全 文 ：容器大小及转换对平邑甜茶幼苗
生长影响的研究
安宁宁1，范伟国1，谭秋平1，杨建强1，高东升*
(1．山东农业大学园艺科学与工程学院，山东泰安 271018;1．国家苹果工程技术研究中心，山东泰安 271018;
1．作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018)
摘要:为探讨容器大小及不同大小容器间转换对平邑甜茶实生苗木的影响，试验设置了相同土壤质地的不同容
积的育苗容器处理。结果显示，不同容积容器对平邑甜茶苗木地上部生长量、根型参数、土壤微生物数量和土壤
酶活力产生显著影响。生长前期，T2(中号容器)处理的平邑甜茶苗木地上部生长量、根型参数指标、细菌数量
和硝酸还原酶活性均明显高于 T1(大号容器)处理和 T3(小号容器)处理，真菌数量相反。生长中后期 T1 处理
的苗木地上部生长量、根型各项参数指标和细菌数量均最大，而真菌数量和硝酸还原酶活性呈降低趋势。容器
转换结果表明，移栽后栽培基质中细菌数量显著增多，而真菌数量明显减少。T4 处理(中号容器中生长的幼苗
移栽到大号容器)中期苗木和根系生长量高于 T2 处理，低于 T1 处理;生长后期，T4 各项参数达到最大。T5 处理
(小号容器中生长幼苗移栽到中号容器)中期苗木加粗较多，后期加高生长较快。本试验表明，中号容器适合苗
木前期生长，移栽至大号容器后苗木生长加快。
关键词:容器大小;平邑甜茶;根形态参数;土壤微生物
中图分类号:S 604 + ． 3 文献标识码:A 文章编号:1000 － 2324(2013)01 － 0012 － 06
收稿日期:2011 － 12 － 28
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAD12B02)
作者简介:安宁宁(1987 －) ，女，山东淄博人，硕士研究生，主要从事果树栽培生理研究。
* 通讯作者:Author for correspondence． E － mail:dsgao@ sdau． edu． cn
EFFECTS OF THE DIFFERENT CONTAINER SIZES AND ITS TRANSITION
ON GROWTH OF MALUS HUPEHENSIS REHD SEEDLINGS
AN Ning － ning1，FAN Wei － guo1，TAN Qiu － ping1，YANG Jian － qiang1，GAO Dong － sheng1*
(1． College of Horticlture Science and Engineering，Shandong Agriculture University Tai’an 271018，Shandong，China;
1． National Apple Engineering Technology Research Center，Tai’an 271018，Shandon ，China;
1． State Key Laboratory of Crop Biology，Tai’an 271018，Shandon ，China)
Abstract:To study effects of the different containers sizes and its transition on growth of Malus hupehensis Rehd
seedlings，containers with different capacity and the same soil medium were used in the experiment． ． Results
suggested that:different containers had significant effects on growth indexes for seedling，morphological parame-
ters of root，quantity of microorganism and activity of nitrate reductase in soil． At early stage of growing seed-
lings，Seedings in T2 (moderate container)treatment possessed the highest amount of growth，morphological
parameters of root，quantity of bacteria and activity of nitrate reductase，the quantity of fungus had the opposite
