矮化自根砧蘋(píng)果苗木生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及其根系分布特征

高琛稀,劉航空,韓明玉,張　東,楊　杰

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌712100)

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矮化自根砧蘋(píng)果苗木生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)及其根系分布特征

高琛稀,劉航空,韓明玉,張東,楊杰

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌712100)

[摘要]【目的】 明確矮化自根砧蘋(píng)果苗木的生長(zhǎng)規(guī)律及根系空間分布特征，為苗木科學(xué)管理提供依據(jù)?！痉椒ā?以1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木(富士/M9)為試材，在2013-03-29-2013-10-23，每隔7 d對(duì)其地上部主干長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，利用原位取土法每隔30 d將根系全部挖出，分析苗木的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)和根系空間分布特征?！窘Y(jié)果】 1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木主干生長(zhǎng)近似“S”型生長(zhǎng)曲線，可分為生長(zhǎng)漸增期、生長(zhǎng)快增期、生長(zhǎng)緩增期3個(gè)時(shí)期，Logistic生長(zhǎng)曲線能很好地反映其生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。地下部根系在6、9月份出現(xiàn)2個(gè)生長(zhǎng)高峰，7、8月份根系死亡量較大；在水平方向，吸收根、輸導(dǎo)根主要分布在距樹(shù)干0～30 cm處；在垂直方向，吸收根集中分布于0～40 cm土層，輸導(dǎo)根全部分布于0～30 cm土層；根系根長(zhǎng)密度在水平方向、垂直方向均呈指數(shù)衰減規(guī)律；通過(guò)建立二維根系密度方程，可知1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系分布符合二維指數(shù)分布?！窘Y(jié)論】 矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系構(gòu)型呈無(wú)主根、側(cè)根集中分布于砧木中下部、水平根分布多而廣等特點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]蘋(píng)果；矮化自根砧；Logistic生長(zhǎng)曲線；根系構(gòu)型；根系空間分布

我國(guó)蘋(píng)果建園以野生實(shí)生苗嫁接品種或中間砧木為主，而發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用自根砧育苗。采用矮化自根砧苗建立果園，園貌整齊，結(jié)果早，產(chǎn)量高，品質(zhì)好[1-2]。近年來(lái)，我國(guó)各地對(duì)自根苗木越來(lái)越重視，在直接引進(jìn)國(guó)外自根苗的同時(shí)，開(kāi)始探索繁育蘋(píng)果自根苗木。自根苗木究竟在我國(guó)蘋(píng)果生產(chǎn)上表現(xiàn)如何，尚待觀察和研究。

相對(duì)于種子實(shí)生苗的主根系構(gòu)型，自根苗采用無(wú)性繁殖，缺乏主根，其根系構(gòu)型與實(shí)生苗完全不同，其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、根系空間水平和垂直分布等有其自身特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)不同土壤條件下平邑甜茶、山定子、八棱海棠、懷來(lái)海棠、小金海棠等多種蘋(píng)果砧木的調(diào)查與分析，根據(jù)主根和側(cè)根的關(guān)系，蘋(píng)果幼樹(shù)根系構(gòu)型至少可以分為5種類型，即淺層多分枝根型、均勻分枝根型、深遠(yuǎn)探索根型、分層營(yíng)養(yǎng)根型、線性團(tuán)狀根型[3]。根據(jù)側(cè)根的有無(wú)及側(cè)根在主根上的分布特點(diǎn)，實(shí)生幼苗根構(gòu)型可分為無(wú)側(cè)根、側(cè)根集中分布在主根上部、側(cè)根集中分布在主根中部、側(cè)根集中分布在主根下部、側(cè)根集中分布在主根兩端、側(cè)根在主根上均勻分布等類型[4]。不同類型的根構(gòu)型，其根系分布特征也不同。幼苗的根構(gòu)型是形成幼樹(shù)根構(gòu)型的基礎(chǔ)，而成年樹(shù)根構(gòu)型是在幼樹(shù)根構(gòu)型的基礎(chǔ)上發(fā)育形成的[5]。定量研究蘋(píng)果苗木根系的空間分布特征，是構(gòu)建根系吸水模型、計(jì)算根系吸水量不可缺少的手段和環(huán)節(jié)，對(duì)于進(jìn)一步研究蘋(píng)果根系吸水時(shí)空分布規(guī)律及其影響機(jī)制、改進(jìn)田間水分管理措施、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)具有十分重要的意義。

