切根和施肥对银杏大苗生长的影响

石从广，陈雅静，沈 泉，龚华勤，李因刚，杨少宗，蒋冬月，沈 鑫，柳新红

（1.浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023；2.中南林业科技大学 林学院，湖南 长沙 410004；3.浙江省长兴县林业技术推广中心，浙江 长兴 313100；4.长兴县煤山镇林业工作站，浙江 长兴 313117）

银杏Ginkgo biloba的适应性和抗逆性强，树体雄伟挺拔、姿态优美，病虫害少，寿命长，春夏葱翠蔽日，秋季满树金黄，为理想的园林绿化树种和观赏树种。世界上许多国家已把银杏作为庭荫树、行道树和观赏树广泛栽植，或制作成观叶和观果盆景[1]。目前银杏越来越多应用于城市道路、公园及风景区的绿化，基于目前用作绿化的银杏多为裸根大苗，移栽之后存在较长的缓苗期，限制了银杏作为绿化树种的进一步推广，因此在移栽前进行切根胁迫处理，使得银杏提早进入缓苗期，有利于移栽后迅速恢复。

林木切根育苗，也称截根育苗，是在林木幼苗培育或移栽的过程中，截除树根的一部分，关键是促进树木根系侧须根数的增加，以达到提高幼苗成活率，降低造林成本的目的。冯政夫等研究发现，切根后苗木根系的生长速度取决于土壤的温度[2]。如果土壤温度低，切根后不利于苗木根系生长，根系的数量受到限制。王海林对落叶松Larix gmelinii切根苗造林成活率高的机理表明，苗木通过切（截）根还可防止其在圃地期间高的突长，促进了茎部的粗生长，起到了蹲苗作用，增加了苗木木质化强度，切根育苗可提高苗木质量，使得造林时不易出现弯根和窝根，同时提高造林成活率，并促进幼林生长和提前郁闭成林[3]。WANG等研究了不同切根长度和生根剂组合对钩锥Castanopsis tibetana幼苗生长的影响，结果表明不同种源和处理方式对钩锥幼苗保存率有显著影响；切根处理和生根剂组合对幼苗的根径生长和株高生长也有所促进[4]。许春锦对红锥C.hystrix切根育苗试验的研究[5]，邱辉和王德祥等对湿地松Pinus elliottii大田育苗截根技术研究[6-7]，林志鹏、陈高杰和葛俊敏等对马尾松P.massoniana林木及幼林切根育苗效应研究[8-11]，均表明切根育苗可抑制苗木主根生长，促进侧根根系发育，增加菌根菌含量，使得高径比和冠根比更加协调。这些研究大都是关于芽苗切根，且研究树种大都是松杉类和锥类苗木，关于木本植物中大规格苗木切根的研究文献比较少见。

中大规格苗木生长主要依靠光合作用提供营养，保留部分主根和侧根就能够满足苗木生长所需的水分和养料，而切断部分侧根，不仅能在一定程度上抑制根系的无序徒长，还能够使切口愈合处形成根原基，促进须根的生长[12]。因此，对银杏5～15年生实生大苗的分期切根试验，并在切根的同时辅以施肥处理，探讨切根与施肥对银杏大苗胸径和树高以及侧根上须根生长的影响。分期切根技术，即一次切掉一半根系，分两次切根，切根的同时予以施肥处理，切根间隔周期为1 a，切根后苗木原地培养，待恢复树势后再移栽，此种方法有望解决银杏大苗移栽缓苗期长的问题。

1 材料与方法

1.1 样地概况

浙江省长兴县地处浙江省北部，长江三角洲杭嘉湖平原，太湖西南岸，30°43′～31°11′N，119°33′～120°06′E，属亚热带海洋性季风气候，年平均气温15.6℃，年际气温极差为1.2℃，年均降水量1 309 mm，3-9月是全年降水集中期，占年降水量的75%以上。年均日照时数1 810.3 h，光照分配较均匀。土壤分为红壤土、水稻土、潮土、岩性土，苗圃地多由水田和旱田改造而来，以红壤土和水稻土为主。样地设置在长兴县煤山镇茗圃苗木场，种植的银杏以5～15年生为主，栽植密度控制在600～1 110株·hm-2，土壤为红壤土，pH均值为6.1。

