限根栽培中根系垂直深度和土壤質(zhì)地對(duì)蘋(píng)果樹(shù)體發(fā)育的影響

胡艷麗　毛志泉　沈　向　孫凡雅　張玉帥　束懷瑞

摘要：采用根窖模擬，研究根系垂直深度和土壤質(zhì)地對(duì)紅富士／平邑甜茶蘋(píng)果地上、地下部生長(zhǎng)發(fā)育的影響。結(jié)果表明，垂直深度和土壤質(zhì)地對(duì)樹(shù)體根系和地上部生長(zhǎng)發(fā)育均有較大影響，隨垂直深度的增加總根重、吸收根重、生長(zhǎng)根重、花芽數(shù)和花芽重呈逐漸增加趨勢(shì)。相對(duì)于粘土而言，壤土更有利于樹(shù)體發(fā)育。

關(guān)鍵詞：限根栽培；根系垂直深度；土壤質(zhì)地

中圖分類號(hào)：S661.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001—4942(2009)08—0037—04

在果樹(shù)栽培中，地下管理越來(lái)越被重視。加強(qiáng)地下形態(tài)的塑造，對(duì)樹(shù)體的健康發(fā)育和果樹(shù)的優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)都至關(guān)重要。限根栽培是果樹(shù)管理的重要措施，通過(guò)限根栽培，可以明顯調(diào)節(jié)果樹(shù)生長(zhǎng)，改善樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)分配，提高果品產(chǎn)量和品質(zhì)，在葡萄”、楊桃、無(wú)花果和蘋(píng)果等果樹(shù)上的試驗(yàn)取得了相似的研究成果。由于在已知范圍內(nèi)的根系分布，可克服傳統(tǒng)栽培條件下施肥的盲目性，可避免肥效的后延對(duì)樹(shù)體生長(zhǎng)和果實(shí)品質(zhì)的不良影響，可做到需要營(yíng)養(yǎng)時(shí)適時(shí)補(bǔ)給，不需要時(shí)及時(shí)中止。由于限根栽培根域容積小，使施用有機(jī)肥徹底改良土壤成為可能，有利于真正實(shí)現(xiàn)有機(jī)栽培。便于灌水和施肥，可使果樹(shù)栽培不受土壤條件的限制，在一些地下水位高、土壤鹽漬化嚴(yán)重的地區(qū)，可利用限根栽培技術(shù)建園。

現(xiàn)有的研究方法主要考慮限根栽培的容積，以盆栽模式來(lái)模擬限根條件，未研究水平或垂直空間的變化對(duì)根系和樹(shù)體發(fā)育的影響。本研究結(jié)合生產(chǎn)上密植狀態(tài)下，果樹(shù)水平占地面積基本固定而垂直方向較少限制的情況，采用根窖模擬栽培富士蘋(píng)果，觀察垂直深度對(duì)蘋(píng)果樹(shù)地上、地下的影響，同時(shí)研究不同質(zhì)地土壤間根系和樹(shù)體發(fā)育的差異，進(jìn)一步明確根系容積對(duì)蘋(píng)果樹(shù)體的影響。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

以山東農(nóng)業(yè)大學(xué)根系實(shí)驗(yàn)室的根窖內(nèi)6年生紅富士／平邑甜茶蘋(píng)果為試材，土壤為粘土和壤土，栽培容器容積分別為80 cm×60cm×40 cm、80 cm×60 cm×60 cm、80 cm×60 cm×80 cm。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)粘土和壤土兩種質(zhì)地土壤，40cm、60cm、80 cm三種土壤深度共6個(gè)處理。2007年4月從各個(gè)處理中選取3株長(zhǎng)勢(shì)一致的植株作為試材，對(duì)其地下、地上部分進(jìn)行解剖。地上部主要對(duì)一年生枝條進(jìn)行調(diào)查，地下部采用立方體取土法，以10 cm3的土塊為一取土單位，將土用水沖洗干凈，取出根進(jìn)行分類，白色為生長(zhǎng)根、褐色為吸收根、直徑>2 mm為骨干根，吸收根的面積、長(zhǎng)度、根尖數(shù)采用英國(guó)的delt—T分析軟件進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1不同處理對(duì)總根重、根系總面積、根系總長(zhǎng)度的影響由表1可見(jiàn)，隨著垂直空間的擴(kuò)大，總根重明顯增加。土壤質(zhì)地對(duì)總根重影響也較明顯，在粘土中，當(dāng)垂直深度由40 cm增加至60cm，總根重增加11.1％；垂直深度由40 cm增加至80cm，總根重增加13.6％；但垂直深度由60 cm增加至80 cm，總根重變化不明顯。在壤土中3種垂直深度總根重間差異均達(dá)極顯著水平。相同垂直深度的不同土壤質(zhì)地間，總根重呈顯著或極顯著差異。

在根系總長(zhǎng)度方面，粘土中60 cm與80 cm垂直深度間差異不大，但40 cm垂直深度的根系總長(zhǎng)度只有60 cm和80 cm的70％左右。壤土中40 cm垂直深度的根系總長(zhǎng)度只有60 em和80cm的60％左右。相同垂直深度的不同質(zhì)地土壤間，其差異達(dá)顯著或極顯著水平。

