李雙喜, 楊曾獎, 徐大平, 張寧南, 劉小金

(1. 中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所, 廣東 廣州 510520; 2. 廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所, 廣西 南寧 530007; 3. 中國農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究中心, 廣西 南寧 530007)

水分、養(yǎng)分和寄主對檀香幼苗根系生長及營養(yǎng)吸收的影響

李雙喜1,2,3, 楊曾獎1，①, 徐大平1, 張寧南1, 劉小金1

(1. 中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所, 廣東 廣州 510520; 2. 廣西農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究所, 廣西 南寧 530007; 3. 中國農(nóng)業(yè)科學院甘蔗研究中心, 廣西 南寧 530007)

采用盆栽法研究了水分(基質(zhì)相對含水量30%、50%和70%)、養(yǎng)分(單株施肥量0.00、150.00和300.00 mg)和寄主(假蒿KuhniarosmarnifoliaVent.)對檀香(SantalumalbumLinn.)幼苗根系生長指標(包括根系的總長、表面積、干質(zhì)量和平均直徑)、根冠比及營養(yǎng)吸收指標(包括全株的全N、全P和全K含量)的影響。結(jié)果表明：隨著基質(zhì)相對含水量和單株施肥量的提高，總體上，檀香幼苗根系的總長、表面積和干質(zhì)量增加，根系平均直徑減小，全株的全N、全P和全K含量升高。與無寄主的處理組相比，種植寄主能明顯促進檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量的增加以及全株全N、全P和全K含量的提高。在吸器形成前(處理第30天)及形成后(處理第80天)，與寄主共植的檀香幼苗根系平均直徑減小，而處理第130天根系平均直徑增大。處理第130天，在基質(zhì)相對含水量70%和單株施肥量300.00 mg的條件下，與寄主共植的檀香幼苗根冠比最小，僅為0.19。方差分析結(jié)果表明：水分、養(yǎng)分和寄主總體上對檀香幼苗根系的總長、表面積、干質(zhì)量和平均直徑，根冠比以及全株的全N、全P和全K含量有顯著影響。研究結(jié)果顯示：保持較高的基質(zhì)相對含水量和單株施肥量以及種植寄主均可以促進檀香幼苗根系生長和營養(yǎng)吸收及其地上部的生長。

檀香; 水分; 養(yǎng)分; 寄主; 根系形態(tài); 營養(yǎng)吸收

植物根系具有錨定植株、吸收輸導土壤中的水分和養(yǎng)分以及合成和儲藏營養(yǎng)物質(zhì)等功能[1]。根系的生長發(fā)育具有高度的可塑性，除受遺傳因素影響外還受環(huán)境因素的影響，其中，生長介質(zhì)中水分與養(yǎng)分的有效性對根系生長發(fā)育的影響較大[2-3]。植物根系構(gòu)型的變化與根系對水分和養(yǎng)分的吸收能力密切相關(guān)，并進而影響植物地上部分的生長[4]。Grossnickle[5]的研究結(jié)果表明：培育優(yōu)良根系系統(tǒng)是苗木生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也能影響苗木栽植后的生長狀況，并能克服移栽對苗木生長的影響。因此，對植物根系發(fā)育可塑性進行研究具有重要意義。近年來，國內(nèi)對林木根系生物學的研究，特別是根系對土壤環(huán)境脅迫的響應(yīng)以及根系間相互作用的影響因子和過程等方面已經(jīng)成為研究熱點[6]。

檀香(SantalumalbumLinn.)是半寄生性植物，通過根系形成的吸器與寄主植物的根系木質(zhì)部相連，以獲取所需的水分、有機物和營養(yǎng)物質(zhì)[7-8]。近年來，由于大力支持發(fā)展珍貴樹種，檀香已較為廣泛種植于廣東、廣西、云南和福建等地[9]。掌握檀香的半寄生特性將有利于提高檀香人工栽培過程中各階段的成活率、促進植株生長，而檀香與寄主植物間相互作用機制仍不清楚。目前關(guān)于檀香半寄生機制的研究主要集中在檀香吸器結(jié)構(gòu)及其對水分、營養(yǎng)及激素的攝取以及對寄主植物的選擇和影響等方面[10]，而關(guān)于生長環(huán)境(水分、養(yǎng)分和寄主)差異性對其根系生長發(fā)育及營養(yǎng)吸收影響的研究尚未見報道。

