全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 022722204
春季柑橘幼树生长对红壤水分条件的响应
周　静1 　崔　键2
(11 中国科学院南京土壤研究所 ,江苏 南京　210008 ; 21 中国科学院红壤生态实验站 ,江西 鹰潭　335211)
摘 　要 :以第四纪红黏土发育的红壤、2 年生宫川温州蜜柑 ( Citrus unshiu Marc. cv. MiyagaMa Mase) 盆栽幼
树为材料 ,采用土壤水分探头 (FDR)实时监测红壤水分含量 ,控制红壤水分设 5 个处理 :SMC30、SMC45、
SMC60、SMC75 和 SMC90 (分别代表红壤相对含水量的 30 %、45 %、60 %、75 %和 90 %) ,研究了红壤水分
条件对柑橘幼树根、叶、春梢和横径的影响。结果表明 ,当红壤水分为 SMC75 时最适合柑橘幼树生长 ,
且柑橘幼树根、春梢和横径及叶面积、周长、宽生长参数均在此处理时达最大值。幼树根生长指标 (根体
积、总根长、根上下扫描面积和根表面积)均与红壤水分间呈极显著抛物线相关 ,叶形态指标 (叶面积、叶
周长、叶宽、叶长、叶长Π宽比值、叶形状因子)以 SMC75 为界 ,随着红壤水分的增加或减少 ,其生长量均受
到了一定程度的影响。SMC ≤45 % ,幼树春梢长和横径受到显著抑制。
关键词 :红壤水分条件 ;柑橘幼树 ;生长
RESPONSE OF MOISTURE CONTENT OF RED SOIL ON GROWTH OF
CITRUS( Citrus unshiu Marc. ) SAPLINGS IN SPRING
ZHOU Jing1 　CUI Jian2
(11 Institute of Soil Science , Chinese Academy of Sciences , Nanjing , Jiangsu 　210008 ;
21 Red soil ecological experiment station , Chinese Academy of Sciences , Yingtan , Jiangxi 　335211)
Abstract :In this study , 22year potted seedlings of satsuma mandarin ( Citrus unshiu Marc. cv. MiyagaMa Mase) was selected
as experimental material , and growing in red soil from Quaternary red clay to explore the effects of 5 soil moisture contents on
growth of citrus saplings. The red soil moisture content was real time monitored by FDR and controlled exactly in five
treatments of SMC30 , SMC45 , SMC60 , SMC75 and SMC90 ( SMC means soil moisture content , five treatments were the
30 % , 45 % , 60 % , 75 % and 90 % of maximum water content in red soil field , respectively) . The result showed that it was
optimal for growth of citrus saplings when SMC was about 75 %. With increasing of red soil moisture content , the root , spring
shoot , cauline diameter , leaf area , leaf perimeter and leaf width all reached max valves when SMC was 75 %. The index of
roots growth , which included the root volume , total root length , root project area and surface area , had positive - significantly
parabolic correlations with SMC. The index of leaves growth , including the leaf area , leaf perimeter , leaf width , leaf length ,
ratio of leaf length to width and leaf factor , were all affected to a certain extent whenever SMC was more or less by 75 % as a
boundary. Spring shoot length and stem diameter were inhibited when SMC was below 45 %.