trend;at the middle and later stage of growing seedlings， while seedlings in T1 (large container)treatment
shown the highest amount of growth of aboveground part and morphological parameters of root of seedlings，quan-
tity of bacteria in soil，both quantity of fungi and activity of nitrate reductase were apparently decreased． The
transitional experiment concluded that:the quantity of bacteria apparently increased while the fungus decreased
in the soil medium after transition． At the middle stage，the amount of growth of indexes for seeding and morpho-
logical parameters of root in T4(seedings transported from the moderate container to the larger container )treat-
ment is larger than T2 treatment while smaller than T1 treatment． At the later stage，T4 treatment possessed the
山东农业大学学报 (自然科学版) ，2013，44 (1) :12 － 17
Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science)
highest amount of growth． Seedings of T5 (seedings transported from the small container to the moderate contain-
er)treatment had apparently faste stem diameter growth at the middle stage and stem height growth at the later
stage． Hence，growing seedling with moderate container at early stage and then transferring them to larger ones
can improve quality of seedlings of Malus hupehensis Rehd．
Key words:capacity，Malus hupehensis Rehd，morphological parameters of root，microorganism
植物根形态构型影响植物根系在土壤空间中的分布和所接触土壤体积的大小，与植物的养分吸收速
率密切相关［1］。植物根系有很大的可塑性。不同土壤类型由于土壤硬度、空隙大小、土壤肥水等条件差
异，对果树根形态参数产生很大的影响［2］。李潮海等的研究表明，随着土壤容重的增加，根条数、根干重、
根长等都呈现减少趋势［3］。容器形状对平邑甜茶根构型有很大影响，浅盆粘土中形成浅层多分枝根型，
深盆粘土中形成分层营养根型，根形态参数影响了植物对土壤养分的吸收能力［4］。土壤微生物和土壤酶
是土壤生态系统的重要组成部分［5］，栽培管理措施，如耕作与施肥等对土壤微生物类群产生重要影响，不
同的耕作方式和施肥措施使微生物类群、数量发生变化，进而影响植物生长［5］。多人［6、7］研究表明，采用
覆草措施，可以促进土壤微生物活动，改善土壤理化性质，促进果树生长发育。硝酸还原酶(NR)是植物氮
(N)代谢中一个重要的调节酶和限速酶［8］。通过调节氮代谢影响植物生长［9］。容器限根栽培利用果树根
系对土壤环境的可塑性，以往关于不同容积容器盆栽育苗对根系及苗木生长的影响的研究相对较少。平
邑甜茶种子具有无融合生殖特性，苗木长势一致，是生产中常用的优良苹果砧木［2］。砧木粗度对嫁接成
活率及生长量的影响程度大，且砧木以粗砧为好［10］。试验期望能对平邑甜茶幼苗的栽培容积大小进行研
究，获得苗木不同生长时期最佳土壤容积大小的配置方法，为建立规模化高效育苗技术体系提供理论依
据。
1 材料与方法
1． 1 实验材料与处理
试验于 2010 年 3 月到 10 月在山东农业大学园艺站露天进行。平邑甜茶种子经过 45 天、3 － 5℃低温