在根系總面積方面，同一質(zhì)地土壤根系總面積隨垂直深度的增加而增加，且處理間差異極顯著。同一垂直深度，不同土壤質(zhì)地間根系總面積差異達(dá)顯著或極顯著水平。

2.1.2不同處理對(duì)吸收根、生長(zhǎng)根、骨干根的影響由表1可見(jiàn)，在粘土中，吸收根重量隨垂直深度的增加而增加，但差異未達(dá)極顯著水平。壤土中，隨垂直深度的增加吸收根重量迅速增加，各處理間差異極顯著。同一垂直深度、不同土壤質(zhì)地問(wèn)吸收根重量差異顯著或極顯著，除40 cm垂直深度壤土處理吸收根量小于粘土外，其它均為壤土大于粘土。

在生長(zhǎng)根數(shù)量方面，同一質(zhì)地土壤生長(zhǎng)根數(shù)量均隨垂直深度的增加而增加。

在粘土和壤土中，不同垂直深度處理直徑大于2 ml／l的骨干根重量均為60 cm>80 cm>40cm，差異達(dá)顯著或極顯著水平。相同垂直深度不同質(zhì)地土壤直徑大于2 mm的骨干根重量均以壤土較大。不同處理間直徑大于2mm的骨干根數(shù)量無(wú)明顯變化規(guī)律。

2.2不同處理對(duì)地上部生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

由表2可見(jiàn)，不同質(zhì)地土壤植株冠高總體上隨垂直深度的增加而增加，除60 cm垂直深度外，同一垂直深度粘土和壤土對(duì)冠高的影響不明顯。不同處理對(duì)冠徑、干徑的影響無(wú)明顯變化規(guī)律。粘土中，地上部重量隨垂直深度的增加而增大，在壤土中沒(méi)有這種變化規(guī)律。相同質(zhì)地土壤花芽重隨垂直深度的增加而增大，同一垂直深度壤土處理的花芽重大于粘土，花芽數(shù)與花芽重的變化規(guī)律相似。

2.3不同處理對(duì)枝類結(jié)構(gòu)的影響

地下部發(fā)育直接影響到地上部的發(fā)育。由表3可見(jiàn)，不同質(zhì)地土壤問(wèn)，總枝量隨垂直深度的增加而增加，同一垂直深度壤土的總枝量大于粘土，中長(zhǎng)枝比例的變化趨勢(shì)與總枝量相同，而短枝比例的變化趨勢(shì)與總枝量相反。在兩種質(zhì)地土壤中，春、秋梢的長(zhǎng)度和春秋梢重均以60 cm垂直深度的最高，同一垂直深度壤土的春稍長(zhǎng)和春秋梢重大于粘土。不同質(zhì)地土壤中，秋梢數(shù)隨垂直深度的增加而增加。

2.4不同處理對(duì)根系垂直分布的影響

由圖1可見(jiàn)，隨垂直深度的增加根系垂直分布也逐漸加深，相對(duì)于粘土而言，壤土中根系在深層次的分布更多，也更趨合理。

3討論與結(jié)論

3.1根系的分布狀況與植物的生長(zhǎng)發(fā)育有密切關(guān)系。吳偉明等(2001)研究指出，在水稻單產(chǎn)達(dá)到一定水準(zhǔn)的情況下，要想繼續(xù)增加單產(chǎn)，培育深根系品種(組合)將是未來(lái)水稻育種的一個(gè)重要方向，深扎根的管理技術(shù)措施是今后超高產(chǎn)水稻栽培的重要內(nèi)容。不僅草本植物具有這種特性，木本植物也具有這樣的特性。趙忠等(2002)研究證實(shí)，通常情況下深根型樹(shù)種較淺根型樹(shù)種有更高的生產(chǎn)力，特別是在立地條件差的地區(qū)這種表現(xiàn)更為突出。張宇清等(2006)研究發(fā)現(xiàn)，干旱情況下灌木類主要靠深層根系的吸收作用來(lái)滿足其對(duì)水分養(yǎng)分的需求。本研究表明，在栽培面積相同的情況下，不同垂直深度對(duì)蘋(píng)果樹(shù)地上、地下的發(fā)育有較大影響。隨垂直深度的增加總根重、吸收根重、生長(zhǎng)根重、花芽數(shù)和花芽重呈逐漸增加趨勢(shì)。吸收根量的增加，增強(qiáng)了根系吸收養(yǎng)分的功能，有利于增強(qiáng)樹(shù)勢(shì)，進(jìn)一步提高產(chǎn)量，改善果品品質(zhì)。

3.2土壤空間異質(zhì)性是導(dǎo)致根系分布空間異質(zhì)性的主要原因，根系對(duì)土壤空間異質(zhì)性的基本反應(yīng)是調(diào)整生物量和根密度，這也是根系適應(yīng)土壤空間異質(zhì)性的策略。本試驗(yàn)表明，在垂直深度40 cm以下，壤土中根系的分布更為合理，樹(shù)勢(shì)也較粘土強(qiáng)。因此，土壤質(zhì)地和栽培空間是蘋(píng)果樹(shù)限根栽培的兩個(gè)重要因子。