澳洲堅果根系分布特點

陳菁+陸超忠+石偉琦+冼皚敏+趙大宣+王文林+覃振師

摘 要 為實現澳洲堅果的精準施肥，本研究以4、8、25 a的H2澳洲堅果樹為試材，采用個體收獲法，采集以樹干為中心，樹冠滴水線外約10 cm處（與其他樹樹冠交叉處）為邊的整個圓內的不同距離、不同土層根系，并按其大小進行分級，清冼晾干后測其直徑大小、鮮重和水分系數，分析根系在土層內的分布特點。結果表明：（1）4、8 a樹0～20 cm土層根系干重顯著高于其他層次，而25 a樹20～40 cm土層根系分布最多，3種樹齡0～40 cm土層根系干重占總根干重比例大于72%；（2）8、25 a樹0～20 cm土層末級根干重占總末級根干重比例約為60%，而4 a樹僅為44.8%；（3）4、8 a樹離樹干0～50 cm范圍總根干重顯著高于>50 cm外總根干重，而25 a樹>50 cm外根干重顯著高于0～50 cm范圍內根干重，并且8、25 a樹>50 cm末級根干重占總末級根重比例高于90%，而4 a樹則高于68%；（4）除了末級根，3種樹齡根系干重基本上是隨著根直徑減少而減少。

關鍵詞 澳洲堅果 ；根系 ；分布

中圖分類號 S664 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.005

The Distribution Features of Macadamia Roots

CHEN jing1） LU Chaozhong1） SHI Weiqi1）

XIAN Aiming1） ZHAO Daxiang2） WANG Wenlin2） QIN Zhengshi2）

（1 South Subtropical Crops Research institute of CATAS/ Hainan Key Laboratory

of Crops Nutrition， Zhangjiang， Guangdong 524091；

2 Guangxi Research Institute of South Subtropical Agriculture， Longzhou， Guangxi 532400）

Abstract In order to achieve the precise fertilization of macadamia， troots were sampled from 4， 8 or 25 years old macadamia trees （cv.H2） by the way of individual harvesting from different soil layers and from different distance within a circle of 10 cm out of the dripping line of the canopy of macadamia trees. The roots were graded into different sizes. All the samples were weighed after washed， and their water contents were determined. The root distribution was analyzed. The results showed that the dry weight of roots collected from the soil 0 to 20 cm deep in the 4 and 8 years old trees was significantly higher than that collected from the soil of other depths. The number of roots from the soil 20 to 40cm deep was the highest in the tree at the age of 25 years old. For the 4， 8 and 25 years old trees the dry weight of roots from the soil 0 to 40cm deep took up more than 72% of the dry weight of total roots. The dry weight of the lateral roots from the soil 0 to 20cm deep contributed almost 60% to the dry weight of total lateral roots for the 8 and 25 years old trees， and was only 44.8% of that of the total for the 4 years old trees. The dry weight of total roots 0 to 50cm away from the trunk base was greater than that >50 cm away from the trunk base in the 4 and 8 years old trees， while the dry weight of total roots >50 cm away from the trunk base was greater than that 0 to 50 cm away in 25 years old trees. The dry weight of lateral roots >50 cm away from the trunk base made up more than 90% of the dry weight of the total lateral roots in the 8 and 25 years old trees， and was greater than 68% in the 4 years old trees. The dry weight of roots from of the 4， 8 and 25 years old trees decreased with the root diameter except the lateral roots.

Keywords macadamia ； root ； distribution

澳洲堅果（Macadamia integrifolia）又名夏威夷果，原產澳大利亞[1]，其人工栽培歷史僅150多年，是一種新興果樹[2]。我國澳洲堅果產業起步較晚，但由于近年來澳洲堅果市場需求日益擴大，我國的澳洲堅果產業發展迅速，目前我國的栽培面積已超過10萬hm2[3]。大面積澳洲堅果栽培，迫切需要良好的栽培技術作為支撐，明確其根系分布特點是實現澳洲堅果合理施肥的重要基礎性工作。

陸超忠等[4]曾做過根系在土壤中生長及分布調查，但此研究只是挖剖面進行根系數目調查，并未對澳洲堅果全部根系分布進行調查，對水分養分吸收起主要作用末級根也未作單獨調查分析。本研究通過個體收獲法，對不同樹齡澳洲堅果不同距離、不同深度全部根系進行采集，并測量其直徑及重量，以分析其在土壤中分布特點，為確立施肥位置提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

