Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗生長和根系的影響

趙夢炯，姜成英*，吳文俊，馬 超，蘆 娟，陳煒青

(1.甘肅省林業科學研究院，甘肅 蘭州 730020； 2.國家林業局油橄欖工程技術研究中心，甘肅 蘭州 730020)

Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗生長和根系的影響

趙夢炯1,2，姜成英1,2*，吳文俊1,2，馬 超1，蘆 娟1，陳煒青1,2

(1.甘肅省林業科學研究院，甘肅 蘭州 730020； 2.國家林業局油橄欖工程技術研究中心，甘肅 蘭州 730020)

[目的]針對油橄欖容器苗存在主根較為粗大、須根極少、根系盤繞等現象開展化學制劑控根試驗，找出適宜油橄欖容器苗的化學控根試劑，從而解決根系畸形導致的油橄欖苗木質量差等問題。 [方法]采用4種不同濃度的CuSO4制劑及ZnSO4制劑對油橄欖2年生容器苗進行控根試驗，測定苗高、地徑及地上部、下部生物量，通過根系掃描儀分析根系生長特點，探討各項生長指標以及生理指標對控根效果的影響。[結果]顯示：(1)20 g·L-1和60 g·L-1的Cu制劑可提高容器苗的地上部分生長量；60 g·L-1和200 g·L-1的Cu制劑可顯著增加生物量的積累。(2)200 g·L-1的Cu制劑對苗木新根著生效果最為顯著；120 g·L-1的Cu制劑對根系的直徑、表面積和體積有良好的促進作用；而不同ZnSO4控根制劑處理對苗木側根的各指標產生抑制作用。(3)枝條生長量與側根長度呈顯著正相關性；地徑、枝條生長量與側根表面積呈極顯著正相關關系。(4)120 g·L-1的Cu制劑處理后葉片的可溶性蛋白質含量最高，Cu制劑濃度為20 g·L-1時，葉片的葉綠素含量增加。[結論]試驗發現質量濃度為120 g·L-1和200 g·L-1Cu SO4制劑控根效果良好，可運用于實際生產。

油橄欖；容器苗；根系；控根制劑

油橄欖(OleaeuropaeaL.)，也稱齊墩果，屬木樨科(Oleaceae)木樨欖屬(Olea)的常綠闊葉喬木，果實形似橄欖，果肉內富含油脂[1]。甘肅省隴南地區自1975年開始對油橄欖進行規模引種，經過數十年的艱苦探索和研究試驗，油橄欖已在該地區能正常生長且獲得些許產量[2]；但由于缺乏對良種壯苗優育優選的認識，現培育出的幼苗存在移栽成活率較低、緩苗期長、樹勢較弱等問題。本研究針對油橄欖扦插容器苗的主根徒長又較為粗大、須根極少、根系盤繞、畸形等現象開展化學制劑控根試驗，使其形成健康又發達的根團，從而解決根系畸形導致油橄欖苗木質量差且緩苗期長等問題[3-5]。

化學制劑控根技術是將Cu制劑或Zn制劑涂于育苗容器的內壁和底面上，通過Cu2+或Zn2+離子與根尖的接觸，殺死根尖，從而達到根的頂端修剪目的，抑制其生長，刺激并誘發更多的側根向四周伸展，也可以防止根系纏繞導致的畸形，生成舒展又發達的根團[6-7]。Vitor等研究發現Cu制劑能促進葡萄(VitisviniferaL.)幼苗根系直徑增長，降低根冠比，并有利于葡萄幼苗根系結構生長[8]；而呂昕等的研究結果表明幼苗的根系構型對其后期的生長，養分的吸收，以及移栽后的成活率都有直接影響[9]，James等發現Cu制劑可有效改變長葉松(Pinuspalustris)幼苗的根系形態，顯著增加根系生物量[10]，Tsakaldimi等經試驗證明：人為的改變冬青櫟(QuercusilexL.)苗株生長的環境因素或施以不同的培育措施都會改變苗株根系的構型[11]。Faye研究發現Cu制劑可以有效的縮短火炬松(PinustaedaL.)側根長度，改變新根生長點的分布，增加根系中上部的新根著生點，使根系生長更接近于自然狀態[12]。Lequeux 等表明當Cu2+濃度高達50μmol·L-1時可抑制擬南芥(Arabidopsisthaliana)主根生長并能增加短側根的密度[13]。將Cu制劑配成一定濃度，選用乳膠漆作為附著劑，Cu制劑處理劑量與側根增加數目是成正比的[14-15]。可見，科學的控根措施可改善根系生長發育環境[16]，促進苗木根系對養分吸收，并提高苗木質量。

