空气修根对3个油茶品系生长的影响*

晏 巧 曾清苹 李 果 李 彬 吴 念彭 川 周 飞 赵红敏

（1.重庆市林业科学研究院，重庆 400036；2.重庆市秀山县林业局，重庆 409900）

根是植物重要的组成器官之一，从地下汲取养分﹑水分，支持﹑贮存合成有机物质，良好而发达的根系决定植物移栽的成活率和效果[1]，有研究报道主根发达的植物，在幼苗期抑制主根生长﹑刺激侧根生长，有助于提高造林效果[2]。油茶Camellia oleifera为直根系植物，主根发达﹑侧根较少﹑吸水能力差，影响造林质量[3]。实际生产中，油茶造林以芽苗砧嫁接苗为主[4]，如何提高油茶嫁接苗砧木侧根数量成为提高油茶造林成功率的关键。

修根（断根）是提高植物根系质量的重要手段之一，采用生态或物理方法通过控制植物根系生长调控植物地上/地下部分营养和生殖生长，最终提高植物产量[5-6]。修根对植物生长及产量影响的研究结果各有不同，有学者研究结果表明，修根导致植物减产[7-9]，也有研究结果表明，修根先抑制后促进植物生长，最终提高产量[10]，可能与修根措施（程度或时间）﹑试验方法（大田或盆栽）﹑供试土壤状况有关[11-12]，可见，修根对植物生长的影响存在较大不确定性，因此需要进一步研究。目前，修根技术在农林作物生产上研究较多，如小麦Triticum aestivum[13]﹑茶苗Camellia sinensis[14]﹑江 油 附 子Aconitumcarmichaeli[15]﹑粉葛Puerariae thomsonii[16]等，同时油茶研究多集中于油茶林培育[17-18]﹑油茶品系引种[19-21]﹑油茶农艺性状[22-25]等方面，针对修根技术对长林系列油茶根系﹑地上部分生长等方面影响的研究鲜见。空气修根是利用容器空隙处的空气抑制此处根尖生长以达到促进侧根萌芽的目的[26]，基于此，本文以渝东南油茶适生区为研究区域，以“长林”系列3 种油茶为研究对象，以无纺布育苗袋为空气修根容器，探究空气修根对油茶地上/地下部分生长﹑形态及生物量的影响，以期为改进油茶栽培技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

研究区位于重庆市秀山县梅江镇油茶基地（109º2′7″ E，28º20′16″ N）内，海拔490 m，属亚热带湿润季风气候，年平均气温为16 ℃，7 月最热，月均温为27.5 ℃；1 月最冷，月均温5 ℃；年降雨量1 325 mm，夏季降雨量约490 mm，年均日照1 213.7 h。土壤为红黄壤，酸性。油茶基地建于2018 年，总面积35.33 hm2，土壤背景：pH 为5.07，有机质为24.04 g/kg，全氮为1.27 g/kg，全磷为0.6 g/kg，全钾为17.48 g/kg，碱解氮为87.68 mg/kg，有效磷为21.18 mg/kg，速效钾为61.96 mg/kg。

2019 年5 月中旬，选择大小一致﹑健康的普通油茶沙藏幼苗，采用芽苗砧技术嫁接，接穗品系为无性系油茶长林18 号（C.oleifera‘Changlin 18’，良种编号：渝S-ETS-CO-002-2017）﹑长林40 号（C.oleifera‘Changlin 40’，良种编号：渝S-ETSCO-001-2017）﹑ 长 林53 号（C.oleifera‘Changlin 53’，良种编号：渝S-ETS-CO-011-2015），树龄8 a，生长正常，穗条取自中上部。嫁接后采用5.5 cm×6.0 cm 轻基质容器培育。空气修根容器为9 cm×10 cm 无纺布育苗袋。

1.2 试验设计

2020 年5 月，去掉培育嫁接苗的轻基质容器，将100 株嫁接苗移栽至无纺布育苗袋，育苗袋内装混合基质100 g（草炭土35%﹑珍珠岩14%﹑稻壳10.5%﹑松树皮10.5%﹑基地红黄壤30%），购自安徽安庆，置于网格状育苗盘中，育苗盘四角摆放在砖块上，保持悬空离地5 cm，放至室外苗圃地培养。100 株嫁接苗移栽至苗圃地，苗圃地栽培基质与袋苗基质保持一致，以此裸根苗作对照。基质采用25%多菌灵可湿性粉剂250 倍液消毒，2种处理油茶苗生长环境保持一致，常规水肥管理。

1.3 指标测定

2023 年3 月1 日至4 日，各处理分别挖取10 株长势相同的油茶苗，置于水中泡软土壤后冲洗干净根系，后用滤纸吸干表面水分。在试验室内将植株分为根系﹑枝条和叶片3 部分，分别称量鲜质量。采用游标卡尺（Mitutoyo 500-197-20，0.01 mm）﹑直尺和米尺测定油茶苗高﹑地径。采用万深LA-S 系列植物图像分析仪系统对根系和叶片经行扫描，获得根直径﹑根长﹑叶面积等数据。

1.4 数据处理

数据处理与统计分析使用SPSS 26.0﹑Microsoft Excel 2010 软件，采用独立样本T 检验比较各项指标在裸根苗和空气修根苗之间的差异（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 空气修根对不同品系油茶苗成活的影响

空气修根对不同品系油茶苗成活率影响不显著（P＜0.05），与裸根苗相比，长林40 号﹑长林18 号及长林40 号空气修根油茶苗成活率分别高1﹑2﹑1 个百分点（表1）。

