劉佳嘉 李國雷 劉 勇 尚治國

(1.北京林業(yè)大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室 北京 100083； 2.城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室 北京 100083；3.欒川縣林木種子站 洛陽 471500)

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容器類型和胚根短截對栓皮櫟容器苗苗木質量及造林初期效果的影響*

劉佳嘉1,2李國雷1,2劉 勇1尚治國3

(1.北京林業(yè)大學省部共建森林培育與保護教育部重點實驗室 北京 100083； 2.城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境北京實驗室 北京 100083；3.欒川縣林木種子站 洛陽 471500)

【目的】 容器類型和胚根短截可有效調控苗木質量，同時采用2種措施培育苗木，從苗圃和造林2個階段探討對苗木質量的疊加效應，為豐富苗木質量的調控措施提供參考。【方法】 以栓皮櫟容器苗為研究對象，將胚根短截(RP)和不短截對照(CK)的種子分別播在2種容器(D40，Slit)中，測定苗圃階段栓皮櫟根系結構、生長、養(yǎng)分濃度和造林效果?！窘Y果】 容器類型和胚根短截的交互作用對根系結構和養(yǎng)分濃度影響顯著，D40-CK組合促進<2 mm徑級根系發(fā)育，并提高根系總表面積和體積，而D40-RP組合有利于提高K濃度，證實2種育苗方式組合研究的必要性。主效應表明，D40容器更加有利于2～5 mm徑級根系發(fā)育和苗木地上部分的生長，但導致苗木根莖比下降； 造林1年后依然促進幼樹高和地徑生長； 造林2年后，促進作用消失。胚根短截抑制>5 mm徑級根系發(fā)育，并且對苗高、地徑和根生物量有負面影響； 造林1年后，對幼樹高和地徑的抑制作用依然存在； 造林2年后，胚根短截處理的成活率顯著降低，但促進根系生長和養(yǎng)分吸收。【結論】 苗木根系結構、生長、養(yǎng)分和造林初期效果證實采用容器類型和胚根短截組合調控苗木質量的必要性。培育主根發(fā)達樹種栓皮櫟的最佳組合為D40容器和胚根不短截(CK)。

栓皮櫟； 容器類型； 胚根短截； 根系結構； 造林效果

容器類型直接作用于苗木規(guī)格、根系結構、生物量和養(yǎng)分含量的積累與分配，進而影響造林苗木的成活與生長(Landis, 1990; Poorteretal., 2012)，一直被視為調控苗木質量、改善造林效果的關鍵措施(李國雷等， 2012)，在困難立地植被恢復中發(fā)揮的作用更為突出(Grossnickle, 2005； Jacobsetal., 2005a; Luisetal., 2010)。選用空氣修根較好的無紡布容器，可使生物量更多地向地上部分分配，增加苗木高度(Chapmanetal., 2006)，從而提高苗木與雜草對于光的競爭能力(Jacobsetal., 2005b； Dumroeseetal., 2011)； 對于干旱立地，選用較深的容器育苗，可促進根系生長，提高根系生物量，使造林苗木從更深的土壤中獲取水分(Chirinoetal., 2008)。選用合適的容器不僅可以使苗木在苗圃階段積累更多養(yǎng)分，提高造林初期養(yǎng)分內轉移量，直接促進新根形成和頂梢生長，改善造林效果(Dominguez-Lerenaetal., 2006； Villar-Salvadoretal., 2012)，而且還可形成發(fā)達的根系，提高造林苗木從土壤中獲取水分和養(yǎng)分的能力，增強苗木耐干旱瘠薄能力，從而使苗木盡快適應立地環(huán)境(Gordonetal., 2000; Davisetal., 2005)。可見，基于特定立地特征依據(jù)苗木造林效果、造林后養(yǎng)分和水分吸收能力，結合苗圃階段苗木規(guī)格、根系特征和養(yǎng)分積累已成為容器類型篩選的方法。該方法充分重視立地類型，從苗木形態(tài)、生理和造林效果多維度建立苗木質量與容器類型的關系，因此受到更多的青睞(李國雷等， 2012； Poorteretal., 2012； Villar-Salvadoretal., 2015)。