以品種為H2的澳洲堅果樹樹齡4、8、25 a為試材，其中4 a樹冠圍平均11.2 m，株行距4 m×2.5 m，每公頃植1 000株；8 a樹冠圍平均14.2 m，株行距4 m×4 m，每公頃植625株；25 a樹冠圍平均20.8 m，株行距7 m×5 m，每公頃植291株。供試果園位于廣西龍州縣廣西南亞熱帶農業科學研究所澳洲堅果種植基地（N 22.34，E 106.85），果園土壤屬赤紅壤。果園管理水平較高，澳洲堅果樹長勢良好。

1.2 方法

1.2.1 采樣及測定

在開花前（2013年1月下旬），選取供試果園里中等大小的4、8、25 a樹，單株為重復，重復3次。以樹干為中心，樹冠滴水線外約10 cm處（與其他樹樹冠交叉處）為邊劃圓，離樹干50 cm處再劃圓，然后平地面鋸去主干。采樣分2個距離段，一個自然段為離樹干50 cm范圍內根系，另外一個為50 cm至樹樹冠滴水線外約10 cm處范圍內根系。每個距離又分3層進行挖掘采樣，分別為0～20 cm，20～40 cm，>40 cm，其中>40 cm挖到離地面1.8～2.0 m處的根系。獲取的澳洲堅果根用水冼凈并晾干，然后把根按大小進行分級（即直徑基本相同的為一級，4、8、25 a樹根分別分為1～7、1～7、1～13級，其中7、13級為末級根），隨機抽取各級亞樣本（150～250 g），稱其鮮重，在70℃溫度下烘干，測其水分系數，計算樹體各級根干重。

1.2.2 數據統計與分析

所有數據用Excel 2007和SPSS 13.0進行分析與統計。

2 結果與分析

2.1 不同深度根系分布

不同樹齡澳洲堅果總根干重在不同深度土層分布略有差異。其中，4 a樹總根干重在0～20 cm、20～40 cm土層無顯著差異，但都顯著高于>40 cm土層根系干重；8 a樹總根干重在0～20 cm土層顯著高于20～40 cm及>40 cm土層根系干重，而25 a樹總根在20～40 cm土層干重顯著大于0～20 cm土層及>40 cm土層根系干重。該結果表明，4、8 a樹0～20 cm土層根系最多，25 a樹20～40 cm土層根系最多，老齡澳洲堅果較深層根系較多。從表1可算出，4、8、25 a 樹0～40 cm根系干重占總根干重分別為80.0%、72.6%、76.7%，無論是幼齡、青年、老齡樹，其根系主要分布在0～40 cm土層中。

末級根是吸收根，吸收根多少決定施肥位置。不同于總根干重隨著土層深度增加而變化，澳洲堅果末級根干重隨土層深度增加而逐漸減少（表2）。其中，4、8、25 a樹0～20 cm末級根系干重占末級根總干重分別為44.8%、59.4%、62.5%；20～40 cm的分別為36.5%、26.7%、23.5%。除了4 a樹，澳洲堅果分布在0～20 cm土層末級根占總末級根比例高達60%左右。可見，8 a以上澳洲堅果施肥位置宜淺，施肥深度達20 cm土層則可，4 a幼齡樹可略為深施，這樣還可促進澳洲堅果根系往下生長。

2.2 不同距離根系分布

表2結果表明，4、8 a 樹0～50 cm范圍總根干重顯著高于>50 cm外總根干重，而25 a樹>50 cm外根干重顯著高于0～50 cm范圍根干重，說明澳洲堅果根系隨著樹齡增加，其根系不斷往外生長。4、8、25 a樹>50 cm末級根干重顯著大于0～50 cm范圍內末級根干重。從表2可算出，4、8、25 a樹>50 cm末級根干重占總末級根干重的68.4%、97.3%、90.8%。可見，除4 a幼齡樹外，8、25 a樹肥料應施于離樹干大于50 cm外區域。

2.3 不同直徑根系分布特點

4、8、25 a樹3個樹齡澳洲堅果根系干重均以一級為最大，其次為二級。除了末級根，4、8、25 a這3個樹齡澳洲堅果各級根干重基本均隨著根系級數的增加而減少（即隨著根系直徑減少而減少）。4、8、25 a樹1～4級根（即4 a樹為≥6.8 mm，8 a樹為≥12.6 mm，25 a樹為≥26.6 mm的根系）干重占總根干重比例分別為70.8%、76.1%、67.8%。4、8、25 a末級根（直徑≤1.5 mm）干重占總根干重比例分別為14.5%、12.7%、8.0%。4、8、25 a其余各級根系干重占總根干重比例分別為14.7%、11.3%、24.1%（由表3算出）。可見，無論是4 a幼齡樹還是25 a老齡樹，其1～4級根干重占總根干重比例較大，為根系主要構成部分。末級根干重占全根干重比例較高，有利于樹體對養分水分吸收。此外，樹末級根干重占總根干重比例4 a樹大于8 a，8 a樹又大于25 a，說明隨著樹齡增加，其末級根占總根比例下降，根系整體活力在下降。