目前，關(guān)于蘋(píng)果矮化自根砧苗木的生長(zhǎng)規(guī)律、根構(gòu)型及根系分布特征的相關(guān)研究很少，因此本研究以1年生蘋(píng)果矮化自根砧苗木為對(duì)象，用Logistic方程模擬蘋(píng)果苗木枝干生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，挖取根系對(duì)其空間分布特征進(jìn)行分析，以揭示1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木的生長(zhǎng)規(guī)律和根系空間分布規(guī)律，提出苗木肥水管理時(shí)間，為苗木科學(xué)管理提供理論和方法。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所在地位于陜西省楊凌示范區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范國(guó)家蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系試驗(yàn)示范苗圃(東經(jīng)108°04′，北緯34°16′)。試驗(yàn)地土質(zhì)為壤土。試驗(yàn)地點(diǎn)氣象站測(cè)得2013年月平均空氣溫度、月平均土壤溫度(測(cè)定深度20 cm)如圖1所示。本試驗(yàn)材料為1年生蘋(píng)果苗木(芽苗)，砧木為M9(來(lái)源于試驗(yàn)地苗圃壓條繁殖)，嫁接品種為‘長(zhǎng)富2號(hào)’；苗木于2012年8月芽接，2013年3月初選擇砧木長(zhǎng)度25～30 cm、粗度10～13 mm及直徑大于2 mm的側(cè)根數(shù)約25.6條、根長(zhǎng)約942 cm的苗木156株進(jìn)行定植，定植密度為行距2 m，株距1 m，共6行，栽植深度15～20 cm，按實(shí)際生產(chǎn)中管理單干苗木的方式進(jìn)行管理，每月單株施基肥美可辛50 g(總養(yǎng)分≥52%，氮12-磷40-鉀0)，每月除雜草1次，除自然降雨外每月澆水1次。

圖 1　矮化自根砧蘋(píng)果苗木栽植地2013年的

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定試驗(yàn)于2013-03-29-2013-10-23進(jìn)行。2013-03-29開(kāi)始，每隔7 d用卷尺測(cè)定同株苗木主干長(zhǎng)度，測(cè)定數(shù)量為20株，至2013-10-23結(jié)束。4-10月每月中旬，挖取3株苗木地上及地下部分，分別測(cè)定其干、鮮質(zhì)量，并利用干質(zhì)量計(jì)算根冠比(根冠比=根系干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量)。

1.2.2根系樣品采集和測(cè)定2013-05-01-2013-10-01，每隔30 d在月初定期取出苗木的全部根系，每次取3株，試驗(yàn)采用原位取土法測(cè)定矮化自根砧蘋(píng)果苗木的根系空間分布情況。以樹(shù)干為中心，利用指南針準(zhǔn)確定位東、西、南、北4個(gè)方向，從距樹(shù)干約60 cm外的樹(shù)行方向挖掘長(zhǎng)1 m、深50 cm的剖面，然后將剖面分成10 cm×10 cm大小的網(wǎng)格，從上至下按網(wǎng)格分層挖掘根系，每層10 cm，取樣土塊大小為10 cm×10 cm×10 cm，體積為1 000 cm3，取出全部根系。

然后對(duì)取出的根系標(biāo)記，帶回實(shí)驗(yàn)室浸泡、沖洗，用WinRHIZO (Pro2012a，USA) 根系分析系統(tǒng)掃描、分析并計(jì)算，得出各取樣點(diǎn)的單位體積根長(zhǎng)、根直徑、根面積、根長(zhǎng)密度等。根系徑級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)按吸收根(根徑<2 mm)和輸導(dǎo)根(根徑≥2 mm)2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)。將掃描分析得到的根系指標(biāo)按下列公式計(jì)算：