1.2 试验设计

采用完全随机区组设计，选取生长良好的实生银杏裸根大苗进行试验，分两轮试验，第一次试验从2013年12月开始，第二次试验从2015年12月开始。

第一次试验：2013年12月28日，随机选择生长良好的15年生实生银杏裸根大苗（胸径25 cm左右）24株进行试验。设置2个处理（R：用平头钢铲纵向截断距离苗木3倍地径处总量1/2的主根和侧根，并在切口所在弧形沟撒施500 g复合肥；CK：不切根但在树冠外围处开4条沟施肥，每株500 g复合肥），每个处理12株，3次重复，切根处理施肥时直接埋在弧形沟内，然后回填土。复合肥为鄂中复合肥（湖北鄂中生态工程股份有限公司，其中N：P2O5：K2O=26：10：16）。

第二次试验：2015年12月10日，随机选择胸径7～15 cm 的银杏5～10年生实生裸根苗72株，试验采用2因素完全重复区组析因设计，共计6种处理，每处理12株，3次重复。试验设计见表1。此轮试验采取分期切根，切根日期分别为2015年12月与2017年1月，前后2次切根挖的弧形沟刚好能围绕根部形成一个同心圆环。

表1 2因素3水平的试验设计Tablel Experiment design of 2 factors and 3 levels

1.3 切根处理的具体措施施肥处理

切根处理对应的技术措施包括以下两点：

1.3.3 环形切根处理 头年12月在距离银杏裸根苗根部3倍胸径处，沿着南北方向挖两条50～60 cm长，20 cm均宽，50 cm深的弧形沟，翌年12月与头年一样沿东西方向挖两条弧形沟，前后两次挖的弧形沟刚好能围绕根部形成一个同心圆环，施肥时直接埋在弧形沟内，然后回填土。

1.3.2 挖沟施肥处理 对于不切根但需施肥的处理，与切根相同时期在大苗根部树冠投影部位4个角挖长40 cm，宽20 cm，深20 cm的施肥沟，施用不同种类肥料，挖土回填。

1.4 表型与生理指标统计

第一次试验于2013年12月选试验大苗，切根施肥前测量树高、胸径和平均每侧根上的细根数等指标，切根施肥后于2014年12月，当银杏停止生长时再测量这些指标一次，共统计2次指标。分析统计切根前、后的胸径、树高、细根数3个因子变化值，以及侧根切口的愈合状况，观察和统计切根处理增加的细根数。

第二次试验于2015年12月选试验大苗，测量树高、胸径等指标，测量后立即进行第一次切根施肥，2016年12月当银杏落叶时，再次测量这些指标；2017年1月进行第二次切根施肥，2018年1月第3次测量这些指标。

树高测定采用标注长度刻度的测高杆（人举测高杆）法，胸径用胸径尺来测量，精确度为0.1 cm；在观察根系生长变化情况时，每个处理选取3棵树，每棵树挖取4条侧根，洗干净后放在低倍体视显微镜（Caikon,XTL-2400）上观察统计侧根上的细根数。

1.5 数据分析

采用Excel 2003和SPSS 19.0软件进行数据分析处理，采用单因素方差分析法（one-wayANOVA）和Duncan法进行方差分析以及多重比较（α=0.05），并用主效应和交互效应分析两因素（侧根切除与否、不同施肥方式）对胸径、树高的影响。

2 结果与分析

2.1 切根处理对银杏大苗树高、胸径和侧根上细根数的影响

第一次的试验结果见表2。从表2可看出，切根处理R的苗木胸径和树高增长量（1.83±0.44 cm和0.87±0.42 m）均低于CK的增长量（2.17±0.36 cm和0.98±0.38 m），但二者之间差异不显著，说明切根对银杏裸根苗的生长造成了一定影响，但影响不大；切跟处理R每条侧根上细根增量（31.5±8.6条）大幅高于CK的增量（1.92±2.54条），经方差分析显示两者间存在极显著差异（P＜0.01）。

由此可以得出，在同等经营管理措施下，纵向截断距离苗木3倍地径处总量1/2的侧根，对苗木胸径、树高生长无明显影响，根系切断进入生长期后，在切口处形成愈伤组织，顶端进而形成根原基，苗木主根生长受到抑制，切根1 a后，侧根上细根数量大幅增加。