3 討論與結論

3種樹齡澳洲堅果根系主要分布在0～40 cm土層中，其中0～40 cm根系干重占總根干重比例超過72%，這與陸超忠等[4]的研究結果“70%根系主要分布在0～30 cm深土壤中”較為一致。植物需要水分養分主要通過末級根來吸收，末級根在土壤中分布位置決定其施肥位置。與澳洲堅果總根干重隨著各土層深度增加而變化不同，其末級根干重隨著各土層深度增加而逐漸減少。4 a樹末級根在0～20 cm土層分布占比為44.8%，8、25 a澳洲堅果末級根在0～20 cm土層分布占比高達60%左右，因而對于8 a以上澳洲堅果，除有機肥外，其他肥料施肥位置宜淺，施肥深度以不超過20 cm土層為宜。在施肥距離上，雖然4、8 a 樹0～50 cm范圍內總根系干重大于>50 cm范圍總根系干重，但其>50 cm末級根（水分養分主要通過末級根吸收）干重遠大于0～50 cm范圍內末級根干重，4 a樹>50 cm末級根干重占其末級根總干重達68.4%、而8、25 a樹>50 cm末級根干重占其末級根總干重大于90%，可見對于4 a樹以上澳洲堅果，施肥位置距離樹干距離應大于50 cm。對于4 a以上澳洲堅果，除了改土施用有機肥外，其他肥料應施于不深于20 cm，距離樹干>50 cm土層范圍。前人研究結果表明[5]，在樹冠滴水線處吸收根最多，由于根系挖掘采集工作量較大，本研究較為粗略，在滴水線范圍根系與離樹干其他距離根系差別未研究。在土壤深度上，各層次距離較大（20 cm），但依然可根據本研究結果及前人研究結果初步提出澳州堅果施肥位置：對于4 a以下幼齡樹，隨著樹齡增加，化肥施肥位置離樹干距離應逐步增加，1 a樹宜離樹干距離20 cm，4 a樹施肥位置宜在50 cm外，樹冠滴水線以內，深度為10～20 cm，有機肥可達40 cm；8 a以上樹，化肥施肥位置宜在離樹干50 cm處至樹冠滴水線附近（樹齡越大，離樹干距離越遠），深度10～15 cm有機肥施肥位置可深達30 cm。

在不同直徑根系分布上，除了末級根，3個樹齡澳洲堅果各級根干重基本均隨根系直徑的減少而減少。1～4級根干重占總根干重比例高達67%以上，為根系骨干根，主要起支持、固定、輸導、貯藏作用。在本研究中，末級根為小于1.5 mm根，屬生長根和吸收根（生長根平均直徑1.25 mm，吸收根直徑0.3～1 mm[6]），其主要功能為吸收水分和礦質養分，并將其轉化為有機物，激素合成等。在3種樹齡中，以4 a幼齡樹末級根干重占樹總干重比例最大，其次為8 a樹，以25 a樹的最小，這表明，幼齡樹吸收水分養分能力相對較強。

參考文獻

[1] Cull B W， Trochoulias T. The environmental range for commercial macadamia production[C]. First Australian Conference on Tree and Nut Crops， Perth： 1982： 54-61.

[2] 陸超忠，肖邦森，孫光明，等. 澳洲堅果優質高效栽培技術[M]. 北京：中國農業出版社，2000.

[3] 李俊茜. 云南首次召開澳洲堅果產業發展專題會議[N]. 都市時報，2015-10-17.

[4] 陸超忠，李仍然，張漢周，等. 澳洲堅果根系在土壤中生長、分布調查[J]. 云南熱作科技，1997，20（2）：12-16.

[5] 倪榮新，葛永金，洪小平，等. 油茶——川西小黃菊復合經營中根系分布特征研究[J]. 浙江林業科技，2016，36（4）：10-14.

[6] 張玉星. 果樹栽培總論[M]. 北京：中國農業出版社（第4版），2011.