適宜檳榔幼苗根系生長的土壤水含量篩選

陳歆 龔晶晶 彭黎旭 劉貝貝

摘要：【目的】篩選適宜檳榔幼苗根系生長的土壤水含量，為制定檳榔幼苗水分灌溉標準提供參考依據。【方法】以盆栽檳榔幼苗為試驗材料，分別設土壤相對水含量（30±5）%（T1）、（45±5）%（T2）、（60±5）%（T3）、（75±5）%（T4）和（90±5）%（T5）處理，持續控制60 d，分別測定各處理幼苗的鮮重、干重、干物質分配情況及根系形態和活力。【結果】T5處理檳榔整株幼苗、根、莖及葉的鮮重和干重均最重，其中，整株幼苗鮮重極顯著重于其他處理（P<0.01，下同）。T4和T5處理檳榔整株幼苗的干重、根鮮重及根干重均顯著重于T1、T2和T3處理（P<0.05）。T1、T2和T3處理檳榔幼苗的干物質多數向莖和葉分配，其中T1處理檳榔幼苗葉片干物質占整株的百分比增加11.32%，莖的百分比增加5.00%，根的百分比下降8.63%。土壤水含量與幼苗根系活力呈正相關，相關系數為0.9545。T4和T5處理檳榔幼苗根系的總鮮重、總干重、總長度、總表面積及總體積均極顯著高于T1、T2和T3處理。【結論】檳榔育苗的土壤相對水含量以（75±5）%為宜，此條件下最有利于檳榔幼苗根系生長。

關鍵詞： 檳榔；育苗；土壤水分；根系活力

中圖分類號： S792.91 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）10-1715-05

0 引言

【研究意義】檳榔（Areca catechu）是棕櫚科多年生常綠淺根系喬木，主要分布于南亞、東南亞地區，最適宜生長于23～26 ℃、年降水量1600～1800 mm、相對濕度60%～70%的環境（任軍方等，2010；Peng et al.，2015）。檳榔抗逆性強，經濟壽命達50～60年，其幼苗期的根系形態、生長會影響成年期的固根能力，根系發育良好能提高檳榔產量。我國的檳榔主要種植于海南和臺灣（陳歆，2008），海南省的種植面積達6.10萬ha，總產量15.2萬t，占全國產量的99.0%以上，總產值23.5億元，是海南農業的第二大支柱產業（鄧秀成，2008；張冬明等，2014）。海南省屬熱帶季風氣候，水分分布時空特征明顯，常出現季節性干旱，導致部分地區檳榔收獲期變短，產量降低，有些檳榔樹種植20多年即出現掛果衰退跡象，加上海南檳榔園多分布在貧瘠山坡地，水分管理十分粗放（陳歆，2008），水分已成為影響海南檳榔產業發展最主要的環境因素。因此，篩選適合檳榔幼苗根系生長的土壤水含量，對促進海南檳榔產業發展具有重要意義。【前人研究進展】陳思婷等（2009）、曹紅星等（2010）、陳歆等（2010a，2010b，2015）研究發現，檳榔幼苗在逆境下會啟動保護酶系統，提高細胞膜質透性，減弱植株光合能力。陳歆等（2012）分析檳榔葉片葉綠素熒光參數發現，在土壤水分含量≤30%時，其反應中心會出現不易逆轉的破壞現象。王衛鋒（2013）研究認為，植物從外界吸收水分的同時又通過光合作用喪失水分。胡承偉等（2013）研究發現，根系是植物對水分脅迫最早有反應的器官，也是最早從土壤中獲得水分的器官。陳歆等（2015）研究發現，土壤水分脅迫越嚴重，檳榔幼苗外觀表現越萎蔫。【本研究切入點】目前，有關檳榔幼苗根系抗旱性及其水分脅迫生理的研究鮮見報道。【擬解決的關鍵問題】探討土壤水分含量與檳榔幼苗根系生長的關系，確定適宜檳榔幼苗根系生長的土壤相對水含量，為制定檳榔幼苗水分灌溉標準及提高檳榔產量提供參考依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗在海南大學儋州校區實驗基地（東經109°496′、北緯19°512′）防雨大棚進行。供試檳榔幼苗為5個月生海南長蒂檳榔種，由海南省儋州市西慶農場提供。選取4～5片葉、葉色濃綠、生長健壯、直徑22.0 mm、高21.5 cm的檳榔幼苗若干進行盆栽，每盆定植1株；栽培土在檳榔基地就地采取，風干過1.3 cm篩后裝盆，每盆裝5.5 kg。栽培土的土壤有機質含量9.15 g/kg，pH 5.88。移栽后對檳榔幼苗進行正常管理，移栽30 d后幼苗生長形態穩定，選葉色濃綠、長勢均勻、生長健壯及無病蟲害的檳榔苗進行土壤水分處理試驗。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 試驗設計 參照GB 7835-1987測得田間最大持水量為22.25%，因此，進一步參考Hisao（1973）的方法，分別設土壤相對水含量（30±5）%（T1）、（45±5）%（T2）、（60±5）%（T3）、（75±5）%（T4）和（90±5）%（T5），共5個處理，單因子完全隨機設計。每處理30株，6次重復。