Key words :red soil moisture content ; citrus sapling ; growth
收稿日期 :2007212228 　接受日期 :2008207201
基金项目 :中国科学院知识创新领域前沿项目 ( ISSASIP0730)和中国科学院知识创新项目 ( KZCX22YW2Y417)
作者简介 :周静 (19632) ,男 ,安徽合肥人 ,副研究员 ,博士研究生 ,研究方向为土壤生态。E2mail : zhoujing @issas. ac. cn　　土壤水分是植株生长发育的重要物质基础 ,又是新陈代谢的必备条件 ,如土壤中有机质的分解、营养物质的吸收、运输及光合作用等都是有水条件下进行 的[1 ] 。土壤水分也是制约柑橘生长的主要环境因子[2 ] ,其变化带来柑橘等果树体内一系列的生理生化变化反应 ,使植物提高对环境的适应性。据研究 ,果树
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叶片含水率、新梢长、地茎生长量、茎重比等均随土壤
水分的减少而降低[3 ,4 ] 。目前 ,对土壤水分与树木生长
关系的研究多集中在我国北方干旱、半干旱地区 ,而在
南方红壤地区 ,虽然降雨量大 ,但季节上分布不均 ,存
在严重的季节性干旱[5 ,6 ] 。对红壤坡岗地上广泛种植
的温州蜜橘生长与土壤水分的关系以及柑橘生长对土
壤水分变化的响应定量研究均少见报道。本试验通过
对盆栽柑橘 (温州蜜橘) 幼树实行精确控水 ,研究了红
壤不同水分条件下 ,柑橘幼树根、叶和枝梢生长量和形
态的差异 ,旨在探讨红壤的水分条件对柑橘幼树生长
的影响 ,为红壤地区橘园的水分管理提供参考。
1 　材料与方法
111 　材料
试材为 2 年生枳 ( Poncirus trifoliata (L. ) Raf . ) 砧
宫川温州蜜柑 ( Citrus unshiu Marc. cv. MiyagaMa Mase)
盆栽苗。供试土壤为第四纪红黏土发育的红壤 ,其基
本理化性质为 :有机质 11105gΠkg ,全氮 0154gΠkg ,碱解
氮 52160mgΠkg , 有效磷 44183mgΠkg , 速效钾 283152
mgΠkg。
112 　试验处理
试验于 2003 年 4 - 10 月、2004 年 4 - 10 月连续进
行 2 批 , 在中国科学院红壤生态实验站网室中进行。
选主径、分枝、长势、胸径等生长特征相近的柑橘苗 25
盆 ,采用一号签瓦桶盆 ,盆口内径、底内径和内高度分
别为 32、27 和 38cm ,装土 15kg ,每盆 1 株 ,进行水分调
节处理。采用单因子差异重复试验设计 ,设置 5 个水
分处理 ,即红壤水分含量分别是田间最大持水量的
30 %、45 %、60 %、75 %和 90 % ,分别用 SMC30、SMC45、
SMC60、SMC75 和 SMC90 表示。每处理 5 个重复。按
以上设计 ,计算并精确量取各处理所需水量 ,直接加入
对应的盆中 ,用塑料薄膜包住 ,平衡 24h 后 ,再进行该
试验。试验期间 ,用土壤精密水分探头 (MP - 406 ,澳
大利亚 ICT公司)适时观测盆内土壤水分含量 ,并用烘
干法校正 (用管状取样器在盆内纵向混合取土样 ,每盆
取 3 点 ,混合) ,每隔 1d ,据盆内土壤重量 ,适时加水 ,
以控制盆内红壤的含水量在试验设计的范围内。试验
期间环境温度和湿度变化保持相对稳定。
113 　测定
11311 　根生长指标测定 　用台式扫描仪 [ 日本产
LA1600 ( + ) ]将根系图像扫描存入电脑 ,再用专门的图
像分析软件MinRHIZO(加拿大 Regent Instruments 公司)
分析根长、根面积、根体积和根直径。
11312 　叶形态指标测定 　叶面积和叶片形态指标用
CI - 203 AREA METER (CID , INC. USA. ) ,测定新梢倒
数第 4 或第 5 叶 ,每株测定 5 片叶 ;叶长宽比和叶片形
状因子 (即叶面积和周长的校正比值 ,理论上圆盘的形
状因子为 1) ,由 CI - 203 AREA METER ( CID , INC.