胚根短截也叫芽苗切根，是先將種子催芽，待胚根長至一定長度時，截斷部分胚根再播種的育苗方式(林志鵬， 2000； 羅盛健， 2006； 劉永生等， 2008)。胚根短截后，根系在截斷處分支，阻止單一主根持續(xù)伸長，形成多主根的根系系統(tǒng)，苗木根系結構發(fā)生改變(Bonner, 1982; McCreary, 1996; Tilkietal., 2006； Liuetal., 2016)，根系表面積和體積改變，并影響苗圃階段和造林階段苗木從土壤中獲取養(yǎng)分的能力(Ertas, 2002)。胚根短截還影響生物量分配，促進苗木地上部分發(fā)育(Tilkietal., 2006; Devineetal., 2009)，提高苗木規(guī)格，也影響造林效果(Jacobsetal., 2005b； Dumroeseetal., 2011)。胚根短截在主根發(fā)達樹種中應用較多，原因在于容器有限的空間常導致主根盤旋或者逆向生長，通過胚根短截形成多條主根從而緩解窩根(李國雷等， 2012)。

容器類型和胚根短截被廣泛證明是調控形態(tài)、生理和造林效果的有效手段，若同時采用2種措施培育苗木，能否對苗木質量的提高產生疊加效應尚需論證。目前的研究多從容器類型(Dominguez-Lerenaetal., 2006； Tsakaldimietal., 2005; Mariottietal., 2015)或胚根短截(McCreary, 1996; Tilkietal., 2006)進行單方面探討。針對鄉(xiāng)土樹種，我國學者開展容器類型和胚根短截對苗木質量影響的研究，并取得不菲的成績(林志鵬， 2000； 羅盛健， 2006； 王金旺等， 2015； 田吉等， 2016； 鄭堅等， 2016； 王琰等， 2016)，但這些研究更多地集中在苗圃階段苗木形態(tài)和養(yǎng)分積累方面，這些措施對造林效果的影響關注相對較少。

栓皮櫟(Quercusvariabilis)是我國重要的鄉(xiāng)土闊葉樹種，主根發(fā)達，耐旱耐瘠薄，分布廣泛，具良好的生態(tài)功能，是我國北方主要的造林樹種； 且樹皮木栓層發(fā)達，種子淀粉含量高，具有很大經(jīng)濟價值和應用前景(羅偉祥等， 2009)。本研究以主根發(fā)達樹種栓皮櫟為對象，綜合評價容器類型和胚根短截對栓皮櫟容器苗根系結構、生長、養(yǎng)分吸收和造林效果的影響，從苗圃和造林2個階段系統(tǒng)研究容器類型和胚根短截的疊加效應，以期為栓皮櫟苗木質量調控提供參考。

1 材料與方法

1.1 溫室育苗試驗

試驗用栓皮櫟種子于2012年9月采集自北京市平谷區(qū)四座樓林場，采集回來后用50 ℃溫水浸泡30 min，殺死蟲卵并去除漂浮在水面上的空粒、病粒，然后自然風干后放入10號(24 cm×34 cm)自封袋中，在2 ℃冰箱中貯存至來年春季用于育苗。

2013年4月初，在中國林業(yè)科學研究院溫室進行育苗和試驗，采用雙因素完全隨機試驗設計，因素分別為容器類型(A)和胚根短截(B)。選用2種硬塑料容器，分別是DeepotTMD40(D40)和Air-slit(Slit)(Stuewe & Sons, Inc., Corvallis)，D40容器為“子彈型”側壁封閉的容器，容器內部有4條導根肋，無底，下部有若干排水孔，可發(fā)揮空氣修根的作用，避免根系在容器底部盤旋生長(Landis， 1990； Dumroeseetal., 2011)。Slit容器的側壁和底部均有裂縫，既起導根作用，又能充分發(fā)揮空氣修根的作用，有利于形成“近自然狀態(tài)”的根系(Rune, 2003; Ortegaetal., 2006)(表1)。設置胚根短截(RP)和不短截對照(CK)2個處理，胚根短截是先將種子催芽至胚根達6 cm，用干凈的剪刀截去胚根本身長度的1/3后播種(Liuetal., 2016)，對照是直接將種子播種于基質中。