為此，作者研究了不同水分和養(yǎng)分以及有無寄主條件下檀香幼苗根系的總長、表面積、干質(zhì)量和平均直徑，根冠比以及全株的全N、全P和全K含量的差異，旨在探討不同水分和養(yǎng)分供給及種植寄主對檀香幼苗根系形態(tài)特征及營養(yǎng)元素吸收特征的影響，以期為檀香溫室育苗的工廠化管理，尤其是水肥管理提供實驗依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

檀香母株引自印度，供試成熟檀香種子采自同一母株，人工去除果皮并自然晾干后在4 ℃條件下貯藏，播種前用質(zhì)量分數(shù)0.3%KMnO4溶液浸種30 min，然后用質(zhì)量濃度800 mg·L-1赤霉素浸種6 h以上進行催芽處理[11]，并播種于鋪有已高溫滅菌的新鮮河沙的育苗盤中，待幼苗長至8～10枚葉片時選取生長正常、均勻一致的幼苗(平均株高為10.67 cm)進行移苗。育苗塑料盆口徑為18.5 cm、底徑為13.5 cm、高度為11.5 cm，盆底有孔，內(nèi)部鋪有雙層報紙用于透氣并防止水肥流失。育苗基質(zhì)為經(jīng)高壓滅菌處理的混合基質(zhì)〔V(泥炭土)∶V(蛭石)∶V(珍珠巖)=3∶2∶2〕，每盆裝500 g基質(zhì)。

供試肥料為加拿大Plant Products公司生產(chǎn)的普羅丹高濃度水溶性復合肥〔W(N)∶W(P)∶W(K)=20∶20∶20〕，其主要養(yǎng)分的質(zhì)量分數(shù)分別為N 20%、P2O520%、K2O 20%、螯合銅(Cu)和螯合鋅(Zn)及螯合錳(Mn)均0.05%、 螯合鐵(Fe) 0.10%、 鎂(Mg) 0.15%、硼(B) 0.02%、鉬(Mo) 0.000 5%、EDTA螯合體1.00%。每次施肥時，將該復合肥配成溶液均勻澆至幼苗周圍。

1.2 處理方法

盆栽試驗采取隨機區(qū)組設(shè)計，在中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所溫室大棚內(nèi)進行，處理時間為2013年7月至11月。將檀香幼苗用去離子水沖洗干凈后移栽至育苗塑料盆中，每盆種植1株，待幼苗生長穩(wěn)定(移栽2周)后開始處理。水分設(shè)置重度缺水、輕度缺水和水分充足3個水平，基質(zhì)的相對含水量(relative water content，RWC)分別為30%、50%和70%，處理期間于每天18:00左右以稱重法控制基質(zhì)的水分含量(實際誤差為±5%)。養(yǎng)分設(shè)置低肥、中肥和高肥3個水平，單株施肥總量分別為0.00、150.00和300.00 mg，參照Timmer[12]的方法計算指數(shù)施肥模型的各項參數(shù)，并計算每次的施肥量(表1),施肥間隔時間為10 d，共施肥12次。以假蒿(KuhniarosmarnifoliaVent.)[13]為寄主，在育苗盆內(nèi)距檀香幼苗5 cm處等邊種植3株，對照僅種植檀香、不種植假蒿。共18個處理，每處理27株幼苗。為了減小邊際和位置效應(yīng)，在實驗過程中每隔2周移動1次育苗盆。實驗期間，溫室內(nèi)白天平均溫度23 ℃～32 ℃，空氣相對濕度45%～85%，自然光照。

表1 檀香幼苗的指數(shù)施肥方案

Table 1 Scheme for exponential fertilization ofSantalumalbumLinn. seedling

1.3 測定內(nèi)容和方法

1.3.1 根系形態(tài)測定 根系形態(tài)參數(shù)由華南農(nóng)業(yè)大學根系生物學研究中心測定。每個處理隨機選取6株幼苗，將育苗盆浸沒于水中2 h以上，待基質(zhì)完全疏松后于根莖處將幼苗分為地上和地下2個部分，小心分出根系，用流水緩緩沖洗干凈，沖洗時在根系下面放置100 目篩以防止脫落的根系被水沖走。將全部根系放入盛有去離子水的無色透明塑料水槽中，調(diào)整根的位置以避免根系交叉重疊；對根系圖像進行掃描并用WinRHIZ0-Pro V2007d根系分析軟件(加拿大Regent Instrument Inc．)分析根系形態(tài)參數(shù)。分別在檀香根系吸器形成前取樣1次(處理第30天)、吸器形成后取樣2次(處理第80天和第130天)。