USA. )计算处理得到。
11313 　枝梢生长测定 　茎梢长和幼树高度用百分之
一厘米卡尺测量 ;横茎直径取距离根部 10cm 处主茎直
径 ,用千分之一厘米游标卡尺 (天津标尺衡器厂)测量。
114 　数据处理
所有数据均用 Microsoft Excel 2003 和 SAS910 统计
软件分析。
2 　结果与分析
211 　红壤水分条件对柑橘幼树根生长的影响
从表 1 可知 ,不同红壤水分条件下 ,柑橘幼树单株
根系体积、总根长、根上下扫描面积和根表面积变化趋
势基本一致 ,随土壤相对含水量的增加 ,呈抛物线分
布 ,分别为 16132～67188cm3Π株、1230120～3452156cm、
173142～526169cm2和 544182～1654166cm2 。相关分析
表明 ,柑橘幼树平均单株根系体积 ( y1 ) 、单株根系总根
长 ( y2 ) 、单株根系根上下扫描面积 ( y3 ) 、单株根系表面
积( y4 ) 与 SMC (x) 呈极显著相关性 ,各相关关系如下
( n = 50) :
y1 = - 010223 x2 + 31369 x - 651236 , R2 = 01957133
y2 = - 01782 x2 + 124142 x - 1832 , R2 = 01919033
y3 = - 011543 x2 + 231463 x - 397121 , R2 = 01977433
y4 = - 014847 x2 + 731712 x - 124719 , R2 = 01977433
　　根据以上 4 个模拟函数 ,柑橘幼树根系各参数达
到最大值时 ,土壤相对含水量变化范围为 75154 %～
79155 %。说明当 SMC 在 75 %～80 %时 ,最适合柑橘
幼树根系的生长发育。
212 　红壤水分条件对柑橘叶生长的影响
叶片是植物的重要组成部分 ,叶片数量变化及其
生长极易受环境因子的影响[7 ,8 ] ,很多植物受干旱胁迫
时 ,最敏感的过程就是叶片的生长[8～10 ] 。本试验中柑
橘幼树在不同红壤水分处理下 ,叶面积、叶周长、叶宽、
叶长、叶长Π宽比值、叶形状因子等的变化见图 1。图 1
显示 ,随红壤水分含量的增加 ,柑橘幼树上述叶生长形
态各参数值也相应增加 ,其中叶面积、叶周长、叶宽值
均在 SMC75 处理时达最大值 , 分别为 12125cm2 、
13184cm、3119cm。叶长最大值虽然出现在 SMC90处
327　5 期 春季柑橘幼树生长对红壤水分条件的响应
表 1 　红壤水分条件对柑橘单株根系根生长参数的影响
Table 1 　Effects of red soil moisture contents on characteristics of citrus roots
红壤水分处理
red soil moisture contents
根体积
volume (cm3)
总根长
total length (cm)
根上下平面扫描面积
project area (cm2)
根表面积
surface area (cm2)
SMC30 16132Dd 1230120De 173142Dd 544182Dd
SMC45 41165Cc 2211116Cd 341195Cc 1074126Cc
SMC60 51175Bb 2532166BCc 434131Bb 1364144Bb
SMC75 67188Aa 3452156Aa 526169Aa 1654166Aa
SMC90 55105Bb 2902163Bb 452121Bb 1420167Aa
注 :表中同一列字母为邓肯差异比较水平 ,其中小写表示 5 %显著水平 ,大写字母表示 1 %显著水平。SMC为土壤水分含量。下表同。
Note : Different capital letters following the data stand for different significant differences at 1 % , small letters denote a significant difference at 5 % level in the same
column. SMC is an abbreviative word for soil moisture content . The same as in following tables.
理 ,但与 SMC75 处理间无显著差异。叶形态各指标的
最小值均出现在 SMC30 处理 ,且 SMC30 处理时的叶面
积、叶周长、叶长、叶宽的数值与 SMC75 处理对应的数
据之间差异极显著。分析水分对柑橘叶片形态因子的
影响 , 结果为 SMC30 和 SMC45 间没有显著差异 ,
SMC90、SMC75 和 SMC60 之间没有差异性 ,而 SMC30、
SMC45 处理的形态因子值分别与后 3 个处理的对应数
值有显著差异。综合红壤水分影响柑橘叶片生长各指
标值的变化 ,表明在 SMC75 处理时 ,柑橘叶片的生长
参数较为理想。以此为界 ,随红壤水分的增加或减少 ,
柑橘叶片的生长量都受到了一定程度的影响。
图 1 　红壤水分条件对柑橘叶片生长形态指标的影响