表1 容器相關參數(shù)Tab.1 Physical characteristics of containers

育苗時，將品氏基質(Pindstrup Plus)(纖維長度0～10 mm，pH 6.0)與珍珠巖按照3∶1(V∶V)的比例混合，用多菌靈消毒，加水翻拌，待基質基本濕潤后，裝入育苗容器中。每20個容器放入1個配套托盤(D20T，Stuewe & Sons, Inc.，37.6 cm×30 cm)，每2個托盤為1個重復，每個處理8個托盤，共32個托盤。托盤的作用在于固定容器(容器底部小，無法直接放置在苗床上)使育苗整齊且滿足完全隨機試驗要求，保持育苗密度一致。育苗過程中每隔2周調換托盤位置，防止邊緣效應。

播種3周后，出苗率達到90%以上開始施肥。將配好的肥料溶于水后，每株每次施用20 mL，每周施肥1次，共16周(5月13日至8月26日)。到生長季末每株苗木的累計施肥量為100 mg N，60 mg P2O5，40 mg K2O，氮肥通過硝酸銨補充，磷、鉀肥通過磷酸二氫鉀補充，微量元素以EDTA(乙二胺四乙酸二鈉)和DTPA(二乙烯三胺五乙酸)進行補充，累計用量分別為4.03 mg和1.25 mg。其中氮肥采用指數(shù)施肥方式，磷肥、鉀肥和微量元素采用常規(guī)施肥方式(李國雷等， 2012)。按照苗木需求澆水，一般為每周1次，夏季連續(xù)晴天時每周澆水2～3次，但是Slit容器中基質容易干，需要增加澆水頻率，避免由于苗木缺水引起苗木質量下降。

1.2 野外造林試驗

造林地屬于棄耕地，位于河北省保定市河北農業(yè)大學標本園(38°9′N，115°43′E)，平均海拔為23.9 m。該地區(qū)年平均氣溫為12.2 ℃，屬于暖溫帶半濕潤大陸季風氣候，春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季寒冷，四季分明。年平均降水量為529.7 mm，主要集中在7—8月，占總降水量的60%左右，全年日照時間約為2 500～2 900 h，無霜期165～210天。

2014年4月中旬，將假植苗裝箱運輸?shù)皆炝值?。試驗采用完全隨機區(qū)組試驗設計，設置4個區(qū)組，每個區(qū)組包含所有4個處理，每個處理12株苗木，即從每個重復(40株)隨機選取12株苗木用于造林。整個造林地邊緣設置保護行，防止邊緣效應。造林株行距為1 m×1 m，造林前先挖好0.4 m×0.4 m×0.4 m(長×寬×深)的穴，然后將苗木從容器中輕輕倒出，帶著土坨一起放入栽植穴的中央，注意不要把土坨弄散，避免傷害根系，再覆土壓實。栽植時，注意苗木與地面保持垂直，造林之后立即灌水，待水下滲至人能進入后，測定本底苗高、地徑。

1.3 破壞取樣與測定

2013年11月下旬，待苗木停止生長，每個重復隨機選取8株苗木進行破壞取樣。剩余苗木在室外假植，用于第2年的造林試驗。先測定苗高、地徑，然后將苗木從容器中取出，抖落根系上的大塊基質，并用清水洗干凈，盡量避免扯斷細根。最后將根和莖分開，將莖剪斷后放入信封，在70 ℃烘箱中烘干48 h，測定生物量。根系晾干后放入10號自封袋，用于根系掃描(Epson Twain Pro，加拿大)獲得根系結構圖像，再采用專業(yè)根系形態(tài)學和結構分析應用系統(tǒng)WINRhizo對根系表面積和體積等指標進行統(tǒng)計分析。完成根系掃描后，將根系剪斷放入信封中烘干，測定生物量。生物量測定完成后，將同一重復的8株苗木的根、莖分別混合后粉碎，過0.5 mm篩，稱取0.2 g用于消煮。消煮采用H2SO4-H2O2法，利用UDK-152全自動定氮儀(意大利)測定全氮，采用鉬銻抗比色法(8453原子分光光度計，德國)測定全磷，采用火焰光度法(AA220 原子吸收分光光度計，美國)測定全鉀。

2014和2015年11月中旬，幼樹葉片枯黃脫落后，調查造林成活率及幼樹高、地徑。2015年11月取樣，每個區(qū)組每個處理挖取生長較為一致3株幼樹，將大塊土小心抖落，放入大塑料袋中，帶回實驗室。將根系洗干凈，與莖分開，剪斷后收入信封，放入70 ℃烘箱中烘干48 h，測定生物量。生物量測定完成后，將同一區(qū)組相同處理的3株幼樹根和莖混合、粉碎、消煮，測定氮、磷、鉀濃度，具體測定方法同上，并計算幼樹從土壤中吸收的養(yǎng)分含量，計算公式為：