1.3.2 不同部位干質(zhì)量及根冠比的測定 將上述地上部分及地下部分分別置于105 ℃殺青30 min，然后于65 ℃烘干至恒質(zhì)量，冷卻后用萬分之一電子天平稱量干質(zhì)量，并根據(jù)單株地下部分和地上部分的干質(zhì)量計算根冠比。每處理6株，視為6次重復。

1.3.3 全株營養(yǎng)元素含量測定 處理第130天采集的樣品在完成上述根系形態(tài)參數(shù)及干質(zhì)量測定后用于全株營養(yǎng)元素含量的測定。供試樣品粉碎后先用濃硫酸-過氧化氫消煮法消解，然后采用凱氏定氮蒸餾法[14]311-312測定全N含量、采用鉬銻抗吸光光度法[14]313-314測定全P含量、采用火焰光度計法[14]315-316測定全K含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并進行Duncan多重比較。不同水肥處理單因素主效應(yīng)及交互作用采用多因素方差分析；水肥條件相同時，有無寄主處理間使用獨立樣本T檢驗進行顯著性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 水分、養(yǎng)分和寄主對檀香幼苗根系總長、表面積及干質(zhì)量的影響

水分或養(yǎng)分以及種植寄主對檀香幼苗根系總長、表面積及干質(zhì)量的影響見表2。

研究結(jié)果表明：在基質(zhì)相對含水量相同的條件下，隨著單株施肥量的提高，同一處理時間檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量總體上呈顯著增加的趨勢。在單株施肥量相同的條件下，同一處理時間充足水分(基質(zhì)相對含水量70%)處理總體上比輕度缺水(基質(zhì)相對含水量50%)和重度缺水(基質(zhì)相對含水量30%)能更顯著促進檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量的增加，且在充足水分處理時多數(shù)指標最大、在輕度缺水處理時居中、在重度缺水處理時最小。與未種植寄主的處理相比，種植寄主能明顯促進檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量，尤其在供給充足水分(基質(zhì)相對含水量70%)與養(yǎng)分(單株施肥量300.00 mg)的條件下其促進作用更明顯。處理結(jié)束時，檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量在基質(zhì)相對含水量70%和單株施肥量300.00 mg且與寄主共植的條件下最大，分別為未種植寄主、基質(zhì)相對含水量30%和不施肥(單株施肥量0.00 mg)處理的2.86、4.06和9.11倍。

方差分析結(jié)果表明：檀香幼苗根系吸器形成前后，水分和養(yǎng)分對檀香幼苗根系的總長和干質(zhì)量有顯著影響，養(yǎng)分對根系表面積有顯著影響(P<0.05)，水分與養(yǎng)分及養(yǎng)分與寄主對根系總長存在顯著的交互作用，水分與養(yǎng)分對根系的表面積和干質(zhì)量存在顯著的交互作用，水分與寄主對根系的總長、表面積及干質(zhì)量的交互作用不顯著。吸器形成前(處理第30天)，水分對根系表面積影響不顯著，養(yǎng)分與寄主的交互作用不顯著；吸器形成后(處理第80天和第130天)，養(yǎng)分與寄主存在顯著的交互作用。在控制了水分、養(yǎng)分及水分與養(yǎng)分的交互作用因素后，寄主對根系的總長、表面積和干質(zhì)量有顯著影響。

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

2.2 水分、養(yǎng)分和寄主對檀香幼苗根系平均直徑的影響

水分或養(yǎng)分以及種植寄主對不同時期檀香幼苗根系平均直徑的影響見表3。由表3可見：在單株施肥量相同的條件下，在處理的第30天和第80天，檀香幼苗根系平均直徑隨著基質(zhì)相對含水量提高總體上顯著降低，且大多在重度缺水(基質(zhì)相對含水量30%)條件下最大、在輕度缺水(基質(zhì)相對含水量50%)條件下居中、在水分充足(基質(zhì)相對含水量70%)條件下最?。辉谔幚淼牡?30天，與寄主共植的檀香幼苗根系平均直徑均隨基質(zhì)相對含水量的提高呈顯著增大的趨勢，而未種植寄主的幼苗根系平均直徑則呈顯著下降的趨勢。在基質(zhì)相對含水量相同的條件下，與寄主共植的幼苗根系平均直徑在處理的第30天均隨單株施肥量的提高顯著降低，但總體上高于其他時期；而在處理的第80天和第130天均隨單株施肥量的提高顯著增加。未種植寄主的幼苗根系平均直徑在處理的第30天、第80天和第130天均隨單株施肥量的提高顯著降低，在單株施肥量300.00 mg的條件下最小。吸器形成前(處理第30天)，與寄主共植的檀香幼苗根系平均直徑均小于對照(未種植寄主)；吸器形成后(處理第130天)，與寄主共植的幼苗根系平均直徑總體上大于對照(未種植寄主)。總體上看，隨處理時間的延長，水分、養(yǎng)分與寄主三者的協(xié)同作用更加明顯。