目前，國內尚無關于采用化學控根制劑干擾油橄欖扦插苗主根的發展及促進側根生長的相關研究；國外也未見關于化學控根制劑對油橄欖根系等方面的相關報道。鑒于此，本試驗針對油橄欖容器苗根系發育不良等問題，采用4種不同濃度的CuSO4制劑及ZnSO4制劑對油橄欖2年生容器苗進行控根試驗，試圖阻止苗木根系在容器內的畸形生長，以期為實現油橄欖育苗工廠化、規模化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在甘肅省隴南市武都區兩水鎮油橄欖育苗地進行，該圃地土層肥沃，立地條件較好，日照充足，年平均氣溫14.7 ℃，絕對最高氣溫40 ℃，最低氣溫-8.6 ℃，年日照時數1 911.7 h，全年無霜期為150～270 d，年降水量474～900 mm，年平均濕度61%～71%。

1.2 試驗材料

于2015年3月底挑選2年生長勢基本一致的油橄欖硬枝扦插苗移栽，品種為‘鄂植8號’，選擇普通營養缽20 cm×20 cm(底×高)為試驗容器，供試基質為耕作層表土。

1.3 試驗設計

采用隨機區組設計，共設9個處理，每處理30盆苗(表1)；分別將硫酸銅(CuSO4)、硫酸鋅(ZnSO4)2種制劑配制成不同濃度與乳膠漆充分混合后，涂刷在營養缽的內壁與底部，只涂乳膠漆作為對照(CK)，晾干后填裝耕作層表土備用。于2015年3月底將油橄欖苗木移栽后，對試驗苗株僅進行日常灌溉管理，不采取整形修剪及施肥等田間管理措施。

表1 不同濃度控根制劑處理

1.4 調查內容及方法

1.4.1 生態指標測定 生產量：自2015年7月至11月于每月15日固定選擇15株苗株，定期測量苗高、地徑、枝條生長量；生物量：每處理隨機抽取3株，將植株完整取出，清理干凈，將地上部分和地下部分進行分離，置于105℃下烘干至恒質量，分別稱得干質量；

1.4.2 根系形態參數的測定 2015年11月底對植株進行根系形態參數的測定，使用專業根系形態學和結構分析系統Delta-T Scan根系分析系統采用高分辨率的平板掃描儀進行掃描分析。將植株在根頸處剪斷，并置根系在輕緩的流水下沖洗干凈，再將根放入分析淺皿，加入少量水，使根系均勻分展開，用掃描儀獲取清晰的根系圖像。分析側根(1.0 mm≤D≤2.5 mm)的長度、根系表面積、根系體積、根尖數、根系直徑等指標。

1.4.3 葉片生理指標的的測定 可溶性蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍G250(Bradford法)測定；可溶性糖測定采用蒽酮比色法；葉綠素含量測定采用乙醇丙酮混合液法。

1.5 數據分析

試驗數據采用Excle 2007做基礎整理分析，運用軟件Spss Statistics17.0針對數據進行方差分析以及相關性分析。

2 結果與分析

2.1 Cu、Zn制劑處理對油橄欖容器苗生長表現的影響

苗高與地徑的年生長量是油橄欖苗株生長勢的重要指標，經不同濃度的控根制劑處理后的苗高、地徑具有明顯差別。Cu制劑A1處理的苗高年生長量均高于其他處理以及對照，比處理A4高出26.18 cm，比對照高大約20.60%；方差分析結果顯示，Cu制劑A1和A2處理間無顯著差異性，但同其它處理及CK之間差異顯著；而Zn制劑的各處理間并無顯著差異。由圖1可知，A1和A2處理的苗高年生長量相比Zn制劑各處理有明顯優勢，說明施用Zn制劑對2年生的油橄欖容器苗的苗高并無顯著效果，而質量濃度為60和200 g·L-1的Cu制劑即A1與A4處理可有效促進油橄欖苗高年生長量。在相同質量濃度下，Cu制劑的各處理的地徑年生長量均高于Zn制劑，如處理A4比B4粗2.27 cm；而Zn制劑的各處理均低于CK。方差分析顯示，CK僅與A1、A4處理之間有顯著差異性，Cu、Zn制劑各處理的地徑年生長量排列依次為：A4>A1>A2>CK>B2>A3>B1>B4 >B3。可見，質量濃度為200 g·L-1的Cu制劑可以有效的促進油橄欖容器苗地徑的年生長量。