表2 第1轮试验苗木切根前、后生长情况Table2 Growth traits of G.biloba saplings 1 year before and after root cutting

2.2 分期切根和不同施肥措施对银杏苗木树高和胸径生长的影响

第2次试验各处理的结果见表3。

从表3可看出，对于树高生长，2015-2016年，对照CK的树高增量（1.15±0.58 m）均显著高于其他处理的增量，说明切根和开沟施肥对银杏大苗树高生长产生了一定的抑制作用，但在2016-2017年，CK对应的树高增量（1.07±0.44 m）与T3，T4和T5之间并无显著差异，表明这种差异有所缩小。同一处理不同年份树高生长量也存在差异，CK和T1处理基本保持平稳，T2处理明显降低（目前尚不知由于测量时的统计误差还是其他原因引起），T3，T4和T5处理均有所增长，其中T3增幅最大（增幅高达114.28%）。总的来说，2016-2017年树高增量（平均0.90 m）明显大于2015-2016年的树高增量（平均0.70 m），说明随着恢复时间增长，切根和开沟施肥对银杏树高生长的抑制作用有所减少。

表3 分期切根和施肥处理对银杏大苗树高和胸径生长的影响Table3 Effect of root cutting 2 times and fertilization treatment on height and DBH growth of G.biloba sapling

从表3还可以看出，对于胸径生长，2015-2016年，T2处理的胸径增量最大（1.44±0.62 cm），T1（1.16±0.33 cm）和T2处理的胸径增量均显著高于其他处理的，说明不切根时，施肥对银杏大苗胸径的生长有明显的促进作用；T3和T4处理的胸径增量（0.57±0.21 cm和0.69±0.58 cm）显著低于其他处理，说明切根对银杏大苗胸径的生长有一定的抑制作用；2016-2017年，虽然T3和T4处理的胸径增量（0.76±0.64 cm和0.60±0.41 cm）仍显著低于其他处理，但差异有所减少，表明切根对银杏大苗胸径生长的抑制作用有所减小。同一处理不同年份胸径生长量也存在差异，T1和T4处理基本保持平稳，T2处理有明显降低（目前尚不知由于测量时的统计误差还是其他原因引起），T3，T5和CK处理均有所增长，其中T5增幅最大（增幅高达90.91%），这与树高的生长情况有些类似。总的来说，2016-2017年胸径增量（平均1.02 cm）大于2015-2016的胸径增量（平均0.90 cm），但两者间并无显著差异，说明随着恢复时间增长，切根和开沟施肥对银杏胸径生长的影响有所减少。

2.3 切根与施肥对树高和胸径生长的主效应和交互效应

2.3.1 切根与施肥对树高生长的主效应和交互效应 为探讨切根与施肥对银杏大苗树高生长的效应以及两因素之间的交互效应，对表3中的6个处理进行重新分组，切根与否设为A组，不切根处理为A0，切根处理为A1；施肥与否设为B组，施复合肥为B1，施用有机肥为B2，不施肥为B0，以2015-2016年和2016-2017年两年度的树高增量之和为因变量，进行一般线性模型单变量分析，得到表4。

表4 切根与施肥对银杏苗木树高生长的主效应和交互效应Table4 Main effect and interaction effect of root cutting and fertilization on height growth of G.biloba sapling

由表4可知，因素A主效应的F值为2.869，对应的P=0.096＞0.05，表明切根对银杏树高增长的效应很小，切根与否不是影响树高生长的主要因素；因素B主效应的F值为9.832，对应的P=0.000＜0.01，表明施肥对银杏树高增长的效应显著，施肥与否对树高生长影响很大，施肥是影响树高生长的主要因素；A*B交互效应的F值为6.398，对应的P=0.003＜0.01，说明两因素间存在交互作用，最大的合计数为2.6 m，对应的组合水平为A1B1，即切根同时施用复合肥（化肥）效果较佳，可认为两种因素有协同作用。

2.3.2 切根与施肥对胸径生长的主效应和交互效应 同样对表3中的6个处理进行重新分组，以2015-2016和2016-2017两年度的胸径增量之和为因变量，进行一般线性模型单变量分析，得到表5。