层积催芽后，选取胚根长 1 － 3mm的种子，于 2010 年 3 月 25 日播种于黑色塑料营养钵中，每个营养钵播
种 3 粒，覆盖 0． 7cm 厚细沙。试验设置 5 个处理:1)大号营养钵(33cm × 33cm) (T1) ;2)中号营养钵
(21cm ×17cm) (T2) ;3)小号营养钵(12cm × 10cm) (T3) ;4)前期结束后由中号营养钵(21cm × 17cm)转
入大号营养钵(33cm ×33cm) (T4) ;5)前期结束后由小号营养钵(12cm × 10cm)转入中号营养钵(21cm ×
17cm) (T5)。栽培基质采用 2 /3 壤土和 1 /3 土肥混合而成，每隔三天浇水，试验处理重复三次。
实验处理后分别于 6 月 1 日、8 月 1 日和 10 月 1 日三个时期对植株样品随机取样分析。先进行平邑
甜茶植株地上部生长指标测定，后将植株完整取出，连同土壤一起迅速放入无菌袋，根系带回实验室测定
形态参数，土壤样品分为两份，一份放入 4℃冰箱保存，一周内测定微生物指标及土壤硝酸还原酶活性;另
一份阴干，测定土壤理化指标。均三次重复。试验土壤基质的基本性质见表 1。
表 1 土壤基质基本性质
Table 1 The basic properties of experimental mediums
测量项目
Measurement
index
有机质
Organic
(g /kg)
全氮
Total nitro
－ gen(g /kg)
有效磷
Available Phosp
－ horus(g /kg)
全钾
Total potass －
ium(g /kg)
含水量
Liquid water
content (%)
pH
143． 61 ± 7． 8a 0． 28 ± 0． 01c 0． 19 ± 0． 01c 0． 68 ± 0． 01b 17． 06 ± 1． 2a 7． 26 ± 0． 09a
注(Note) :表中每列数值后小写字母表示方差检验差异达 5%显著水平。Values followed bydifferent small letters in each calum means sig-
nificant at 5% levels．
1． 2 测定内容与实验方法
植株地上部形态参数测定:茎粗用游标卡尺测量距根颈 10cm 处苗木的粗度;苗木的茎高用米尺测
·31·第 1 期 安宁宁等:容器大小及转换对平邑甜茶幼苗生长影响的研究
量;用叶面积仪测量植株叶面积;用手持式叶绿素仪测量叶绿素含量;根冠比为根系质量 (g，FW)/地上部
质量(g，FW)的比值。
根形态参数测定:采用根系扫描仪进行根系长度、根系表面积、根系体积、根系粗度的测量和分析。根
系活力测定采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法［11］。
土壤微生物分离计数:细菌采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基;放线菌采用高氏一号培养基;真菌采用马
丁孟加拉红培养基。采用平板梯度稀释培养法，凝固后放入恒温培养箱倒置培养，长出菌落后计数［12］。
计数标准:按照菌落形成单位计数。
土壤硝酸还原酶:通过反应前后硝态氮的变化测定硝酸还原酶活性，硝态氮的测定采用酚二磺酸比色
法［13］。
1． 3 数据分析
所有数据用 SPSS17． 0 软件进行，单因素方差分析(one － way ANOVA)和最小显著差异法(LSD)比较
不同数据组间的差异。
2 结果与分析
2． 1 容器大小对平邑甜茶幼苗生长的影响
表 2 容器大小及转换对平邑甜茶苗木地上部生长的影响
Table2 Effect of the different containers sizes and its transition on the growth
of above － ground part of Malus hupehensis Rehd seedling
取样时期
Sampling time
测量项目
Measurement index
T1 T2 T3 T4 T5
前期
Earlier stage
茎粗(cm)Thick 0． 148b 0． 155a 0． 146b
茎高(cm)Height 8． 14b 8． 48a 6． 98c
叶面积(cm2)Leaf area 6． 94c 9． 25a 8． 55b
叶绿素 Chlorophyll 35． 08b 46． 22a 43． 36a
根冠比 Root － shoot ratio 0． 32a 0． 34a 0． 28b
中期
Middle stage