油橄欖苗木的高徑比值越大，說明該苗株越細越高，直接影響苗木成活率，移栽后長勢也較弱[4]。經不同質量濃度Cu制劑處理后的苗株高徑比值最小的為A4處理，并與其他處理間差異性顯著，最大的為A1處理；Zn制劑的高徑比最大的為B3處理，但與CK差異不顯著。

圖1 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗生長的影響Fig.1 Effect of Cu、Zn preparation on growth in container seedlings of olive

2.2 Cu、Zn制劑處理對油橄欖容器苗生物量積累的影響

不同的控根制劑對2年生的油橄欖容器苗生物量影響差異較大。Cu制劑處理的苗株地上部分干質量生物量最大為A2處理，達到34.82 g，A4處理次之，均高于CK；而Zn制劑的B1處理和B4處理的生物量都低于CK，生物量最小的是B1處理，僅為8.33 g，比CK小52.61%。經方差分析，對于地上部分生物量，處理A1、A2和A4與CK間存在顯著差異性，但這3個處理間并無顯著差異。對地下部分生物量結果分析可得：處理A4的地下部干質量生物量為最大，達到10.33 g，A2處理次之，B1處理最小，僅為1.32 g。Cu制劑處理A2、A3和A4之間差異不顯著，Zn制劑的地下部分生物量各處理間無顯著差異。

由圖2可知，根冠比最大的為處理A3，方差分析表明：A3、B4處理和CK之間不存在顯著差異性；但同其它處理之間差異性顯著。由2種控根制劑對油橄欖2年生容器苗生物量積累的影響可以發現：Cu制劑質量濃度為60和200 g·L-1的A1和A4處理顯著提高了油橄欖苗的地上及地下生物量的積累。

圖2 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗生物量的影響Fig.2 Effect of Cu、Zn preparation on biomass in container seedlings of olive

2.3 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗根系形態參數的影響

2.3.1 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗的根尖數的影響 Cu制劑可刺激油橄欖容器苗的新根著生，各處理的根尖數相比CK均有所增加。根尖數最多的是處理A4，達到553個，與CK相比增加了3倍之多；而CK的根尖數僅有126個，最少的處理A2也比CK增加了23.02%。Zn制劑對根尖數的作用不明顯，僅處理B1和處理B4高于CK的根尖數；根尖數最少的是B2處理，僅73個。由方差分析可知，Cu制劑各處里均與CK間差異性顯著；而A1和A2處理間無顯著差異，但與其余各處理差異性顯著。Zn制劑B3處理與CK之間無顯著差異，而其余各處理之間差異性均為顯著。據此說明Cu制劑的各處理均對油橄欖容器苗新根著生起到促進作用；而Zn制劑的B2及B3處理對苗株新根著生起到抑制作用。

圖3 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗的根尖數的影響Fig.3 Effect of Cu、Zn preparation on the number of root tips in container seedlings of olive

2.3.2 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗根系發育的影響 由表2可知，Cu制劑處理對油橄欖苗的側根直徑影響較Zn制劑大，A3處理的側根直徑最大，是CK的1.74倍，而直徑最小的處理B4，比CK增加了9.85%，CK與Cu制劑各處理間差異顯著。Cu制劑對側根長度作用也明顯優于Zn制劑，而Zn制劑對油橄欖側根長度有明顯的抑制作用，各處理均小于CK。A2處理和A4處理的側根長度大于CK，其中A4處理的側根長度比CK高出21.63%。

Zn制劑各處理的側根表面積均小于CK，其中處理B1處理的側根表面積值最大，僅達到134.40 mm2，比CK小33.23%。Cu制劑的側根表面積最大是處理A3為296.78 mm2，處理A2次之。數據顯示，Cu制劑各處理的側根系體積均高于CK；除處理A1外，其余各處理與CK均存在顯著性差異；A2與A4間無差異，但與A3存在顯著差異性。在Zn制劑的所有處理中，根系體積最大為B1處理，僅達到469.35 mm3，處理B1和B3的根系體積均大于CK，試驗結果表明：質量濃度為120 g·L-1的Cu制劑能明顯的抑制側根系長度，對根系的直徑、表面積和體積有明顯的促進作用；而不同Zn制劑處理對苗木側根各指標有一定的抑制作用，其中質量濃度為60 g·L-1的Zn制劑對側根長度、表面積的抑制作用最為顯著。