根長(zhǎng)密度(cm/cm3)= 根長(zhǎng)/土塊體積(1 000 cm3)；

根表面積密度(mm2/cm3)=根表面積/土塊體積(1 000 cm3)。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007、Origin 8.0和Matlab 7.0等軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。其中，用Origin 8.0的內(nèi)置函數(shù)Logistic方程y=k/(1+ae-bx)，對(duì)1年生蘋(píng)果苗木地上部枝干生長(zhǎng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合和方差分析，其中x為時(shí)間變量(d)，y為枝干長(zhǎng)度(cm)，a、b、k為方程參數(shù)。另外，利用Matlab 7.0軟件中的指數(shù)方程f(m,n)=Ae-Bm-Cn擬合根系在土壤中的二維分布情況，其中f(m,n)為根長(zhǎng)密度(cm/cm3)，m為距樹(shù)體距離(cm)，n為土層深度(cm)，A、B、C為方程參數(shù)。

2結(jié)果與分析

2.1矮化自根砧蘋(píng)果苗木的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2.1.1枝干用Logistic曲線擬合1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木地上部枝干生長(zhǎng)情況，結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，枝干生長(zhǎng)曲線近似“S”型生長(zhǎng)曲線，枝干長(zhǎng)度隨生長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)增長(zhǎng)，9月份后增長(zhǎng)趨近于平緩，生長(zhǎng)幾乎停止。并且從圖2可以看出，1年生自根砧蘋(píng)果苗木枝干生長(zhǎng)曲線與Logistic擬合曲線十分吻合。枝干生長(zhǎng)曲線擬合殘差點(diǎn)大部分居于0直線兩側(cè)-3～3之間，殘差散點(diǎn)圖顯示殘差值隨時(shí)間變化逐漸趨近于0，表明其隨時(shí)間變化擬合模型的誤差減小。

圖 2　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木枝干生長(zhǎng)的Logistic擬合曲線及其殘差

由圖2得出Logistic曲線擬合的回歸方程為：

y=131.197 76/(1+19.271 07e-0.032 83x)，R2=0.997 1。

(1)

其決定系數(shù)R2(R為相關(guān)系數(shù))達(dá)0.997 1，統(tǒng)計(jì)量值F達(dá)6 656.157 77，與F對(duì)應(yīng)的概率值P<0.001，表明擬合方程與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)性達(dá)極顯著水平。故可以使用Logistic曲線方程模擬1年生自根砧蘋(píng)果苗木的枝干生長(zhǎng)。

x1=50，x2=130，x3=90。

對(duì)應(yīng)枝干生長(zhǎng)量最大的時(shí)間在測(cè)定第 90 天(即2013-06-24)，生長(zhǎng)量漸增期為測(cè)定第0(2013-03-29)-50 天(2013-05-15)，生長(zhǎng)量快增期為測(cè)定第50(2013-05-15)-130天(2013-08-03)，生長(zhǎng)量緩增期為測(cè)定第130(2013-08-03)-211 天(2013-10-23)。

2.1.2根系從圖3可以看出，矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系在6月、9月出現(xiàn)2個(gè)較大的生長(zhǎng)高峰，在5、6月份根系總長(zhǎng)度持續(xù)增加；7、8月份根系死亡率較大，與6月份相比，7月份根系總長(zhǎng)下降30%；9月份后根系總量又急劇增大。圖4為2013-08-26挖取的根系圖片，可以看出側(cè)根主要集中在砧木中下部位，水平根向四周延伸，側(cè)根主要分布在0～30cm的土層中。

圖 3　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

2.1.3根冠比根冠比的大小反映了植物地上部與地下部的相關(guān)性。苗木根冠比隨時(shí)間的變化如圖5所示，可以看出1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木定植后，地上部相對(duì)較小，所以前期的根冠比較大。隨著時(shí)間推移，地上部枝干葉片快速生長(zhǎng)而根系出現(xiàn)死亡更新，因而根冠比逐漸趨近于1。