方差分析結(jié)果表明：在檀香幼苗根系吸器形成前后，水分和養(yǎng)分對檀香幼苗根系平均直徑有顯著影響(P<0.05)，水分與養(yǎng)分存在交互作用。根系吸器形成前(處理第30天)，水分與寄主及養(yǎng)分與寄主的交互作用不顯著，吸器形成后(處理第80天和第130天)則存在顯著的交互作用。在控制了水分、養(yǎng)分及水分與養(yǎng)分交互作用的因素后，寄主對根系平均直徑的影響顯著。

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

2.3 水分、養(yǎng)分和寄主對檀香幼苗根冠比的影響

水分或養(yǎng)分以及種植寄主對檀香幼苗根冠比的影響見表4。由表4可見：在基質(zhì)相對含水量和單株施肥量相同的條件下，根系吸器形成前(處理第30天)檀香幼苗根冠比隨基質(zhì)相對含水量或單株施肥量的提高逐漸增大，且與寄主共植的檀香幼苗根冠比大于對照(未種植寄主)；而根系吸器形成后(處理第80天和第130天)，幼苗根冠比則隨基質(zhì)相對含水量或單株施肥量的提高呈波動的趨勢，其中，與寄主共植的幼苗根冠比均小于對照(未種植寄主)。在基質(zhì)相對含水量相同的條件下，根系吸器形成后(處理第80天和第130天)，在重度缺水(基質(zhì)相對含水量30%)條件下，對照組幼苗的根冠比總體上隨單株施肥量的提高而增大；輕度缺水(基質(zhì)相對含水量50%)條件下，對照組幼苗的根冠比均隨單株施肥量的提高先增大后減??；而在水分充足(基質(zhì)相對含水量70%)的條件下，對照組幼苗的根冠比隨單株施肥量的提高而減小。與寄主共植的檀香幼苗的根冠比在各種水分條件下均隨單株施肥量的提高呈先增大后減小的趨勢。

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

方差分析結(jié)果表明：根系吸器形成前后，養(yǎng)分對檀香幼苗根冠比影響顯著(P<0.05)；水分對未種植寄主的檀香幼苗根冠比影響不顯著，而對與寄主共植的檀香幼苗根冠比影響顯著；水分與養(yǎng)分存在顯著交互作用，水分與寄主的交互作用不顯著。在根系吸器形成后(處理第80天和第130天)養(yǎng)分與寄主對幼苗根冠比具有顯著的交互作用。在控制了水分、養(yǎng)分及水分與養(yǎng)分交互作用的因素后，寄主對檀香幼苗根冠比則有顯著影響。

2.4 水分、養(yǎng)分和寄主對檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量的影響

水分或養(yǎng)分以及種植寄主對檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量的影響見表5。由表5可見：在基質(zhì)相對含水量相同的條件下，檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量隨單株施肥量的提高而升高。在單株施肥量相同的條件下，檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量在水分供應(yīng)較為充足(基質(zhì)相對含水量50%和70%)的條件下較高。與寄主共植的檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量明顯高于對照(未種植寄主)。

1)同列中不同的小寫字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

方差分析結(jié)果表明：水分和養(yǎng)分在有無寄主的條件下對檀香幼苗全株的全P和全K含量均有顯著影響，而僅養(yǎng)分對全N含量有顯著影響；水分對與寄主共植的檀香幼苗全株的全N含量有顯著影響，而水分對未種植寄主(對照組)檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量的影響均不顯著；養(yǎng)分與寄主對檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量有顯著的交互作用，水分與寄主對檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量的交互作用不顯著；寄主對檀香幼苗全株的全N、全P和全K含量則有顯著影響。