1. 2. 2 測定項目及方法 持續處理60 d后分別測定各處理的整株幼苗、根、莖及葉的鮮重、干重、干物質分配情況及根系形態；分別于處理15、30、45和60 d時測定幼苗根系活力。各器官鮮重、干重、干物質分配情況及根系形態采用李洪立等（2011）的方法進行測定分析，根系活力采用TTC法進行測定（李合生，2003）。參照陳歆等（2010a）的方法進行盆栽水分控制和水分管理。

1. 3 統計分析

試驗數據采用Excel 2003進行整理和相關分析，用DPS 9.0進行方差分析，并用Duncans新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2. 1 土壤水含量對檳榔幼苗鮮、干重的影響

由表1可知，隨土壤相對水含量升高，檳榔幼苗根、莖及葉的生物量總體上呈增加趨勢；T5處理的整株幼苗、根、莖及葉的鮮重和干重均最重，其中整株幼苗的鮮重、莖鮮重和葉干重極顯著重于其他處理（P<0.01，下同），整株幼苗的干重、根鮮重及根干重、莖干重與T4處理差異不顯著（P>0.05，下同），葉鮮重顯著重于T4處理（P<0.05，下同），極顯著重于T1、T2和T3處理；各處理檳榔幼苗植株以葉片的水分含量最高，其次為莖，最低為根。說明土壤相對水含量為（90±5）%時可顯著促進檳榔幼苗的物質積累。

2. 2 土壤水含量對檳榔幼苗干物質分配的影響

從圖1可以看出，檳榔幼苗的干物質分配比例總體上表現為葉>莖>根；土壤水含量不同，干物質分配比例也存在差異。與T4處理相比，T1、T2及T3處理檳榔幼苗的干物質多數向莖和葉分配，尤其是T1處理，葉和莖的干物質占整株干物質的百分比分別增加了4.14%和0.07%，而根的干物質所占百分比下降了4.27%。說明土壤相對水含量（75±5）%較有利于檳榔幼苗根系物質的累積。

2. 3 土壤水含量對檳榔幼苗根系活力的影響

由表2可知，從時間角度來看，各處理檳榔幼苗的根系活力在控制45 d內波動增加，控制45 d后根系活力均有所下降；持續控制60 d后，T4和T5處理的幼苗根系活力極顯著高于T1、T2和T3處理。相關分析結果表明，土壤水含量與幼苗根系活力關系可用方程y=0.151x+2.129表示，相關系數為0.9545，說明本研究中土壤水分持續控制60 d時，土壤水含量與檳榔幼苗根系活力呈正相關。

2. 4 土壤水含量對檳榔幼苗根系形態的影響

2. 4. 1 對根系分級的影響 對檳榔幼苗根系掃描圖使用WinRhizo 2004b進行測定、分析后，將長度（L）劃分為04.0 cm 3個區間，將根系表面積（S）劃分為0

4 結論

本研究結果表明，培育檳榔幼苗的土壤相對水含量為（75±5）%時，其根系總量、總長度、總表面積及總體積均最大，最有利于檳榔幼苗根系生長。

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（責任編輯 思利華）