方法应用较少。本研究仅从切根强度方面浅略探讨了不同切根处理对江南油杉容器苗生长和根系构型的影响，为进一步开展切根的促生作用机理研究提供了前期依据。在今后的研究中，可结合育苗基质、容器规格、施肥配方、控根试剂的选择等，深入研究组合控根对苗木内源激素、碳水化合物、矿质营养、苗木抗性、高生长、根系构型以及造林效果的影响，阐明切根的促生作用机理，并为江南油杉优质壮苗的培育提供理论依据。

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Root parameters and its relationship with growth ofKeteleeria cyclolepisseedlings after bud-seedling root pruning transplanting

HE Ying-huia,b, JIANG Yia,b, LIU Feia,b, LI Juana,b, DAI Linga,b, WANG Yonga,b, HUANG Rong-lina,b
(a.Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China; b.Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute, Nanning 530002,Guangxi, China)

Compared with the intact seedling(CK), an bud-seedling root pruning experiment was carried out to determine that the in fl uence of different radicle keep length or pruning ratio onKeteleeria cyclolepiscontainer seedling growth and root architecture, Which in order to solve the problem about of root intertwisting phenomena and less lateral root ofKeteleeria cyclolepislight matrix container seedling.The results showed that, According to the proportion of radicle long to do root-cut transplanting while the bud seedling height was 2 cm or more is more advantageous to the growth and root system con fi gurations ofKeteleeria cyclolepislight matrix container seedling.And cut off 1/2 is the best chose, at the same time the root keep length should not be more than 4 cm.Based on analysis results of the root parameters, compared with the intact seedling(CK), it can make taproot length shorten 26.12%～45.25%, meanwhile,the root diameter increased by 25.33%～41.45%, primary lateral root number increased by 15.51%～15.51%, the biggest increase level of lateral root length is 50.00%～69.05%, root intertwisting phenomena can be reduced to 3.33% after root pruning experiment processing.In this experiment, the best test that can promote root growth and improve root architectures were cut off 1/2 and keep 2 cm of the root.Due to large amounts of bifurcate root formation, it encourage greater germination area and more advanced form of lateral root, so the seedling root presents fi brous structure that root con fi guration is more reasonable.

Keteleeria cyclolepis; bud-seedling root pruning; root architectures; primary lateral root; bifurcation root

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.07.003

http: //qks.csuft.edu.cn

S791.15

A

1673-923X(2016)07-0012-04

2015-11-11

广西优良用材林资源培育重点实验室开放课题（13B0202）；广西林业科技项目（桂林科研[2015]第33号）；国家林业公益性行业科研专项（201304108）

何应会，工程师，硕士

蒋 燚，教授级高级工程师，博士；E-mail：jy68@163.com

何应会，蒋 燚，刘 菲，等.江南油杉切根移栽根系参数及其与生长的关系[J].中南林业科技大学学报，2016, 36(7):12-16.

[本文编校：吴 毅]