3 討論和結(jié)論

3.1 影響檀香幼苗根系生長發(fā)育及營養(yǎng)吸收的環(huán)境因素分析

在植物的生長發(fā)育過程中經(jīng)常會受到水分與養(yǎng)分脅迫，除信號響應(yīng)和基因響應(yīng)外，根系還會通過形態(tài)、生物量以及其他生理生化指標的變化來增強對水分與養(yǎng)分脅迫的適應(yīng)能力[2]。本研究結(jié)果表明：適當提高基質(zhì)相對含水量及單株施肥量有利于檀香幼苗根系的生長發(fā)育及其對N、P和K的吸收，具體表現(xiàn)為根系的總長、表面積及干質(zhì)量增大，根系平均直徑減小，全株的全N、全P和全K含量提高；重度缺水(基質(zhì)相對含水量30%)和不施肥(單株施肥量0.00 mg)則可導致檀香幼苗根系的總長、表面積及干質(zhì)量減小，根系平均直徑增大，形成“短粗型”根系，且全株的全N、全P和全K含量降低。水分與養(yǎng)分是影響根系生長發(fā)育和分布的2個最重要因素，充足的水分供給有利于檀香根系的生長發(fā)育，這與閆春娟等[15]對大豆〔Glycinemax(Linn.) Merr.〕和李博等[16]對玉米(ZeamaysLinn.)的相關(guān)研究結(jié)果一致。但仝國棟等[17]對茄子(SolanummelongenaLinn.)和陳菁等[18]對劍麻(AgavesisalanaPerr. ex Engelm.)的研究結(jié)果表明：與充足的水分供給條件相比，輕度水分脅迫更有利于根系的生長。產(chǎn)生這種差異的原因可能與實驗環(huán)境和實驗材料不同有關(guān)。單株施肥量的提高促進了檀香幼苗根系的生長發(fā)育及營養(yǎng)吸收，這與朱建軍等[19]對雜交蘭(Cymbidiumhybrid)的相關(guān)研究結(jié)果一致。Epstein等[20]的研究結(jié)果表明：環(huán)境中的養(yǎng)分可以作為信號直接調(diào)控根系的生長發(fā)育，而無需將養(yǎng)分作為代謝物質(zhì)來實現(xiàn)對根系生長發(fā)育的調(diào)控。對于檀香幼苗而言，養(yǎng)分能否作為其幼苗根系生長發(fā)育的誘導信號，還有待進一步的研究證實。

本研究中，寄主植物對檀香幼苗根系的生長發(fā)育及營養(yǎng)吸收有顯著促進作用，表現(xiàn)為其根系的總長、表面積及干質(zhì)量增大以及全株的全N、全P和全K含量提高。在根系吸器形成前(處理第30天)及形成后的較短時間內(nèi)(處理第80天)與寄主共植能使檀香幼苗根系平均直徑減小，隨著吸器形成時間的延長(處理第130天)，根系平均直徑增大。根系吸器形成前(處理第30天)給予水分和養(yǎng)分并與寄主共植均能增加檀香幼苗根系的總長和表面積、降低根系平均直徑，表明在檀香幼苗生長階段的初期，適量的水分和養(yǎng)分供應(yīng)以及寄主共植對檀香幼苗根系生長的促進作用主要是增加其細根的生長發(fā)育或誘導新根產(chǎn)生。由于植物主要通過細根吸收水分和養(yǎng)分[21]，因此細根增多有利于檀香幼苗從環(huán)境中吸收更多的水分與養(yǎng)分。在處理第30天，檀香幼苗根冠比隨基質(zhì)相對含水量和單株施肥量的提高而逐漸增大，與寄主共植的檀香幼苗根冠比大于對照(未種植寄主)，表明此時檀香幼苗根系生長量大于地上部生長量，根系成為光合產(chǎn)物的優(yōu)勢庫；隨著處理時間的延長(處理第130天)，提高基質(zhì)相對含水量和單株施肥量可使檀香幼苗根冠比逐漸降低，且與寄主共植的檀香幼苗根冠比較小，說明此時檀香幼苗的根系生長量小于地上部生長量，地上部成為光合產(chǎn)物的優(yōu)勢庫。

研究結(jié)果表明：在溫室育苗生產(chǎn)過程中，在與寄主共植的情況下使栽培基質(zhì)保持較高的含水量并供給充足的養(yǎng)分，有利于檀香幼苗生長初期根系的生長和發(fā)育。