表2 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗側根發育等指標的影響

注：數據為平均值±標準誤；不同字母表示差異顯著(P<0.05) 。

The figures in the table are mean±standard error,the different small letter indicates significance at 0.05 level．

2.4 苗木生長量與根系指標的相關性分析

表3是苗高、地徑、枝條生長量與側根各指標的相關性分析結果。經相關性分析可知，苗高與根尖數、根直徑、根體積都呈負相關性；地徑和枝條生長量與側根長度呈顯著極正相關(P<0.01)，與苗高相比，枝條生長量與側根長度的相關性更大，而枝條生長量與苗高呈極顯著正相關關系。地徑與根尖數、長度以及根系表面積均呈現極顯著正相關性，其中，地徑與側根表面積顯著正相關(P<0.05)，枝條生長量與側根表面積也呈顯著正相關(P<0.01)。根尖數與根系長度、根系表面積呈極顯著正相關，根系直徑與根體積也呈現正相關性，相關系數r=0.707，即根系直徑隨根系體積的增加而增加。根系長度與表面積的相關系數r=0.810，呈顯著正相關，即根系長度隨根系表面積的增大而增長。

表3 苗木生長量與根系指標的相關性分析

**. 在 0.01 水平(雙側)上極顯著相關，*. 在 0.05 水平(雙側)上顯著相關。

**Significant correlation at the 0.01 level(bilateral), *signficant correlation at the 0.05 level

2.5 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗葉片生理指標的影響

可溶性蛋白含量是植物體總代謝的重要指標，是篩選抗性的重要營養物質之一。由圖4可知，Cu制劑的A3處理的可溶性蛋白質含量最高，與CK間差異性顯著，而A4處理則比CK小1.37%，與CK間并無顯著差異。Zn制劑的B1處理的可溶性蛋白含量僅次于A3處理，與CK間差異顯著。可見，針對可溶性蛋白含量的最優處理為A3，即濃度為120 g·L-1的Cu制劑。

可溶性糖作為反映苗木質量的重要指標，也反映出不同控根制劑處理對苗株營養的增益情況。質量濃度為120 g·L-1的Zn制劑B3處理葉片的可溶性糖含量最高，其次為60 g·L-1的Cu制劑A2處理；但B3處理與CK間并無顯著差異性，而與A2處理同CK間存在顯著差異性。因此質量濃度為60g·L-1的Cu制劑更利于植株的生長。

2種不同的控根制劑均可提高油橄欖的葉綠素含量，該指標最高為處理A1，其次為處理B1。經方差分析，處理A1、B1與CK間差異性均為顯著，且各處理的葉綠素含量均大于CK。由上可知，質量濃度為20 g·L-1的Cu制劑和20 g·L-1的Zn制劑均有利于提高植株的葉綠素含量。

圖4 Cu、Zn制劑對油橄欖容器苗葉片生理指標的影響Fig.4 Effect of Cu、Zn preparation on physiological indicators of olive leaves in container seedlings

3 討論

化學控根技術在實際生產中操作簡單，成本低廉，對育苗環境要求相對較低。通過試驗可發現，油橄欖2年生容器苗生長及其根系發育對化學控根制劑表現出明顯的響應差異。Cu制劑質量濃度分別為20和60 g·L-1的A1和A2處理對油橄欖容器苗高有明顯的促進作用；A4處理可有效的促進油橄欖容器苗地徑的生長。Zn制劑濃度為120 g·L-1時高徑比優于同處理的其它各濃度，但Cu制劑的A4處理苗株高徑比為最佳。Zn制劑對地徑生長量作用不顯著，而Cu制劑A4處理可有效的促進油橄欖容器苗地徑的生長。質量濃度為60和200 g·L-1的Cu制劑A1和A4處理可顯著提升油橄欖苗的地上及地下鮮質量，120 g·L-1的Cu制劑A3處理根冠比最佳；但是Zn制劑處理的苗株地上和地下部分生物量積累并不明顯，針對Zn制劑對苗木造成脅迫的原因有待進一步研究。