(1)

式中： NU為幼樹從土壤中吸收的養(yǎng)分數(shù)量(mg)，C1和C2分別苗圃期幼苗的養(yǎng)分濃度和造林后幼樹的養(yǎng)分濃度(g·kg-1)，m1和m2分別為苗圃期幼苗的單株生物量和造林后幼樹的單株生物量(g)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

先將單株測定的苗(幼樹)高、地徑及生物量等指標按照重復或者區(qū)組計算出平均數(shù)，利用SPSS17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。采用一般線性模型(general linear model，GLM)的Univariate方法進行方差分析。若交互效應顯著，比較處理組合； 若交互效應不顯著，比較容器類型和胚根短截主效應。當方差分析差異顯著時，采用Duncan多重比較方法(α=0.05)。利用Pearson相關分析法對苗圃階段根系結構(表面積和體積)、生長和養(yǎng)分指標與造林后的相應指標進行分析，確定苗木質量與造林效果的相關性。利用SigmaPlot軟件(Systat Software公司，美國)作圖。

2 結果與分析

2.1 容器類型和胚根短截對栓皮櫟苗木質量的影響

2.1.1 容器類型和胚根短截對栓皮櫟苗木根系結構的影響 容器類型和胚根短截的交互作用對栓皮櫟容器苗根系總表面積和總體積影響顯著(表2)，其中D40-CK處理的根系總表面積和總體積顯著高于其他處理(圖1)。從徑級分布來看，<2 mm徑級根系表面積和體積顯著受交互作用的影響(表2)，D40-CK處理組合<2 mm徑級根系表面積和體積顯著高于其他處理(圖2)。容器類型主效應對2～5 mm徑級根系表面積和體積具有顯著影響，D40處理顯著高于Slit，D40處理的表面積和體積分別是Slit處理的2.2和2.3倍(表2，圖3)。>5 mm徑級根系表面積和體積顯著受胚根短截主效應的影響，胚根短截處理顯著低于不短截對照(表2，圖3)。

表2 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟苗木根系結構主效應和交互效應方差分析P值①Tab.2 P values derived from ANOVA of main effects of container type, radicle pruning and their interaction on root architecture of Q. variabilis seedlings

① *表示0.05顯著性水平。*means significant at 0.05 level.

圖1 容器類型和胚根短截交互作用下 栓皮櫟苗木的根系表面積和體積Fig.1 Interaction of container type and radicle pruning on total root surface area and volume of Q. variabilis seedlings RSA：根系表面積；RV：根系體積。不同字母表示處理組合間存在顯著差異(α=0.05)。下同。 RSA： Root surface area； RV： Root volume. Different letters differ statistically at α=0.05. The same below.

圖2 容器類型和胚根短截交互作用下栓皮 櫟苗木<2 mm的根系表面積和體積Fig.2 Interaction of container type and radicle pruning on root surface area and volume for root diameter classes <2 mm of Q. variabilis seedlings

圖3 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟苗 木2～5 mm和>5 mm的根系表面積和體積Fig.3 Main effects of container type and radicle pruning on root surface area and volume for root diameter classes 2～5 mm and >5 mm of Q. variabilis seedlings

2.1.2 容器類型和胚根短截對栓皮櫟苗木生長的影響 容器類型和胚根短截的交互作用對苗高、地徑等生長指標均無顯著影響(表3)。容器類型和胚根短截的主效應都對苗高有顯著影響(表3)，D40處理顯著高于Slit處理，不短截對照顯著高于胚根短截處理(圖4)。地徑顯著受胚根短截主效應的影響(表3)，同樣是不短截對照顯著高于胚根短截處理(圖4)。根生物量顯著受胚根短截主效應影響(表3)，不短截對照顯著高于胚根短截處理(圖5)。容器類型主效應顯著影響莖生物量(表3)，D40處理顯著高于Slit(圖5)。根莖比顯著受容器類型和胚根短截2個主效應影響(表3)，表現(xiàn)為D40處理顯著低于Slit處理，不短截對照顯著高于胚根短截處理(圖5)。