2.2 空气修根对不同品系油茶地上形态的影响

空气修根对不同品系油茶高﹑高径比﹑叶面积影响显著（P＜0.05），对地径影响不显著（P＜0.05），油茶品系不同，影响程度各异。与裸根苗相比，长林40 号﹑长林18 号﹑长林53 号空气修根苗苗高分别高22.73%﹑9.49%﹑2.28%，地径分别高0.33%﹑12.98%﹑35.96%，高径比分别高22.41%﹑低3.15%﹑低28.12%，叶面积分别高0.89%﹑2.99%﹑1.46%（表2）。

2.3 空气修根对不同品系油茶地下形态的影响

空气修根对不同品系油茶地下根长度﹑数量﹑表面积及体积具有显著影响（P＜0.05）。与裸根苗相比，长林40 号﹑长林18 号﹑长林53 号空气修根苗地下根长度分别高162.73%﹑33.25%﹑232.32%，d＞0.5 mm 根 数 分 别 高16.67%﹑20.00%﹑8.33%，d≤0.5 mm 根数分别高87.50%﹑83.41%﹑103.43%，根表面积分别高144.15%﹑43.53%﹑242.82%，根系体积分别高232.12%﹑77.16%﹑277.11%（表3）。

2.4 空气修根对不同品系油茶生物量的影响

空气修根对不同品系油茶地下部分d≤0.5 mm 的根鲜质量有显著影响，d＞0.5 mm 的根鲜质量﹑地上部分鲜质量（叶片﹑枝条）及根冠比影响不显著（P＜0.05）。油茶品系不同，影响程度各异。与裸根苗相比，长林40 号﹑长林18 号﹑长林53 号空气修根苗d＞0.5 mm 根系鲜质量分别减少15.83%﹑7.76%﹑增加14.22%，d≤0.5 mm 根鲜质量分别增加64.38%﹑77.28%﹑36.35%，叶片鲜质量分别增加2.67%﹑7.32%﹑14.49%，枝条鲜质量分别增加5.05%﹑2.98%﹑13.11%，根冠比分别增加3.92%﹑13.04%﹑7.14%（表4）。

表4 空气修根不同品系油茶地上、地下生物量比较Table 4 Comparision of above-below ground biomass of different C. oleifera with air-cutting

3 结论与讨论

根是植物从土壤获取养分的主要器官[27-29]，发达的根系有利于植物吸收养分[30]﹑刺激地上部分生长﹑提高树体质量﹑增加果实产量。张颖等[31]研究结果表明以无纺布作为容器培育的大叶女贞Ligustrum lucidum生长更优，卫星等[26]研究结果表明空气修根促进水曲柳Fraxinus mandshurica苗高﹑地径﹑高径比及叶面积生长。以上研究均与本试验结果一致，本研究表明空气修根刺激油茶苗高﹑地径﹑叶面积生长，增幅分别为2.28%～22.73%﹑0.33%～35.96%﹑0.89%～2.99%。空气修根以无纺布袋为容器，当植物根系未扩展至容器边缘时，生长快速且良好，生长高峰期根尖生长至容器边缘空隙处，受空气影响生长减缓或停止，促进侧根萌发[32]。空气修根改变根系形态[33]，卫星等[26]研究结果表明空气修根使直径＞0.5 mm 的侧根总生物量和数量增加，侧根数量增加提高了根系吸收能力。苏晶[34]研究结果表明，空气修根促进根团形成，增加根系分支。曲良谱等[35]研究结果表明空气修根增加枫杨Pterocarya stenoptera侧根数量。卫星等[26]﹑曲良谱等[35]的研究结果与本试验结果一致，本研究表明空气修根增加根系长度﹑数量﹑表面积及体积，涨幅分别为33.25%～232.32%﹑8.33%～103.43%﹑43.53%～242.82%﹑77.16%～277.11%，主要原因是空气修根促进油茶侧根发育，改变根系发展方向，增加根系与土壤接触面，增强对土壤养分获取能力，为油茶生长提供更多养分保障。

空气修根通过改变根系形态﹑构型，促进植物生长，进而增加生物量累积[14]。本试验结果表明空气修根增加地上/地下部分生物量累积，其中d≤0.5 mm 根鲜质量增长最为显著，而长林40 号和长林18 号d＞0.5 mm 根系鲜质量降低，原因是油茶裸根苗主根粗壮，在光﹑热﹑水﹑气﹑肥﹑生长空间供应充足的条件下，生长旺盛，生物量累积较快，空气修根苗生长受容器限制，导致d＞0.5 mm 根系生物量低于裸根苗，d≤0.5 mm 生物量显著升高，说明容器促进侧根生长，增加了侧根数量和生物量。本试验结果也表明空气修根使长林40 号﹑长林18 号﹑长林53 号根冠比分别增加3.92%﹑13.04%﹑7.14%，空气修根增加根冠比，根冠比是衡量油茶苗木品质的重要指标，根冠比是同化产物分配到根系的比例，反映油茶地上﹑地下部分发育情况，根冠比高﹑根系机能活性强，相反则活性弱[36-37]。

以无纺布袋为油茶苗木进行空气修根可提高油茶造林成活率，刺激油茶地上﹑地下部分生长和生物量累积，因此，可以利用具有空气修根作用的无纺布袋进行油茶容器苗工厂化培育并进行应用推广。有学者指出农林作物存在“根系生长冗余”现象[38]，即部分根系不会为作物生长提供养分，也不会向下深扎，对农林生产来说是多余的，因此1968 年Donald 提出“理想株型”，有学者研究了小麦的“理想株型”[39]，但关于油茶根系“理想株型”研究则鲜有人涉及，后续将在油茶“理想株型”方面深入研究。