茎粗(cm) Thick 0． 592a 0． 510b 0． 432d 0． 519b 0． 453c
茎高(cm)Height 60． 40a 49． 80c 48． 00c 57． 30b 48． 90c
叶面积(cm2)Leaf area 44． 03a 39． 25b 38． 51b 38． 32b 35． 61c
叶绿素 Chlorophyll 60． 32a 54． 02b 57． 18ab 57． 08ab 54． 26b
根冠比 Root － shoot ratio 0． 67a 0． 47c 0． 32e 0． 51b 0． 43d
后期
Later stage
茎粗(CM)Thick 0． 758b 0． 744b 0． 625c 0． 888a 0． 639c
茎高(CM)Height 97． 40b 87． 00c 65． 00e 102． 00a 70． 00d
叶面积(CM2)Leaf area 45． 95a 30． 00d 36． 25c 40． 92b 41． 16b
叶绿素 Chlorophyll 59． 92a 54． 81b 60． 26a 60． 98a 58． 58a
根冠比 Root － shoot ratio 0． 67c 0． 52e 0． 84b 0． 62d 0． 88a
注(Note) :T1 －处理 1 Large container;T2 －处理 2 Moderate container;T3 －处理 3 Small container ;T4 －处理 4 Seedings transported from
the moderate container to the larger container ;T5 －处理 5 Seedings transported from the small container to the moderate container．每列数值后不同
小写字母分别表示差异达 5%显著水平 Values followed by different small letters in each column means significant at 5% levels．下同 The same be-
low．
生长前期，T2(中号容器)处理的平邑甜茶苗木的茎粗、茎高、叶面积、叶绿素含量及根冠比均明显高
于 T1(大号容器)处理和 T3(小号容器)处理，T1 处理的茎粗比 T3 处理的略粗，茎高明显高于 T3 处理，但
T3 处理的叶面积和叶绿素含量明显多于 T1 处理。结果暗示，中号容器体积大小的栽培基质适合于平邑
甜茶苗木的前期发育，大号容器中培养的平邑甜茶幼苗前期更利于苗木长高，而小号容器中苗木光合能力
可能更好，可能与苗木栽培基质环境稳定性和苗木生长对容器大小的化感作用有关。苗木生长中期和后
期大号容器处理的茎粗、茎高、叶面积、叶绿素及根冠比均最大;中期中号容器中生长的平邑甜茶幼苗除茎
·41· 山东农业大学学报(自然科学版) 第 44 卷
粗、根冠比明显大于小号容器处理的外，其余指标差异不明显。生长后期苗木粗度和高度随容器容积增大
而增大。大号容器由于有较大的根域营养空间，利于苗木的中后期生长，或者说当苗木生长到一定高度
后，其对地上空间的化感作用消失，苗木生长主要起作用的为根域营养空间。
2． 2 容器转换对平邑甜茶苗木生长影响
由表 2 可知，将中号容器中生长的平邑甜茶幼苗转移到大号容器中后，植株高度明显增加，到后期植
株粗度和高度均明显高于 T1 和 T2 处理的。说明中号容器适合 9 cm以下苗木的生长发育，但生长到一定
程度如 9cm以上时需要更大的根域养分空间，转换到大容器后，更利于苗木生长，T4 前期移栽的苗木良好
的生长基础利于移栽后苗木的生长。将小号容器中生长幼苗移栽到中号容器后，生长中期苗木加粗较多，
生长后期加高生长较快。试验中将小号容器中苗木转移至中号时，苗木根系少量长出容器外，造成伤根较
多，这可能是移栽后苗木生长高度和粗度不及 T2 处理中苗木的原因。
2． 3 容器大小及转换对平邑甜茶幼苗根形态参数及根系活力的影响
表 3 容器大小及转换对平邑甜茶幼苗根形态参数及根系活力的影响
Table3 Effect of the different container sizes and its transition
on root morphological parameters and root activity of Malus hupehensis Rehd seedlings
取样时期
Sampling time
测量项目
Measurement index
T1 T2 T3 T4 T5
前期
Earlier stage
根系长度 root length(cm) 2． 87b 3． 73a 2． 06c