表3 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟 苗木形態(tài)指標主效應和交互效應方差分析P值Tab.3 P values derived from ANOVA of main effects of container type, radicle pruning and their interaction on morphological attributes of Q. variabilisseedlings in nursery

圖4 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟 苗木(幼樹)高、地徑Fig.4 Main effects of container type and radicle pruning on height and RCD of Q. variabilis seedlings(saplings)

2.1.3 容器類型和胚根短截對栓皮櫟苗木養(yǎng)分濃度的影響 不同容器類型和胚根短截處理的苗木均采用相同育苗基質，施肥量和施肥次數(shù)也保持一致，但各處理對肥料的吸收存在差異。容器類型和胚根短截的交互作用對苗木K濃度有顯著影響(表4)，表現(xiàn)為D40-RP組合顯著高于其他組合，此外D40-CK組合的根K濃度顯著高于Slit-CK組合(圖6)。容器類型和胚根短截對苗木N和P濃度沒有顯著影響。

2.2 容器類型和胚根短截對栓皮櫟造林初期效果的影響

2.2.1 容器類型和胚根短截對栓皮櫟造林成活率和生長的影響 不同容器類型和胚根短截處理對造林1年后的成活率無顯著差異(表5)，平均成活率為89.3%。與苗圃階段一致，造林1年后的幼樹高顯著受容器類型和胚根短截主效應的影響(表5)，D40處理高于Slit處理，不短截對照高于胚根短截處理(圖4)。容器類型和胚根短截的主效應對造林1年后的幼樹地徑也有顯著影響，D40處理高于Slit處理，對照高于胚根短截處理(圖4)。

表4 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟苗木養(yǎng)分指標主效應和交互效應方差分析P值Tab.4 P values derived from ANOVA of main effects of container type, radicle pruning and their interaction on nutrient attributes of Q. variabilis seedlings in nursery

圖6 容器類型和胚根短截交互作用下 栓皮櫟苗木根、莖K濃度Fig.6 Interaction of container type and radicle pruning on root and stem K concentration of Q. variabilis seedlings in nursery

胚根短截主效應顯著影響造林2年后的成活率(表5)，不短截對照成活率顯著高于胚根短截處理(圖7)。胚根短截主效應還顯著影響造林2年后幼樹的根生物量(表5)，效應與苗圃階段相反，胚根短截處理顯著高于不短截對照(圖5)。

表5 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟成活率和幼樹生長指標主效應和交互效應方差分析P值①Tab.5 P values derived from ANOVA of main effects of container type, radicle pruning and their interaction on morphological attributes of Q. variabilis saplings

① 造林2年后由于大多數(shù)頂梢枯死，側枝發(fā)達，故幼樹高無法統(tǒng)計。The die-back of most top shoots occurred at the end of the second outplanting season, the lateral branches developed, so saplings height can not be counted.

圖7 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟 造林成活率Fig.7 Main effects of container type and radicle pruning on survival of Q. variabilis seedlings

2.2.2 容器類型和胚根短截對栓皮櫟幼樹養(yǎng)分濃度的影響 容器類型和胚根短截的交互作用對造林2年后栓皮櫟幼樹的養(yǎng)分濃度均無顯著影響。容器類型主效應僅顯著影響幼樹根K濃度(表6)，Slit處理根K濃度顯著高于D40處理(圖8)。試驗處理對其他養(yǎng)分濃度均無顯著影響。

造林2年后，栓皮櫟幼樹從土壤中吸收的N、P、K數(shù)量均受胚根短截主效應的顯著影響(表6)，表現(xiàn)為胚根短截處理顯著高于不短截對照(圖8)。

表6 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟幼樹養(yǎng)分指標主效應和交互效應方差分析P值Tab.6 P values derived from ANOVA of main effects container type, radicle pruning and of their interaction on nutrient attributes of Q. variabilis saplings

圖8 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟幼樹 造林2年后的根K濃度Fig.8 Main effects of container type and radicle pruning on root K concentration of Q. variabilis saplings at the end of the second outplanting season

圖9 不同容器類型和胚根短截處理栓皮櫟幼樹 造林2年后從土壤中吸收的養(yǎng)分數(shù)量Fig.9 Main effects of container type and radicle pruning on nutrient content uptake from soil of Q. variabilis saplings at the end of the second outplanting season