Fig. 1 　Effects of red soil moisture contents on
modality of citrus leaves
213 　红壤水分条件对柑橘幼树枝梢生长的影响
不同红壤水分条件下 ,供试柑橘幼树春梢、横径
(距根部 10cm 处茎直径) 生长量均随红壤水分含量的
提高而呈抛物线变化 (表 2) 。并在 SMC75 处理时达到
最大值 ,分别为 23164 和 1178cm ,且与其他处理间差异
达极显著或显著水平。横径的最小值 1141cm 出现在
SMC30 处理 ,而春梢最小值 13177cm 出现在 SMC45 处
理 ,且 SMC45 与 SMC30 处理间春稍差异不显著。同
时 ,从表 2 还看出 ,幼树春梢和横径生长在红壤相对含
水量 45 %及以下处理时 ,受到显著抑制。
红壤水分对柑橘幼树春梢和横径生长的影响与对
叶生长形态指标的影响基本一致。以 SMC75 处理为
界 ,向上增加或向下减少红壤的含水量 ,柑橘幼树春梢
与横径生长均受一定程度的影响。当 SMC75 ≤75 % ,
春梢长 ( y1 ) 、横径 ( y2 ) 分别与 SMC (x) 呈极显著相关 ,
其关系式分别为 : y1 = 010098 x2 - 018392 x + 311424 , R2
= 01996933 , n = 50 ; y2 = 010079 x + 111686 , R2 =
01994 133 , n = 50。
表 2 　红壤水分条件对柑橘幼树春梢及横径生长的影响
Table 2 　Effects of red soil moisture contents on
spring shoot and cauline diameter of citrus saplings
项目 item
红壤水分处理 red soil moisture contents
SMC30 SMC45 SMC60 SMC75 SMC90
春梢
spring shoot length (cm) 14196Cd 13177Cd 16102Bc 23164Aa 17172Bb
横径
cauline diameter (cm) 1141BCd 1153Bc 1163ABb 1178Aa 1168ABab
3 　结论
通过调节红壤水分含量 ,研究红壤水分条件对春
季柑橘幼树生长影响的试验 ,认为当红壤水分为田间
最大持水量的 75 %左右 ,最适合柑橘幼树生长。
311 　不同红壤水分条件下 ,柑橘幼树单株根系体积、
总根长、根上下扫描面积和根表面积变化趋势基本一
致 ,与红壤水分间呈极显著相关。且当 SMC 在 75 %～
80 %时 ,最适合柑橘幼树根系的生长发育。
312 　随红壤水分含量的增加 ,柑橘幼树叶生长形态各
参数值也相应增加 ,在 SMC75 处理时 ,叶面积、叶周
长、叶宽均达最大值 , 分别为 12125cm2 、13184cm、
3119cm。在 SMC75 处理时 ,柑橘叶片的生长参数也较
427 核　农　学　报 22 卷
为理想。以此为界 ,随着红壤水分的增加或减少 ,柑橘
叶片生长量都受到了一定程度的影响。
313 　柑橘幼树春梢和横径均随红壤水分含量的提高
而呈抛物线变化 ,并在 SMC75 处理时达到最大值 ,分
别为 23164 和 1178cm ,且与其他处理间差异达极显著
或显著水平。在红壤相对含水量低于 45 %时 ,春梢和
横径的生长受到显著抑制。
参考文献 :
[ 1 ] 　程瑞平 ,束怀瑞 ,顾曼如. 水分胁迫对苹果树生长和叶中矿质元
素含量的影响. 植物生理学通讯 ,1992 ,228 (1) :32～34
[ 2 ] 　刘昆玉 ,张秋明 ,郑玉生. 温州蜜橘节水栽培研究. 湖南农学院学
报 ,1995 ,21 (3) :245～248
[ 3 ] 　李文华 ,吴万兴 ,张忠良 ,鲁周民. 土壤水分对仁用杏水分和生长
特征的影响. 西北农林科技大学学报 (自然科学版) ,2003 ,31 (4) :
139～144
[ 4 ] 　单长卷 ,刘遵春. 土壤水分对嘎拉苹果幼苗水分生理特性和生长
特征的影响. 西北林学院学报 ,2006 ,21 (2) :42～44
[ 5 ] 　张　斌 ,张桃林. 南方东部丘陵区季节性干旱成因及其对策研
究. 生态学报 ,1995 ,15 (4) :413～419
[ 6 ] 　周　静 ,胡锋 ,汪 　天 ,崔 　键 ,徐青丹. 温州蜜橘幼树茎叶生长
对红壤水分的响应. 中国农学通报 ,2008 ,23 (4) :291～293
[ 7 ] 　王中英. 果树抗旱生理. 北京 :中国农业出版社 ,2000
[ 8 ] 　姜东燕 ,于振文. 土壤水分对小麦产量和品质的影响. 核农学报 ,
2007 ,21 (6) :641～645
[ 9 ] 　王　淼 ,代力民 ,姬兰柱. 土壤水分状况对长白山阔叶红松林主
要树种叶片生理生态特性的影响. 生态学杂志 ,2002 ,21 (1) :1～5
[10 ] 　王　淼 ,李秋荣 ,郝占庆 ,董百丽. 土壤水分变化对长白山主要树
种蒙古栎幼树生长的影响. 应用生态学报 ,2004 ,15 (10) :1765～
1770
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