根系粗度 root diameter(cm) 0． 023b 0． 030a 0． 019c
根系体积 root volume(cm3) 1． 29b 2． 39a 0． 97b
根系表面积 Root surface area(cm2) 66． 84b 80． 75a 57． 24c
根系活力 root activity (ug /(g* h) )41． 37a 37． 83a 43． 79a
毛细根数量 number of fine root(No． /plant)512a 546a 363b
中期
Middle stage
根系长度 root length(cm) 28． 07a 19． 48b 11． 82d 19． 79b 15． 61c
根系粗度 root diameter(cm) 0． 266a 0． 160c 0． 118d 0． 194b 0． 128c
根系体积 root volume(cm3) 10． 78a 8． 69c 4． 95d 8． 79b 7． 32c
根系表面积 Root surface area(cm2) 438． 16a 295． 21c 153． 09e 313． 86b 206． 23d
根系活力 root activity (ug /(g* h) )26． 83d 34． 89c 81． 63a 20． 57e 48． 23b
毛细根数量(× 103)
number of fine root(No． /plant)
8． 46a 4． 77b 2． 88d 5． 20b 3． 95c
后期
Later stage
根系长度 root length(cm) 45． 64b 40． 76c 22． 74d 53． 34a 38． 23c
根系粗度 root diameter(cm) 0． 425b 0． 391c 0． 196e 0． 510a 0． 341d
根系体积 root volume(cm3) 23． 20b 22． 27b 14． 66c 33． 16a 20． 72b
根系表面积 Root surface area(cm2) 901． 90b 735． 12c 400． 59e 995． 97a 672． 61d
根系活力 root activity (ug /(g* h) )64． 13b 69． 38b 149． 83a 126． 23a 87． 93b
毛细根数量(× 103)
number of fine root(No． /plant)
12． 03b 8． 71c 5． 27d 13． 91a 8． 36c
不同容积容器对平邑甜茶实生苗根系根型构建产生明显影响。生长前期，T2(中号容器)处理根系的
长度、粗度、体积、表面积以及毛根数量明显大于 T1(大号容器)及 T3(小号容器)处理，而 T3 处理的根型
各项参数均最小(表 3)。生长中期和后期，T1 处理的根型各项参数指标均达最大，平邑甜茶苗木根型各
项参数指标的测定数据基本与苗木地上部生长数据一致。
将小号容器苗木转入中号容器后，T5 处理比 T3 处理的根型各项参数均明显增加，但小于 T2 处理的
根型各项参数指标(表 3)。可能由于苗木转移过程中伤根需要时间愈合导致。将中号容器苗木转入大号
容器后，T4 处理的根型各项参数的变化与新梢生长指标一致。中期根型各项参数高于 T2 处理，低于 T1
处理，而到生长后期，T4 各项根型参数均明显高于 T1 和 T2 处理的(表 3)。结果暗示，生长前期适当小的
·51·第 1 期 安宁宁等:容器大小及转换对平邑甜茶幼苗生长影响的研究
容器利于平邑甜茶幼苗的前期生长，当苗木根系生长到一定大小时，转移到较大的容器利于平邑甜茶苗木
的中后期生长发育。
2． 4 容器大小及转换对平邑甜茶幼苗土壤微生物及土壤硝酸还原酶的影响
表 4 容器大小及转换对平邑甜茶幼苗土壤微生物及土壤硝酸还原酶的影响
Table4 Effect of the different container sizes and its transition on the microorganism
and nitrate reductase of Malus hupehensis Rehd seedlings
取样时期
Sampling time
T1 T2 T3 T4 T5
前期
Earlier stage
细菌 bacteria(× 105) 1． 70a 2． 00a 1． 10b
真菌 fungus(× 103) 1． 50c 1． 87b 2． 77a
放线菌 actinomyces(× 105) 1． 40a 0． 80c 1． 06b
硝酸还原酶 nitrite reductase 2． 54b 2． 70a 2． 35c
中期
Middle stage