3 討論

3.1 容器類型和胚根短截對栓皮櫟苗木質量的影響

容器類型和胚根短截對栓皮櫟容器苗根系結構和生長作用規(guī)律不同。側壁裂縫的Slit容器具有較強的空氣修根效果，抑制了2～5 mm徑級根系發(fā)育； 同時發(fā)現(xiàn)，該容器抑制地上部分生長(苗高和莖生物量)，而對根系生物量無影響，苗木根莖比提高。輻射松(Pinusradiata)在側壁裂縫的硬質容器(PF200)也出現(xiàn)相似現(xiàn)象(Ortegaetal., 2006)，但采用空氣修根效果好的無紡布容器(Jiffy)培育北美短葉松(Pinusbanksiana)時卻發(fā)現(xiàn)，Jiffy容器抑制根系生長，促進生物量向地上部分分配，苗木根莖比下降(Chapmanetal., 2006)。這些研究表明容器類型能有效調控生物量的分配，但具體分配方式還受容器材質的影響(硬塑料和無紡布)。胚根短截的種子播種至細長的硬質容器后發(fā)現(xiàn)，胚根短截的種子較胚根未短截的種子抑制>5 mm徑級粗根發(fā)育，且不利于苗圃階段苗木生長。但胚根短截的種子播種到黑塑料膜容器(H： 20 cm，D： 8 cm，V： 1 050 mL)中并未發(fā)現(xiàn)粗根發(fā)育和地上部分生長受抑(Liuetal., 2016)，表明胚根短截的效果除受容器材質(硬塑料和黑塑料膜)影響外，容器口徑也可能引起胚根短截的效果差異，因為較大的橫向空間有利于根系發(fā)育和地上部分生長。

3.2 容器類型和胚根短截對栓皮櫟造林初期效果的影響

容器類型和胚根短截對栓皮櫟造林初期的生長影響不同。D40容器培育的苗木初始規(guī)格較大，造林第1年后這種優(yōu)勢依然保持，表明初始規(guī)格大的苗木造林后具有較強的競爭能力(Jacobsetal., 2005b； Dumroeseetal., 2011)。初始苗高、地徑與造林第1年的幼樹高、地徑顯著相關，相關系數(shù)分別達到0.956和0.713，而造林第2年的幼樹高、地徑與初始苗木規(guī)格和造林第1年的幼樹規(guī)格都不相關，因此大規(guī)格苗木在造林第2年優(yōu)勢消失，這可能與造林地氣象因素有關。該造林地位于我國華北地區(qū)，屬于大陸性季風氣候類型，主要降雨集中在夏季5—8月，冬春季節(jié)干旱多風，季節(jié)性干旱突出。第1年造林效果調查為造林當年的11月，幼樹并未經(jīng)歷季節(jié)性干旱，因此苗圃期的生長優(yōu)勢得以體現(xiàn)； 造林第2年幼樹經(jīng)歷從冬季到春季的季節(jié)性干旱，土壤水分作為首要限制因子影響幼樹生長(Wangetal., 2015)。D40容器培育的苗木根莖比較小，在這種干旱立地條件下，根系對土壤水分的吸收與地上部分的蒸騰散失不能平衡(Grossnickle, 2005)，苗木初始規(guī)格優(yōu)勢在造林第2年調查時喪失，而Slit容器培育的苗木根莖比大，更適合干旱立地造林。在造林2年后，此消(D40容器)彼長(Slit容器)使得2種苗木規(guī)格趨于一致。胚根短截在造林2年后雖然成活率降低，但促進根系生長和養(yǎng)分吸收，表明胚根短截的苗木造林后，特別是經(jīng)歷季節(jié)性干旱后幼樹生長優(yōu)勢在逐漸顯現(xiàn)，多主根的根系結構可能更有利于促進造林效果，但還需要進一步持續(xù)觀測，以客觀評價胚根短截的效應。原因在于，根系生物量和養(yǎng)分狀態(tài)直接影響造林效果(Grossnickle, 2005; Olietetal., 2013; Villar-Salvadoretal., 2015)。

需要指出的是，Slit容器在育苗過程中根系會卡到容器的裂縫中，造林時難以取出苗木，根系容易受損，容器也易損壞，可回收再利用率低； 容器側壁的裂縫，加快水分散失速率，育苗耗水量和灌溉人工成本也較高。因此，從經(jīng)濟角度和便捷性來看，D40容器更適合栓皮櫟容器苗的培育。胚根短截在操作上需要浪費一定的人力，從目前苗圃和造林2年的試驗結果來看，胚根短截后苗木初始規(guī)格小，造林第2年成活率下降； 雖然造林2年后根生物量增大和養(yǎng)分吸收能力增強，但是否能促進后期造林效果還尚未得知。

