油茶不合砧穗组合嫁接苗根系发展差异性剖析

1、油茶不合砧穗组合嫁接苗根系发展差异性剖析最新怒江山茶与白花油茶不同嫁接组合苗生长特性对比摘要:油茶不同砧穗芽苗砧嫁接效果各异，为了更好地提高油茶良种繁育的成活率和苗木质量,本文以三种油茶不同砧穗组合嫁接苗为试验材料，通过观察其地上部分与地下部分的生长状况，将嫁接苗整株挖出进行清洗扫描，并利用根系分析系统，对不同砧穗组合嫁接苗根系的各项指标(根系长度、根系表面积、根系投影面积、根系体积、根尖数等)进行测定和分析。结果表明:本砧嫁接苗在地下部分根系的各指标生长状况上相比采用不同种砧穗嫁接的苗木占有更显著的优势。(1)白花油茶本砧嫁接苗的主根直径较大，为4.758mm其主根较为发达；(2)怒江山茶本

2、砧嫁接苗根系的细根较为发达，在根径级d?0.5mm中，从根系长度、根尖数、根系表面积、根系投影面积各方面都表现为最大，分别为:22959.20cm、1602、61.59cm、19.61cm。关键词:怒江山茶;白花油茶;嫁接苗;根系分析;生长差异性油茶(CamelliaoleiferaAbe1()为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)1 常绿灌木或小乔木，是我国亚热带地区重要的木本油料树种。在油茶产业发展中，良种资源的繁育与栽培是突破当前油茶资源瓶颈的重要环节，而芽苗砧嫁接2 是目前油茶苗工厂化培育中普遍采用的无性繁殖方法。芽苗砧嫁接育苗具有成活率高、适应性强、抗病虫好、操作容易

3、，并能够保持油茶母树的优良性状和提早开花结果的特点，是实现油茶早实丰产和规模化经营的重要手段。而根系作为植物重要的组成部分，对植物养分和水分的吸收，固定植物等起着重要的作用。3,4目前有关油茶良种育苗技术的研究有很多，但有关油茶不同无性系苗期6 6生长规律的研究仅见个别报道，特别是有关油茶不同无性系苗期根系生长规律的研究就更少了。传统上采用挖掘法、盆栽法、土柱法等对植物根系进行研究。首次见于林业科学研究期刊中康乐和姚小华等人采用根系分析软件的方法对不同品种油茶嫁接苗根系生长动态的研究。本文采用类似于康乐、姚小华等人的研7 究方法:挖掘法与根系扫描分析相结合，对油茶嫁接幼苗根系的各项指标进行测定

4、和分析，以期揭示油茶不同砧穗组合嫁接苗根系之间的差异，为更好地提高油茶良种繁育的成活率和苗木质量奠定基础。1 材料和方法1.1 试验材料本次试验材料取自建水县李浩寨浩野农业产业有限公司油茶苗圃内。编号1:怒江山茶(穗)白花油茶(砧)嫁接苗;编号2:白花油茶本砧嫁接苗;编号3:怒江山茶本砧嫁接苗。1.2 试验方法(1)2011年8月在建水浩野农业产业有限公司油茶育苗基地，对当地的油茶生长环境与嫁接苗生长情况进行调查，并从其育苗基地把3种不同嫁接方式的嫁接苗各带10株回学校进行试验;(2)2011年10月在西南林业大学温室大棚对三种不同砧穗组合嫁接苗，各选取三株，要求所选取的样苗长势为中等，并且无

5、病虫害;(3) 实测各株样苗的苗高、砧木地径、接穗直径，贴标签做标记，并观察其地上部分的外部形态:如有无花芽，叶片数等;(4) 将实测的不同砧穗组合的嫁接苗从苗圃地里挖出，注意不破坏其根系，带土挖出，再慢慢将其根系上的土清理干净(5) 将挖出来的苗带回实验室，实测其地下部分的长度;然后先用自来水将苗的根部用水浸泡，再仔细的将根部的泥土清洗干净，放置晾干。(6) 待晾干后，连接好电脑和扫描仪，进行根系扫描(如果须根太多，则从主根切成1/2或1/4再扫描)，扫描过后，命名保存好图片;(7)利用扫描好的图片和根系图像分析软件WinRHIZOTron,在电脑上进行根系分析(从根系长度、根系表面积、根系