3.2 影響檀香吸器形成的因素分析

半寄生植物為了能與寄主植物產(chǎn)生寄生關(guān)系，必須通過吸器與寄主植物相連，才能持續(xù)從寄主植物體內(nèi)獲得水分與營養(yǎng)物質(zhì)[7-8,10]。誘導吸器形成需要滿足的條件之一是寄生植物能識別出寄主植物所產(chǎn)生的擴散性酚類化合物，尤其是苯醌，是誘導吸器形成的關(guān)鍵因子[22-23]。Runyon等[24]的研究結(jié)果表明：全寄生植物菟絲子(CuscutachinensisLam.)能根據(jù)寄主植物番茄(LycopersiconesculentumMill.)散發(fā)的揮發(fā)性物質(zhì)來確定根的生長方向，并通過吸器吸附于寄主莖部。梅其文等[25]認為：pH 5.0～pH 6.0的生長條件有利于檀香根系生長及其對寄主植物的選擇。本研究結(jié)果表明：在基質(zhì)相對含水量和單株施肥量相同的條件下，與寄主共植的檀香幼苗在吸器未形成時其根系的生長發(fā)育優(yōu)于無寄主的幼苗；隨處理時間的延長，在吸器形成后與寄主共植的檀香幼苗根系的生長優(yōu)勢更加明顯。這可能是由于隨著吸器結(jié)構(gòu)的形成，寄主植物吸收的水分和養(yǎng)分通過吸器通道被檀香吸收。因此，推測寄主植物的根系分泌物對檀香根系的生長發(fā)育甚至是誘導吸器形成有重要作用，但其中起誘導作用的是根系分泌物的酸堿度還是其中的某類成分，則需進一步的實驗研究。

致謝: 在根系生長參數(shù)的分析過程中得到了華南農(nóng)業(yè)大學根系生物學研究中心的幫助并提供了便利條件，謹此致謝！

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(責任編輯： 張明霞)

Effects of water, nutrient and host on root growth and nutrient absorption ofSantalumalbumseedling

LI Shuangxi1,2,3,YANG Zengjiang1，①,XU Daping1,ZHANG Ningnan1,LIU Xiaojin1

(1. Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, China； 2. Sugarcane Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China; 3. Sugarcane Research Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, China),

J.PlantResour. &Environ., 2015, 24(1): 61-68

Effects of water (relative water content 30%, 50% and 70% in substrate), nutrient (fertilizer amount per plant 0.00, 150.00 and 300.00 mg) and host (KuhniarosmarnifoliaVent.) on rootgrowthindexes (includingtotal length, surface area, dry weight and average diameter of root), root/shoot ratio and nutrient absorption indexes (including contents of total N, total P and total K in whole plant) ofSantalumalbumLinn. seedling were researched by pot experiment. The results show that with enhancing of relative water content in substrate and fertilizer amount per plant, in general, total length, surface area and dry weight of root ofS.albumseedling increase, average diameter of root decreases, and contents of total N, total P and total K in whole plant increase. Compared with treatment group without host, planting host can obviously promote increasing of total length, surface area and dry weight of root, and contents of total N, total P and total K in whole plant ofS.albumseedling. Before root haustorium formation (the 30th day of treatment) and after root haustorium formation (the 80th day of treatment), average diameter of root ofS.albumseedling planted together with host decreases, while average diameter of root increases at the 130th day of treatment. At the 130th day of treatment, under conditionsofrelativewatercontent70%in substrate and fertilizer amount per plant 300.00 mg, root/shoot ratio ofS.albumseedling planted together with host is the lowest only with a value of 0.19. The result of variance analysis shows that water, nutrient and host can significantly affect total length, surface area, dry weight and average diameter of root, root/shoot ratio and contents of total N, total P and total K in whole plant ofS.albumseedling. It is suggested that keeping higher relative water content in substrate, higher fertilizer amount per plant and planted together with host can promote root growth, nutrient absorption and above-ground part growth ofS.albumseedling.

SantalumalbumLinn.; water; nutrient; host; root morphology; nutrient absorption

2014-05-13

國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(201204301); 國家自然科學基金資助項目(31170582); 廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新專項資金項目(2013KJCX004-01); 廣東省星火計劃項目(2012A020603024)

李雙喜(1986—)，男，河南濮陽人，博士研究生，助理研究員，主要研究方向為熱帶珍貴樹種培育。

①通信作者 E-mail： yzengjiang@126.com

S666.9; Q945.3; S572

A

1674-7895(2015)01-0061-08

10.3969/j.issn.1674-7895.2015.01.09