圖 5　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木的根冠比動(dòng)態(tài)

2.2矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系的分布特征

2.2.1水平方向9月初是矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系生長(zhǎng)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，研究此時(shí)苗木根系的分布具有重要意義。對(duì)距苗木樹(shù)體不同距離的根長(zhǎng)密度和根表面積密度進(jìn)行計(jì)算求得其均值，可得出根系水平方向根長(zhǎng)密度分布圖(圖6)和吸收根、輸導(dǎo)根根長(zhǎng)密度及根表面積密度水平方向分布圖(圖7、8)。由圖6可知，該時(shí)期根系主要分布在徑向距離0～30 cm，該范圍的根系幾乎占到整個(gè)根系的100%，并且水平方向根長(zhǎng)密度分布呈指數(shù)衰減規(guī)律，回歸方程為：

y=0.094 6e-0.05x，R2=0.924 9。

(2)

式中：y為根長(zhǎng)密度(cm/cm3)，x為距樹(shù)體距離(cm)，R2為復(fù)相關(guān)系數(shù)。

圖 6　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木水平方向

從圖7、8可以看出，1年生蘋(píng)果苗木根系中吸收根和輸導(dǎo)根在水平方向上主要集中在0～20 cm處。其中，0～20 cm處的吸收根根長(zhǎng)密度與根表面積密度分別占到總吸收根的79.84%和91.67%，輸導(dǎo)根根長(zhǎng)密度與根表面積密度分別占總輸導(dǎo)根的92.31%和96.3%；距樹(shù)體20～30 cm時(shí)根系分布很少。

圖 71年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木吸收根和

輸導(dǎo)根水平方向根長(zhǎng)密度的分布

Fig.7Horizontal distribution of absorbing root and

conducting root length density of 1-year-old

dwarfing self-rooted rootstock apple nursery

圖 81年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木吸收根和

輸導(dǎo)根水平方向根表面積密度的分布

Fig.8Horizontal distribution of absorbing root and

conducting root surface area density of 1-year-old

dwarfing self-rooted rootstock apple nursery

2.2.2垂直方向?qū)嗝缒緲?shù)體不同距離的根長(zhǎng)密度和根表面積密度進(jìn)行計(jì)算求得其均值，同樣可得出根系垂直方向根長(zhǎng)密度分布圖(圖9)與吸收根、輸導(dǎo)根根長(zhǎng)密度及根表面積密度垂直方向分布圖(圖10、11)。由圖9可知，該時(shí)期根系主要分布在垂直方向0～50 cm土層，垂直方向根長(zhǎng)密度也呈指數(shù)衰減規(guī)律，回歸方程為：

y=0.099 4e-0.041x，R2=0.898 2。

(3)

式中：y為根長(zhǎng)密度(cm/cm3)，x為土層深度(cm)，R2為復(fù)相關(guān)系數(shù)。

從圖10、11可以看出，1年生矮化自根砧苗木根系中吸收根在垂直方向上主要集中在0～40 cm土層，其根長(zhǎng)密度占總吸收根的90.36%，根表面積密度占總吸收根的88.44%；其中，0～30 cm土層中吸收根根長(zhǎng)密度占吸收根總長(zhǎng)的78.31%，吸收根根表面積密度占總吸收根根表面積的73.5%。輸導(dǎo)根全部集中在0～30 cm土層，其根長(zhǎng)密度占輸導(dǎo)根總長(zhǎng)的100%，輸導(dǎo)根根表面積密度占總輸導(dǎo)根根表面積的100%。在30～50 cm土層，吸收根根長(zhǎng)密度占吸收根總長(zhǎng)的21.69%，而輸導(dǎo)根幾乎沒(méi)有。

圖 9　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木垂直方向根長(zhǎng)密度的分布

圖 10　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木吸收根和

圖 11　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木吸收根和

2.2.3二維分布特征結(jié)合對(duì)9月初1年生蘋(píng)果苗木根系水平方向、垂直方向分布特征的研究，在距樹(shù)干0～30 cm、土層深度0～50 cm范圍內(nèi)，利用Matlab 7.0軟件中的指數(shù)方程擬合根長(zhǎng)密度隨著徑向距離和土層深度的變化在土壤中的分布情況(圖12)，得到該時(shí)期苗木根系的二維根系密度方程：

f(x,y)=1.095e-0.079 26x-0.075 33y，

R2=0.825 8。

(4)