6、投影面积、根系体积、根尖数等方面进行)2结果与分析2.1 不同砧穗组合嫁接苗地下部分对比分析通过从建水育苗基地带回来的不同砧穗组合嫁接苗中各选取3株长势中等，无病虫害的嫁接苗，实测其地上部分的苗高、砧木地径、接穗直径后，将其整株挖出，根系清洗干净、晾干后采用扫描仪对根系进行扫描，并结合根系图像分析软件WinRHIZOTron分析扫描图片，得出根系不同根径的根系长度、根尖数、根系表面积、根系投影面积、根系体积等指标，再取其均值列表，如表2,7中的数据。.1.1不同砧穗组合嫁接苗主根系各项指标比较2表1不同砧穗组合嫁接苗主根系各参数Table1Theparametersoftaprootondiv

7、ersstockandscioncombinationgraftedseedling主根参数223主根长度(cm)平均根径(mm)投影面积(cm)表面积(cm)体积(cm)编号1 7.2994.7733.48310.9451.3282 7.0844.7583.37010.5881.2793 9.4822.8462.7008.4780.618从表1中可以看出:怒江山茶本砧嫁接苗的主根长度表现为最大，为9.48cm,与其它两种嫁接苗差异较大;怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗与白花油茶本砧嫁接两种嫁接苗的主根长度分别为：7.299cm、7.084cm,较为接近。怒江山茶本砧嫁接苗主根系的平均根径为

8、2.846mm表现为最小，且与其它两种嫁接苗差异较大，三种嫁接苗的平均根径表现为:怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗,白花油茶本砧嫁接苗,怒江山茶本砧嫁接。三种嫁接苗的主根投影面积、表面积、体积均表现为:怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗,白花油茶本砧嫁接苗,怒江山茶本砧嫁接苗，怒江山茶本砧嫁接苗的三项指标均为最小，且与其它两种嫁接苗有显著差异。通过以上各指标的比较可以看出，怒江山茶本砧嫁接苗的主根长度虽为最长，但由于主根平均直径较小，其根系表面积，根系投影面积和根系体积均表现为最小，且与其它两种嫁接苗有显著差异。怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗与白花油茶本砧嫁接苗的各项指标差异都不显著;虽

9、然其接穗不同，但其根系各项指标没有表现出明显的差异。2.1.2不同砧穗组合嫁接苗根系长度比较表2不同砧穗组合嫁接苗根系长度Table2Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootlength根径级（mm）1（cm）2（cm）3（cm）d?0.5845.26538.34959.200.5<d?2.058.28170.7636.66d>2.010.2910.1311.74从表2中可以看出怒江山茶本砧嫁接苗在根径级d>2.0mm的根系总长度最大，其值为11.74cm;在d?0.5mmfi径级中，怒江山茶本砧嫁接苗的细根总长度也为

10、最大，是白花油茶本砧嫁接的近2倍;而在5mm<d?2.0mm根径级中白花油茶本砧嫁接苗的总根长度为最大，具值为170.76cm,且与其它两种砧穗组合嫁接苗差异极显著。怒江山茶（穗）白花油茶（砧）白花油茶本砧嫁接怒江山茶本砧嫁接1200.001000.00800.00根系长度（cm）600.00400.00200.000.00d?0.50.5,d?2.0d,2.0根径级（mm）图1不同砧穗组合嫁接苗不同根系长度比较Fig1Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootlengthcompare2.1.3不同砧穗组合嫁接苗根尖数比较表3不同

11、砧穗组合嫁接苗根尖数Table3Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingtips根径级（mm）123d?0.51169129416020.5<d?2.06905d>2.0110从表3中可以看出在d?0.5mma径级中，怒江山茶本砧嫁接苗的根尖数最多，为1602;其次是白花油茶本砧嫁接苗的为1294;怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗1169，为最少。在5mm<d?2.0mm根径级中，白花油茶本砧嫁接苗的根尖数为90，达到最大，是怒江山茶本砧嫁接苗的18倍，怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗的15倍。在根径级d>2.0mm

12、内，怒江山茶本砧嫁接苗没有根尖数，说明其主根平均直径较小。怒江山茶(穗)白花油茶(砧)白花油茶本砧嫁接怒江山茶本砧嫁接18001600根尖数1400120010008006004002000d?0.50.5,d?2.0d,2.0根径级(mm)图2不同砧穗组合嫁接苗不同根尖数比较Fig2Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingtipscompare2.1.4不同砧穗组合嫁接苗根系表面积比较表4不同砧穗组合嫁接苗根系表面积Table4Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootsurfarea2

13、22根径级(mm)1(cm)2(cm)3(cm)d?0.560.2052.2361.590.5<d?2.013.8140.139.63d>2.013.412.9610.52从表4中可以看出在d?0.5mm根径级中，三种嫁接苗的表面积差异不显著，其根系表面积表现为:怒江山茶本砧木嫁接苗,怒江山茶（穗）白花油茶（砧）222嫁接苗,白花油茶本砧嫁接苗，其值分别为61.59cm、60.20cm、52.23cm;白花油茶本砧嫁接苗的根系表面积，在根径级0.5mm<d?2.0mm中最大，为240.13cm,且与另外两种嫁接苗的差异显著。在根径级d>2.0mm中，怒江山茶2（穗）白花

