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(jù)?！痉椒ā恳耘柙詸壚朴酌鐬樵囼灢牧?，分別設(shè)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(xù)控制60 d，分別測定各處理幼苗的鮮重、干重、干物質(zhì)分配情況及根系形態(tài)和活力?！窘Y(jié)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(zhì)多數(shù)向莖和葉分配，其中T1處理檳榔幼苗葉片干物質(zhì)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(guān)，相關(guān)系數(shù)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?！窘Y(jié)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(guān)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(qū)，最適宜生長于23～26 ℃、年降水量1600～1800 mm、相對濕度60%～70%的環(huán)境（任軍方等，2010；Peng et al.，2015）。檳榔抗逆性強，經(jīng)濟壽命達50～60年，其幼苗期的根系形態(tài)、生長會影響成年期的固根能力，根系發(fā)育良好能提高檳榔產(chǎn)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(chǎn)量15.2萬t，占全國產(chǎn)量的99.0%以上，總產(chǎn)值23.5億元，是海南農(nóng)業(yè)的第二大支柱產(chǎn)業(yè)（鄧秀成，2008；張冬明等，2014）。海南省屬熱帶季風(fēng)氣候，水分分布時空特征明顯，常出現(xiàn)季節(jié)性干旱，導(dǎo)致部分地區(qū)檳榔收獲期變短，產(chǎn)量降低，有些檳榔樹種植20多年即出現(xiàn)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(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要的環(huán)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(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】陳思婷等（2009）、曹紅星等（2010）、陳歆等（2010a，2010b，2015）研究發(fā)現(xiàn)，檳榔幼苗在逆境下會啟動保護酶系統(tǒng)，提高細胞膜質(zhì)透性，減弱植株光合能力。陳歆等（2012）分析檳榔葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)發(fā)現(xiàn)，在土壤水分含量≤30%時，其反應(yīng)中心會出現(xiàn)不易逆轉(zhuǎn)的破壞現(xiàn)象。王衛(wèi)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(fā)現(xiàn)，根系是植物對水分脅迫最早有反應(yīng)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(fā)現(xiàn)，土壤水分脅迫越嚴重，檳榔幼苗外觀表現(xiàn)越萎蔫?！颈狙芯壳腥朦c】目前，有關(guān)檳榔幼苗根系抗旱性及其水分脅迫生理的研究鮮見報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】探討土壤水分含量與檳榔幼苗根系生長的關(guān)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(chǎn)量提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗在海南大學(xué)儋州校區(qū)實驗基地（東經(jīng)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(nóng)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(fēng)干過1.3 cm篩后裝盆，每盆裝5.5 kg。栽培土的土壤有機質(zhì)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(tài)穩(wěn)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(shè)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(shè)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(shè)計。每處理30株，6次重復(fù)。

1. 2. 2 測定項目及方法 持續(xù)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(zhì)分配情況及根系形態(tài)；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(zhì)分配情況及根系形態(tài)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(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003進行整理和相關(guān)分析，用DPS 9.0進行方差分析，并用Duncans新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)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(zhì)積累。

2. 2 土壤水含量對檳榔幼苗干物質(zhì)分配的影響

從圖1可以看出，檳榔幼苗的干物質(zhì)分配比例總體上表現(xiàn)為葉>莖>根；土壤水含量不同，干物質(zhì)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(zhì)多數(shù)向莖和葉分配，尤其是T1處理，葉和莖的干物質(zhì)占整株干物質(zhì)的百分比分別增加了4.14%和0.07%，而根的干物質(zhì)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(zhì)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(nèi)波動增加，控制45 d后根系活力均有所下降；持續(xù)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(guān)分析結(jié)果表明，土壤水含量與幼苗根系活力關(guān)系可用方程y=0.151x+2.129表示，相關(guān)系數(shù)為0.9545，說明本研究中土壤水分持續(xù)控制60 d時，土壤水含量與檳榔幼苗根系活力呈正相關(guān)。

2. 4 土壤水含量對檳榔幼苗根系形態(tài)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(qū)間，將根系表面積（S）劃分為0

4 結(jié)論

本研究結(jié)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。

參考文獻：

曹紅星，馮美利，孫程旭，陳思婷，陳良秋，王貴美. 2010. 低溫及干旱脅迫對檳榔幼苗生理生化特性的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，23（3）：832-835.