苗木根系對化學控根制劑的反應也不相同， Cu制劑的各處理均可增加油橄欖容器苗根尖數，而根尖數最多的是Cu制劑的A4處理濃度為200 g·L-1；但Zn制劑的B2處理和B3處理對油橄欖容器苗的新根著生起到抑制作用。Cu制劑對側根長度作用明顯優于Zn制劑； Zn制劑各處理均小于CK。Cu制劑質量濃度為120 g·L-1的A3處理能明顯的抑制側根系長度，對根系的直徑、表面積和體積有明顯的促進作用。綜上所述，Cu制劑在120和200 g·L-1濃度時可達到控制主根過長生長、促進側根增加、形成發達根團的目的，效果最佳。油橄欖容器苗地上部分的生長與根系的發育存在密切的關系，通過對苗株各項指標的相關性分析得出以下結論：地徑和枝條生長量與側根長度呈極顯著正相關(P<0.01)，與苗高相比，枝條生長量與側根長度的相關性更大。地徑與側根表面積顯著正相關(P<0.05)，而枝條生長量與側根表面積也呈顯著正相關(P<0.01)。研究顯示，苗木葉片養分儲存量隨著控根制劑以及濃度的不同也發生變化，質量濃度為120 g·L-1的Cu制劑的可溶性蛋白質含量最高，質量濃度為20 g·L-1的Cu制劑可有效提高葉片的葉綠素含量。

4 結論

合理的控根技術可使油橄欖幼苗形成健康又發達的根團，避免幼苗質量差且緩苗期過長等問題，是解決容器育苗側根稀少，主根陡長的有效途徑。試驗證明：Cu制劑在120和200g·L-1濃度時可達到控制主根過長生長、促進側根增加、形成發達根團的目的，且效果顯著。本試驗僅研究了質量濃度為20～200 g·L-1Cu制劑和20～200 g·L-1Zn制劑對2年生油橄欖容器苗控根效果的影響。針對Zn制劑的最佳質量濃度以及如何降低藥劑對苗木的影響，且更好地控制化學制劑殘留與控根效果之間的矛盾是探索的新方向，是油橄欖育苗化學制劑控根技術下一步的研究重點。

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(責任編輯：彭南軒)

Effect of Cupreous and Zincous Preparations Treatment on the Growth and the Root Control for Container Seedlings of Olive

ZHAOMeng-jiong1,2,JIANGCheng-ying1,2,WUWen-jun1,2,MAChao1,2,LUJuan1,2,CHENWei-qing1,2

(1. Gansu Academy of Forestry Sciences, Lanzhou 730020, Gansu, China; 2. Center for Olive Research and Technology, State Forestry Administration, Lanzhou 730020, Gansu, China)

[Objective]To conduct chemical agent root-controlling experiments aiming at controlling bulky taproots, rare fibrous roots and root system twining of olive container seedlings, and to find the chemical root-controlling agents suitable for the olive container seedlings, so as to solve problems such as poor quality of olive seedlings caused by root system malformation. [Method] CuSO4agents and ZnSO4agents under 4 different concentrations were used in root-controlling experiments of 2-year-old olive container seedlings. The seedling height, ground diameter, aboveground biomass and underground biomass were measured. The growth characteristics of the root system were analyzed by a root system scanner, so that the effects of different growth indexes and physiological indexes on root-controlling effects were discussed. [Result] 1. The growth increment of aboveground parts of the container seedlings could be boosted by Cu agents under the concentrations of 20 g·L-1and 60 g·L-1; the biomass accumulation could increase obviously by Cu agents under the concentrations of 60 g·L-1and 200 g·L-1. 2. The Cu agent under 200g·L-1had the most significant impact on the growth of new seedling roots; the Cu agent under 120g·L-1promoted the increase of diameter, superficial area and volume of the root system effectively; various indexes of seedling lateral roots were inhibited by treatments under different ZnSO4root-controlling agents. 3. Significant positive correlation existed between branch growth increment and lateral root length; Extremely significant positive correlation existed between the ground diameter increment, branch growth and the superficial area of lateral root. 4. Soluble protein content in leaves reached the maximum after treatment under the Cu agent of 120g·L-1; the chlorophyll content in leaves increased under treatment of Cu agent of 20g·L-1. [Conclusion] It was verified in the experiments that the CuSO4agents under mass concentrations of 120 g·L-1and 200 g·L-1have good root control effects and can be applied in practice.

olive; container seedling; root system; root-controlling agent

10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.023

2016-08-30

省級科技計劃重大專項項目資助(項目編號：143NKDK025)。

趙夢炯(1985—)，女，漢族，工程師，研究方向：經濟林。E-mail：zmj.413@163.com

* 通訊作者：姜成英(1973—)，女，研究員，E-mail：jcytxb@126.com

S722.3

A

1001-1498(2017)04-0693-07