14、油茶（砧）嫁接苗的根系表面积为13.4cm，白花油茶本砧嫁接苗的22是12.96cm，怒江山茶本砧嫁接苗的是10.52cm，三种嫁接苗的根系表面积差异都不明显。怒江山茶（穗）白花油茶（砧）白花油茶本砧嫁接怒江山茶本砧嫁接70.00）260.0050.0040.0030.00根系表面积（cm20.0010.000.00d?0.50.5,d?2.0d,2.0根径级（mm）图3不同砧穗组合嫁接苗不同根系表面积比较DiversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootsurfareacompareFig32.1.5不同砧穗组合嫁接苗根系投影面积比较表5不同砧

15、穗组合嫁接苗根系投影面积Table5Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootprojarea222根径级(mm)1(cm)2(cm)3(cm)d?0.519.1616.6319.610.5<d?2.04.3912.783.07d>2.04.264.133.35从表5中可以看出在d?0.5mm根径级中，三种嫁接苗的根系投影面积从小2到大依次为:白花油茶本砧嫁接苗(16.63cm)、怒江山茶(穗)白花油茶(砧)22嫁接苗(19.16cm)、怒江山茶本砧嫁接苗(19.61cm)，三个值差异不明显;在根径级0.5mm<d?2.

16、0mm中，白花油茶本砧嫁接苗的根系投影面积与其它两2种嫁接苗差异显著，其值最大为12.78cm;d>2.0mm根径级中，三种嫁接苗的投影面积差异都不显著。怒江山茶(穗)白花油茶(砧)白花油茶本砧嫁接怒江山茶本砧嫁接25.00)220.0015.00根系投影面积(cm10.005.000.00d?0.50.5,d?2.0d,2.0根径级(mm)图4不同砧穗组合嫁接苗不同根系投影面积比较Fig4Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootprojareacompare2.1.6不同砧穗组合嫁接苗根系体积比较表6不同砧穗组合嫁接苗根系体积T

17、able6Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootvolume333根径级(mm)1(cm)2(cm)3(cm)d?0.50.380.450.350.5<d?2.00.30.860.23d>2.01.51.420.77从表6中可以看出在d?0.5mm根径级中，三种嫁接苗的根系体积差异不显3著，白花油茶本砧嫁接苗的根系体积最大，为0.45cm。白花油茶本砧嫁接苗体3积在根径级0.5mm<d?2.0mm也为最大，其值为0.86cm，与另外两种嫁接苗的差异显著。在根径级d>2.0mm中怒江山茶(穗)白花油茶(砧)嫁接苗

18、和白花油茶本砧嫁接苗的根系体积与怒江山茶本砧嫁接苗差异较大，怒江山茶本砧嫁3接苗的根系体积最小，为0.77cm。怒江山茶(穗)白花油茶(砧)白花油茶本砧嫁接怒江山茶本砧嫁接1.60)31.401.201.00根系体积(cm0.800.600.200.00d?0.50.5,d?2.0d,2.0根径级（mm）图5不同砧穗组合嫁接苗不同根系体积比较Fig5Diversstockandscioncombinationgraftedseedlingrootvolumecompare（1） 从表2,6中可以看出:怒江山茶本砧嫁接苗在根径级d?0.5mm中，从根系长度、根尖数、根系表面积、根系投影面积各方面

19、都表现为最大，而根系体积却为最小。在0.5mm<d?2.0mm根径级中，白花油茶本砧嫁接苗从根系长度、根系表面积、根系投影面积和根系体积各方面均表现为最大，且与其它两种差异显著。在d>2.0mm根径级中，三种嫁接苗在根系长度、根系表面积、根系投影表面、和根尖数差异都不显著。怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗虽然在根系长度上小于怒江山茶本砧嫁接苗，但在根系表面积、根系投影面积和根系体积方面都表现为最大，而且其根系体积几乎是怒江山茶本砧嫁接苗的2倍;不过白花油茶本砧嫁接苗与怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗在这一根系径级中各方面指标差异不明显。（2） 由图15可以看出:各个根径级之间的