Cao H X， Feng M L， Sun C X， Chen S T， Chen L Q， Wang G M. 2010. Effect of low temperature and drought stress on physiological characteristics of Arecanut（Areca catechu L.） seedlings[J]. Southwest China Journal of Agriculural Sciences， 23（3）： 832-835.

陳思婷，孫程旭，曹紅星，馮美利，陳良秋，張木炎. 2009. 干旱脅迫對檳榔幼苗生理生化特性的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，21（10）：70-72.

Chen S T， Sun C X， Cao H X， Feng M L， Chen L Q， Zhang M Y. 2009. Effect of drought stress on physiological and bio-chemical characteristic of Arecanut（Areca catechu L.） seedlings[J]. Acta Agriculturae Jiangxi， 21（10）： 70-72.

陳歆. 2008. 海南檳榔產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況[J]. 世界熱帶農(nóng)業(yè)信息，（9）：3-4.

Chen X. 2008. The industry development of betelnut（Areca catechu L.） in Hainan[J]. World Tropical Agriculture Information， （9）： 3-4.

陳歆，劉貝貝，韓丙軍，周兆德，彭黎旭，楊福孫. 2012. 土壤水分脅迫對檳榔幼苗葉綠素?zé)晒鈩恿W(xué)參數(shù)的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報，33（2）：35-42.

Chen X， Liu B B， Han B J， Zhou Z D， Peng L X， Yang F S. 2012. Effects of different water stress on chlorophyⅡ fluorescence parameters of Areca catechu L. seedling[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 33（2）： 35-42.

陳歆，劉貝貝，彭黎旭. 2015. 土壤水分對檳榔幼苗凈光合速率和蒸騰速率的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報，36（11）：2034-2038.

Chen X， Liu B B， Peng L X. 2015. Effects of different soil moisture on photosynthetic rate and transpiration rate of Areca catechu L. seedling[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 36（11）： 2034-2038.

陳歆，楊福孫，周兆德. 2010a. 土壤水分脅迫對檳榔幼苗葉片生理的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報，31（3）：387-392.

Chen X， Yang F S， Zhou Z D. 2010a. Effect of different moisture treatments on physiological characteristics of betelnut（Areca catechu L.） seedling leaves[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 31（3）： 387-392.

陳歆，楊福孫，周兆德，符常明. 2010b. 土壤水分脅迫對檳榔幼苗光合特性的影響[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，30（2）：8-12.

Chen X， Yang F S， Zhou Z D， Fu C M. 2010b. Effect of diffe-

rent moisture treatments on photosynthetic characteristics of Areca catechu seedlings[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture， 30（2）： 8-12.

鄧秀成. 2008. 海南檳榔產(chǎn)業(yè)格局的成因分析及對策[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，28（3）：47-50.

Deng X C. 2008. Analysis of the causes of the arecanut industrial situations in Hainan and their counterm-easures[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture， 28（3）： 47-50.

胡承偉，張學(xué)昆，鄒錫玲，程勇，曾柳，陸光遠. 2013. PEG 模擬干旱脅迫下甘藍型油菜的根系特性與抗旱[J]. 中國油料作物學(xué)報，35（1）：48-53.

Hu C W， Zhang X K， Zou X L， Cheng Y， Zeng L， Lu G Y. 2013. Root structure and drought tolerance of rapeseed under PEG imposed drought[J]. Chinese Journal of Oil Crop Sciences，35（1）： 48-53.

黃鶴麗，林電，章金強，孫恪志. 2009. 水分脅迫對巴西香蕉幼苗水分狀況、質(zhì)膜透性和根系活力的影響[J]. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，28（4）：740-744.

Huang H L， Lin D， Zhang J Q， Sun K Z. 2009. Effect of water stress and flooding on the water state，membrane permeabi-

lity and root activity in Brazil banana seedling[J]. Genomics and Applied Biology， 28（4）： 740-744.

李博，田曉莉，王剛衛(wèi)，潘飛，李召虎. 2008. 苗期水分脅迫對玉米根系生長雜種優(yōu)勢的影響[J]. 作物學(xué)報，34（4）：662-668.

Li B， Tian X L， Wang G W， Pan F， Li Z H. 2008. Heterosis of root growth in maize（Zea mays L.） seedling under water stress[J]. Acta Agronomica Sinica， 34（4）： 662-668.