由表5可知，因素A主效应的F值为9.775，对应的P=0.003＜0.05，表明切根对银杏胸径增长存在显著效应，切根与否是影响胸径生长的主要因素；因素B主效应的F值为0.987，对应的P=0.38＞0.05，表明施肥对银杏胸径增长的效应很小，施肥与否对胸径生长影响不大，施肥不是影响胸径生长的主要因素，这与两因素对树高生长的影响恰好相反。A*B交互效应的F值为6.347，对应的P=0.003＜0.01，说明两因素间存在交互作用，两因素最大的合计数为2.50 cm，其对应的组合水平为A1B2，即切根同时施用有机肥效果较佳，可认为两种因素有协同作用。

表5 切根与施肥对银杏大苗胸径生长的主效应和交互效应Table5 Main effect and interaction effect of root cutting and fertilization on DBH growth of G.biloba sapling

3 结论与讨论

3.1 结论

本研究分两次试验，探讨了切根与施肥对银杏裸根大苗胸径和树高以及侧根上细根生长的影响。从第一次的试验结果可以看出，一次切掉1/2的侧根，对苗木胸径、树高生长无明显影响，根系切断进入生长期后，在切口处形成愈伤组织，顶端进而形成根原基，苗木主根生长受到抑制，切根1年后，侧根上细根数量大幅增加。从两次试验可以看出，切根处理的苗木胸径、树高增长量均低于对照CK的增长量，差异不显著，说明切根对银杏裸根苗的生长有所抑制，但影响不大。根据第二次试验的结果，在不切根时，施肥对苗木树高的促进作用较为显著，同时切根与开沟施肥时，对银杏树高和胸径生长均有一定的抑制作用，但随着树根伤口的恢复，抑制作用逐渐减少。两因素（切根与施肥）的主效应和交互效应分析显示，对于树高生长，切根与否不是影响树高生长的主要因素，施肥才是影响树高生长的主要因素，两因素间存在交互作用，切根同时施用复合肥（化肥）效果较佳。对于胸径生长，切根与否是影响胸径生长的主要因素，施肥不是影响胸径生长的主要因素，这与两因素对树高生长的影响恰好相反，两因素间同样存在交互作用，切根同时施用有机肥效果较佳。不管两因素是否存在交互作用，是否无需同时存在，本研究采用的分期切根和挖沟施肥的方法适用于银杏裸根大苗的处理。

3.2 讨论

切根是在苗木生长后期调控苗木生长生理状态以适应于造林地环境的苗圃培育措施，在美国、新西兰等国针叶树种裸根苗木培育中有广泛应用[13-14]。

我国以往对苗木质量比较重视地上部分指标，忽视各部分之间的均衡，致使一些地方和一些树种的造林成效不高[15]。近年来这种看法逐步有所改观，对切根等措施也提倡推广应用。苗木培育是一个系统工程，苗木密度、水肥、切根、起苗、贮存、运输等环节均与苗木质量紧密相关，切根并不是孤立地对苗木质量起作用[16]，银杏纯林中苗木密度以及不同年份气候可能对苗木树高的生长影响更大，因此需要把切根技术和其他培育措施结合起来，探讨这些因子对切根技术本身的影响。

不同树种苗木在不同生长阶段和不同环境条件下对人为调节措施的反应和效果不同[17-18]，切根抑制了苗木的株高和地径生长，尽管一些处理之间的差异未达到显著水平，但这种抑制的效果还是显而易见的。目前，在植被恢复和重建的过程中，切根技术以其可以显著的增加林木幼苗的侧根数量，提高苗木的移栽成活率，进而提高经济效益的优势，逐渐被园林绿化工程所接受，并且已应用于大规模的园林绿化。景观银杏绿化大苗的切根技术见效明显、综合效益高。该项技术可有效提升苗木质量和商品价值，其经济、生态和社会效益显著，发展前景广阔。不过，切根对树体影响的效应需较长时间的数据评价，更应以移栽效果和经济成本来分析，对于两次切根试验后的银杏，没有找到合适的移栽地点，故移栽效果（包括须根发根等）无法在本试验中予以体现。