20、根系长度、根尖数、根系表面积、投影面积、根系体积差异显著。在根径级d?0.5mm中根系的长度、根尖数、投影面积和根系表面积最大，但体积相对较小。结合图与数据可以得出：在d?0.5mm根径级的毛细根长度占总根系长度的74.85%95.20%，在0.5mm<d?2.0mm根径级的根系长度占总根系长度的3.64%23.74%，而d>2.0mm根径级的根系长度只占总根系长度的1.13%1.41%。在同一根径级中，不同嫁接组合间也存在差异,如在d?0.5mm根径级中，怒江山茶本砧嫁接苗的根系总长、根尖数、根系表面积、根系投影面积均为最大，而体积却是白花油茶本砧嫁接苗的最大。在d>2.0

21、mm根径级中，怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗的根系表面积、根系投影面积和根系体积表现为最大，其中怒江山茶本砧嫁接苗的根系体积与其它两种嫁接苗的体积差异显著，但是白花油茶本砧嫁接苗与怒江山茶（穗）白花油茶（砧）嫁接苗在根系各指标上差异均不显著。怒江山茶本砧嫁接苗在d?0.5mm根径级中各指标均有较显著的优势;而白花油茶本砧嫁接苗在0.5mm<d?2.0mm和d>2.0mm根径级中，各指标上均占有一定的优势。2.2不同砧穗组合嫁接苗地上、地下部分对比分析在进行根系扫描分析之前，先实测其地上部分的苗高、砧木地径和接穗直径，观察其地上部分的叶片对数、花芽个数等外部形态，并在根系挖出、清

22、洗干净后用卷尺测量其地下部分的根长，所得数据如表7。表7不同砧穗组合嫁接苗地上地下部分各参数Table8Theovergroundandundergroundpartsparametersofdiversstockandscioncombinationgraftedseedling根长苗高接穗直径砧木地径叶片对数叶面积花芽数编号（cm）（m）（cm）（cm）（对）（?）（个）114.70.1770.3990.5274351212.90.2260.3650.4336990314.80.1180.2610.3264350从表7中可以看出:白花油茶本砧嫁接苗地下部分根长最小，为12.9cm,而苗高却

23、是最大，为0.226m;其它两种嫁接苗的根长差不多，而苗高差异却较大，怒江山茶（穗）白花油茶(砧)嫁接苗和怒江山茶本砧嫁接苗的苗高分别为:0.177m、0.118m;由此可见，其地上部分的高生长与地下部分的根系长没有表现出明显的对应关系。从叶面积上来看，白花油茶本砧嫁接苗的叶面积为其它两种嫁接苗的近3倍大，其叶片对数也比其它两种嫁接苗的多2对;如果按平均每片叶的面积来算，三种不同嫁接组合油茶苗的单片叶面积分别为:怒江山茶(接穗)白花油茶(砧木)嫁接苗(8.75?)、白花油茶本砧嫁接苗(16.5?)、怒江山茶本砧嫁接苗(8.75?)，白花油茶的叶面积为怒江山茶叶片面积的2倍。其叶片对数与苗高有关

24、，随着苗高的增长，其叶片对数增多，而与其它地上、地下部分参数则没有呈现出明显的对应关系。此外，从三种不同嫁接苗的砧木与接穗直径来看，砧木地径均大于接穗直径，而且从砧木地径和接穗直径与其地下部分根长来看，也没有表现出明显的对应关系。3结论与讨论3.1 结论本试验通过对不同砧穗组合嫁接苗的地上与地下部分进行对比分析，以及对不同砧穗组合嫁接苗的根系长度、根尖数、根系表面积、根系投影面积、根系体积、砧木地径、接穗地径和苗木高度等指标进行对比分析。结果表明:(1) 油茶不同砧穗组合嫁接苗地上部分的苗高、砧木地径、接穗直径以及叶片对数和叶面积与地下部分的根系长没有明显的对应关系。如白花油茶本砧嫁接苗的地下

25、部分根长最小，为12.9cm,而苗高却是最大，为0.226m。(2) 三种不同砧穗组合嫁接苗在根系各指标上差异显著，在采用相同砧木的情况下，由于接穗不同导致后期根系生长同地上部分生长都产生了一定的差异。白花油茶本砧嫁接苗的根系与怒江山茶本砧嫁接苗的相比，白花油茶本砧嫁接苗的主根直径较大,为4.758mm其主根较为发达；怒江山茶本砧嫁接苗的主根虽然不及白花油茶本砧嫁接苗的粗壮，但其根系的细根较为发达，怒江山茶本砧嫁接苗在根径级d?0.5mm中，从根系长度、根尖数、根系表面积、根系投影面积22各方面都表现为最大，分别为:959.20cm、1602、61.59cm、19.61cm。怒江山茶(穗)白花油茶(砧)嫁接苗在根系各指标中没有表现出明显的优势，可见本砧嫁接苗地下部分的生长状况在苗期更具优势。(3) 三种不同砧