李合生. 2003. 植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M]. 北京：高等教育出版社.

Li H S. 2003. The Experimental Principle and Technology on Physical and Chemical Properties of Plants[M]. Beijing： Higher Education Press.

李洪立，李瓊，楊福孫，何云，申志斌. 2011. 水分脅迫對檳榔幼苗根系形態(tài)與活力的影響[J]. 熱帶作物學(xué)報，32（11）：2016-2019.

Li H L， Li Q， Yang F S， He Y， Shen Z B. 2011. Effects of water stress to morphology and activity of root in seedling of Areca catechu L.[J]. Chinese Journal of Tropical Crops， 32（11）： 2016-2019.

劉殿英，黃炳茹，董慶裕. 1991. 土壤水分對冬小麥根系的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，22（2）：103-110.

Liu D Y， Huang B R， Dong Q Y. 1991. Effect of soil moisture on root system in winter wheat[J]. Journal of Shandong Agricultural University， 22（2）： 103-110.

邱新強，高陽，黃玲，李新強，孫景生，段愛旺. 2013. 冬小麥根系形態(tài)性狀及分布[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，46（11）：2211-2219.

Qiu X Q， Gao Y， Huang L， Li X Q， Sun J S， Duan A W. 2013. Temporal and spatial distribution of root morphology of winter wheat[J]. Scientia Agricultura Sinica， 46（11）： 2211-2219.

任軍方，王文泉，唐龍祥. 2010. 檳榔的研究概況[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，26（19）：397-400.

Ren J F， Wang W Q， Tang L X. 2010. A survey of the studies on Areca catechu L.[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin， 26（19）： 397-400.

王衛(wèi)鋒. 2013. 植物整體水分平衡的生理生態(tài)調(diào)控機制研究[D]. 北京：中國科學(xué)院.

Wang W F. 2013. The ecophysiological mechanisms of maintaining whole-plant water balance[D]. Beijing：University of Chinese Academy of Sciences.

張冬明，張文，謝良商，張潤，譚麗霞，卓煥福. 2014. 海南檳榔園土壤養(yǎng)分比較研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，27（5）：2025-2029.

Zhang D M， Zhang W， Xie L S， Zhang R， Tan L X， Zhuo H F. 2014. Comparative study on soil nutrients of Areca catechu L. Hainan province[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences， 27（5）： 2025-2029.

張敬昌. 2002. 坡地檳榔根系調(diào)查研究[J]. 水土保持研究，9（3）：113-117.

Zhang J C. 2002. Investigation on roots of the betelnuts in slopeland[J]. Research of Soil and Water Conservation， 9（3）： 113-117.

張曉磊，劉曉靜，齊敏興，劉艷楠，蒯佳林. 2013. 混合鹽堿對紫花苜蓿苗期根系特征的影響[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，21（3）：340-346.

Zhang X L， Liu X J， Qi M X， Liu Y N， Kuai J L. 2013. Alfalfa seeding root characteristics under complex saline-alkali stress[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture， 21（3）： 340-346.

Hisao T C. 2003. Plant responses to water stress[J]. Annual Review of Plant Physiology， 24（1）： 519-570.

Hoecker N， Keller B， Piepho H P， Hochholdinger F. 2006. Manifestation of heterosis during early maize（Zea mays L.） root development[J]. Theoretical and Applied Genetics， 112（3）： 421-429.

Jia Y B， Yang X E， Feng Y， Jilani G. 2008. Differential response of root morphology to potassium deficient stress among rice genotypes varying in potassium efficiency[J]. Journal of Zhejiang University Science B， 9（5）： 427-434.

Pemán J， Voltas J， Gil-Pelegrin E. 2006. Morphological and functional variability in the root system of Quercus ilex L. subject to confinement： consequences for afforestation[J]. A-

nnals of Forest Science， 63（4）： 425-430.

Peng W，Liu Y J， Wu N， Sun T， He X Y， Gao Y X， Wu C J. 2015. Areca catechu L.（Arecaceae）： A review of its traditional uses， botany， phytochemistry， pharmacology and toxicology[J]. Journal of Ethnopharmacology， 164： 340-356.

Zobel R W. 2003. Sensitivity analysis of computer-based dia-

meter measurement from digital images[J]. Crop Science， 43（2）： 583-591.

（責(zé)任編輯 思利華）