4 結論

1) 容器類型和胚根短截的交互作用影響苗圃階段根系結構和養(yǎng)分濃度，驗證了將2種育苗方式組合研究的必要性。D40-CK組合促進<2 mm徑級根系發(fā)育，并提高根系總表面積和體積，而D40-RP組合有利于苗木K濃度提高。

2) D40容器有利于2～5 mm徑級根系發(fā)育和地上部分生長，但苗木根莖比低； 造林1年后，D40容器依然促進幼樹高和地徑生長； 造林2年后，促進作用消失。

3) 胚根短截抑制>5 mm徑級根系發(fā)育，對苗高、地徑和根生物量都有負面影響； 造林1年后，對幼樹高和地徑的抑制作用依然存在； 造林2年后，成活率降低，但促進根系生長和養(yǎng)分吸收。

4) 綜合苗圃和2年造林試驗結果，結合生產實際，Slit容器育苗耗水量大且根系易穿入容器； 胚根短截操作復雜，尚沒有全自動的機械化設備，因此培育主根發(fā)達樹種栓皮櫟的最佳組合為D40容器和胚根不短截。

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(責任編輯 王艷娜 郭廣榮)

Combined Effects of Container Type and Radicle Pruning on Seedling Quality andEarly Field Performance ofQuercusvariabilisContainer Seedlings

Liu Jiajia1, 2Li Guolei1, 2Liu Yong1Shang Zhiguo3

(1.KeyLaboratoryforSilvicultureandConservationofMinistryofEducationBeijingForestryUniversityBeijing100083;2.LaboratoryofUrbanandRuralEcologicalEnvironmentBeijing100083;3.ForestTreeSeedStationofLuanchuanCountyLuoyang471500)

【Objective】 Container type and radicle pruning have been individually proved to effectively regulate seedling quality. In current study, we examined whether the combination of these two approaches could yield a superior effects on seedling performance during nursery and field phases in order to provide reference for the container seedling cultivation. 【Method】Quercusvariabilisseeds with the radicle pruned (RP) or control (CK) were sown in two different container type (D40 and Slit). Root architecture, seedling growth, nutrient concentration and subsequent field performance of the seedlings were investigated. 【Result】 Container type and radicle pruning significantly interacted root architecture and nutrient concentration, the combination of D40-CK improved growth of roots with diameter < 2 mm, and increased total root surface area and volume while the combination of D40-RP increased K concentration, indicating the necessity of combining the two approaches. The main effects indicated that D40 treatment increased growth if roots with diameter for 2-5 mm and aboveground, but decreased R/S in the nursery. The D40 treatment promoted seedling height and RCD growth within the first year after outplanting. However, the promotion disappeared in the second year after outplanting. Radicle pruning treatment decreased growth of roots with diameter > 5 mm, seedling height, RCD and root dry mass of seedlings in the nursery. The pruning treatment still inhibited height and RCD growth of seedlings in the first year after outplanting. Radicle pruning treatment decreased survival but improved root growth and nutrient uptake in the second outplanting season. 【Conclusion】 Both the interactive and main effects of container type and radicle pruning on root architecture, seedling growth, nutrient status and early field performance indicated that it is necessary to combine the two approaches to improve seedling quality. The optimum combination of D40 container and non-radicle pruning (CK) was recommended for container seedling production ofQ.variabiliswith a dominant taproot.

Quercusvariabilis； container type； radicle pruning； root architecture； field performance

10.11707/j.1001-7488.20170606

2017-01-25；

2017-03-05。

“十二五”農村領域國家科技計劃課題“高淀粉能源植物品種選育、栽培及液體生物燃料關鍵技術與示范(2015BAD15B01)”;國家自然科學基金項目“葉片性狀和根系特性對氮貯存與內轉移的作用機制研究(31670638)”;北京市共建項目專項“北京喬木類鄉(xiāng)土植物篩選及高效繁育技術(2016GJ-03-06)”。

S723.133

A

1001-7488(2017)06-0047-09

*李國雷為通訊作者。