细菌 bacteria(× 105) 3． 20b 2． 80d 1． 70e 4． 30a 3． 10c
真菌 fungus(× 103) 1． 33c 3． 87a 2． 50b 0． 87d 0． 73d
放线菌 actinomyces(× 105) 0． 95c 1． 43b 1． 13bc 2． 00a 1． 32b
硝酸还原酶 nitrite reductase 2． 00c 1． 72d 2． 86a 2． 48b 2． 08c
后期
Later stage
细菌 bacteria(× 105) 4． 93ab 3． 87b 2． 43b 7． 00a 4． 43ab
真菌 fungus(× 103) 1． 00c 2． 50a 1． 80b 0． 70cd 0． 36d
放线菌 actinomyces(× 105) 1． 61c 1． 76b 1． 98a 0． 91e 1． 07d
硝酸还原酶 nitrite reductase 1． 25c 2． 32a 2． 25ab 2． 19ab 1． 49bc
表 4 显示，生长前期，T2 处理的平邑甜茶苗木栽培基质中细菌数量最多、硝酸还原酶活性最高，而真
菌和放线菌数量相对较少;T1 处理的栽培基质中放线菌数量最多，T3 处理的基质中真菌数量最多，T1 最
少。生长中期和后期，T1 处理的栽培基质中的细菌数量最多，而真菌数量和硝酸还原酶活性呈降低趋势。
T3 处理的基质中细菌数量随植株生长逐渐增加，而真菌数量呈减少趋势，放线菌数量的变化不是很明显。
说明，细菌和真菌数量与容器基质的大小和苗木生长状况有密切相关。
平邑甜茶前期生长的幼苗从中号容器转移到大号容器和从小号容器移栽到中号容器后，中后期栽培
基质中细菌数量显著增多，而真菌数量明显减少(表 4)。这可能是容器转换后苗木生长加快的原因之一。
3 讨论
根域限制是指利用一些物理或生态的方法将果树的根域范围控制在一定容积内，通过控制根系的生
长来调节地上部的营养生长和生殖生长过程的一种新型的栽培技术［14］。容器大小选择影响幼苗生物量
的建成［15］。根域限制抑制了树体的生长，并呈现根域容积越小树体生长越弱的趋势［16］。在相同的水分
条件下，容器大小决定了植株水分供给量，直接影响根系的体积、数量、形态及生理功能，进而影响植株的
生长发育［17］。过小的容器空间限制根系的生长，而过大的容器造成根系的“生长冗余”［18］。因地下结构
构建消耗过多能量而影响地上生长［19］。王世平等［14］关于巨峰葡萄叶片的研究表明，根域限制改变光合
产物的运转分配规律，利于植株生殖生长同时营养生长减弱。Yosef 等［20］的试验表明，根域容积越小，根
冠容积和干径增加越小。Boland等［21］指出土壤容积显著影响桃树主干横截面积，土壤容积越小树体容积
越小。Costa等［22］设置不同根域容积栽植‘spingcrest’桃发现，新梢的增长量和干径的年增粗量及树高随
根域容积的降低而减少。本试验研究发现，在平邑甜茶苗木育苗前期，中号容器苗木生长量大于大号容器
苗木生长量;苗木生长中后期，苗木生长量随根域容积的降低而减少。这说明前期中号容器空间适宜植株
生长。根系是细胞分裂素和脱落酸等内院生长激素的合成场所，Richards 等［23］的研究表明，根域限制影
响内源激素的合成，对桃树营养生长产生抑制作用。本试验研究发现，在生长前期，中号容器苗木根系长
·61· 山东农业大学学报(自然科学版) 第 44 卷
度、粗度、表面积、体积及毛细根数量等均大于大号容器，在生长中后期，根构型指标随容器容积增大而增
大，这与植物的生长趋势是一致的。
细菌对提高养分的有效性和利用率作用明显;真菌积极参与土壤碳素和能源的循环过程，同时参与有
机物质的分解，同时它对无机营养的吸收也起到积极作用;放线菌在土壤物质的转化中起一定的作用，并
且与土壤肥力以及植物病害防治有密切的关系［24，25］。本试验发现，土壤细菌数量多，苗木生长量大，真菌
和放线菌数量与苗木生长量关系不大。
试验中发现，在生长中后期，中号和小号容器中的根系不同程度的深入到容器外面的土壤中，说明选
择的育苗容器偏小不利于苗木生长，在以后的试验和生产中应该注意。
4 结论
不同容积容器对平邑甜茶苗木生长量、根型参数、土壤微生物数量和土壤酶活性等均有明显的影响。
育苗前期，适当的根域限制利于幼苗生长及根系形态构建;育苗中后期，苗木生长量、根形态指标及细菌数
量随育苗容器容积增大而增大。容器转换试验得出，容器增大利于苗木生长，移栽苗木的质量对苗木后期
生长影响显著。生长中可采用前期中号容器，中期转换为大号容器进行生长育苗，提高平邑甜茶育苗质
量。
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·71·第 1 期 安宁宁等:容器大小及转换对平邑甜茶幼苗生长影响的研究