式中：f(x,y)為根長(zhǎng)密度(cm/cm3)，x為距樹(shù)體距離(cm)，y為土層深度(cm)，R2為擬合度。

圖 12　1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木根長(zhǎng)密度的三維分布

3討論

根系是果樹(shù)吸收水分和養(yǎng)分的重要器官，影響和調(diào)控果樹(shù)地上部的生長(zhǎng)發(fā)育，與地上部是相互依存的關(guān)系。根冠比反映了果樹(shù)地上、地下相互促進(jìn)與制約的關(guān)系，受果樹(shù)自身發(fā)育特性以及環(huán)境因素的影響，一般成年大樹(shù)的根冠呈交替生長(zhǎng)規(guī)律，即根系生長(zhǎng)旺盛時(shí)，地上部枝條生長(zhǎng)緩慢，枝條生長(zhǎng)旺盛時(shí)，根系生長(zhǎng)又遲緩下來(lái)[5,7]。本研究表明，1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木地上部生長(zhǎng)近似“S”型生長(zhǎng)曲線，其生長(zhǎng)量持續(xù)增加，直至9月份生長(zhǎng)逐漸停止；地下部根系生長(zhǎng)有6月、9月2個(gè)生長(zhǎng)高峰，自根砧苗木地上、地下生長(zhǎng)并未呈現(xiàn)明顯的根冠交替生長(zhǎng)規(guī)律。根冠比隨生長(zhǎng)時(shí)間呈降低趨勢(shì)，對(duì)于新定植苗木，根系較大，苗木地上部很小，隨著枝干葉片生長(zhǎng)以及根系死亡更新，根冠比逐漸趨近于1。王麗琴等[8]研究表明，盆栽的1～2年生蘋(píng)果幼樹(shù)萌芽后新根發(fā)生量持續(xù)增加，7-8月根系數(shù)量維持穩(wěn)定水平，只有生長(zhǎng)根在7月份略有下降，全年根系在9月份數(shù)量最大。邢全華[9]研究表明，1年生蘋(píng)果幼樹(shù)栽植于40 cm深度中，幼樹(shù)根系周年只有一個(gè)大的發(fā)根高峰，時(shí)間集中在9月份。本研究中根系總量也在7、8月份下降，可能是由于7、8月份土壤溫度較高，使根系死亡量增大。低溫和高溫都會(huì)抑制根系生長(zhǎng)，蘋(píng)果根系生長(zhǎng)的適宜土壤溫度為7～30 ℃，尤以20 ℃時(shí)生長(zhǎng)最快[10]。

已有研究表明，1年生無(wú)性系楊樹(shù)扦插苗的生長(zhǎng)規(guī)律符合Logistic生長(zhǎng)模型[11]。對(duì)矮化自根砧蘋(píng)果苗木枝干生長(zhǎng)曲線的Logistic擬合結(jié)果說(shuō)明，Logistic方程曲線與實(shí)際生長(zhǎng)曲線擬合效果非常好，方程的相關(guān)F值和相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了極顯著水平，表明Logistic曲線能較好地反映矮化自根砧蘋(píng)果苗木枝干的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。利用Logistic方程特性[6]，本研究將自根砧蘋(píng)果苗木生長(zhǎng)時(shí)期劃分為3個(gè)階段：生長(zhǎng)漸增期(2013-05-15之前)，生長(zhǎng)速率略低于快速生長(zhǎng)期；生長(zhǎng)快增期(2013-05-15-2013-08-03)，生長(zhǎng)速率最大；生長(zhǎng)緩增期(2013-08-03-2013-10-23)。因此，根據(jù)3個(gè)時(shí)期可以適時(shí)地對(duì)苗木進(jìn)行春夏秋季的肥水管理。

矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系分布特征較為簡(jiǎn)單。本研究表明，根系在不同方位分布差異不大，根系側(cè)根主要集中分布在0～30 cm土層中，水平方向主要分布于距樹(shù)體0～30 cm處，吸收根、輸導(dǎo)根主要集中于距樹(shù)體0～20 cm處；垂直方向主要分布于0～50 cm土層，吸收根、輸導(dǎo)根集中于0～30 cm土層，30 cm以下幾乎沒(méi)有輸導(dǎo)根。因此，建議距樹(shù)體0～30 cm、垂直深度0～40 cm為矮化自根砧苗木土水肥的重點(diǎn)管理區(qū)域。中間砧苗木根構(gòu)型與自根苗根系構(gòu)型不同，其幼樹(shù)根構(gòu)型可分為5類：淺層多分枝根型一般主根不明顯，分布較淺，主要集中分布在土壤表層(0～15 cm)；均勻分枝根型根系空間分布均勻、根組數(shù)量適中、類型較多；深遠(yuǎn)探索根型一般骨干根較少但較長(zhǎng)、較粗，骨干根向土層深處延伸；分層營(yíng)養(yǎng)根型根系有明顯的層次現(xiàn)象；線性團(tuán)狀根型的根組數(shù)量多、側(cè)根短粗[3]。本試驗(yàn)結(jié)果與范偉國(guó)[3]的研究結(jié)果對(duì)比，自根砧根系構(gòu)型與上述5類根型都有差異，自根砧根型無(wú)主根，側(cè)根集中分布于砧木中下部，水平方向分布廣而多，根系主要集中在0～30 cm土層。邢全華[9]研究表明，1年生蘋(píng)果幼樹(shù)在栽植深度為40 cm時(shí)根系集中分布于0～40 cm土層。根系構(gòu)型與分布模型是當(dāng)今的研究熱點(diǎn)，是研究吸水模型的基礎(chǔ)。De Silva[11]研究表明，不同砧木的5年生富士蘋(píng)果的根系在水平方向呈指數(shù)分布。孫西歡等[12]研究發(fā)現(xiàn)，10年生蘋(píng)果樹(shù)根系根長(zhǎng)密度隨著土層深度和距樹(shù)干距離的增大而減少，其吸水根系呈指數(shù)分布。陳高安等[13]對(duì)杏樹(shù)吸收根、郝仲勇等[14]對(duì)蘋(píng)果吸收根的空間分布進(jìn)行研究，結(jié)果均表明吸收根根長(zhǎng)密度和表面積隨著與樹(shù)干距離的增加呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。姚立民等[15]則通過(guò)蘋(píng)果根系根長(zhǎng)密度分布函數(shù)建立了根系吸水模型。本研究表明，矮化自根砧蘋(píng)果苗木根系在徑向和垂向均呈指數(shù)衰減分布，建立苗木根系二維根系密度方程，顯示符合二維指數(shù)分布。因此，在建立根系吸水模型函數(shù)式時(shí)，根長(zhǎng)密度函數(shù)可采用指數(shù)形式。由于矮化自根砧苗木根系分布個(gè)體差異的存在，要建立普遍適用于苗木的根系吸水模型，就要對(duì)根系分布特征做更加深入的研究，本研究可以作為一個(gè)基礎(chǔ)或一個(gè)樣本用來(lái)驗(yàn)證模型的精度。

4結(jié)論

1年生矮化自根砧蘋(píng)果苗木地上部枝干生長(zhǎng)可分為3個(gè)時(shí)期：生長(zhǎng)漸增期、生長(zhǎng)快增期、生長(zhǎng)緩增期；根系生長(zhǎng)在6、9月份有2個(gè)生長(zhǎng)高峰，7、8月份根系死亡量較大；根系主要分布于距樹(shù)干0～30 cm及土層0～50 cm處。自根砧根系構(gòu)型呈無(wú)主根、側(cè)根集中分布于砧木中下部、水平根分布多而廣、根系主要集中在0～30 cm土層等特點(diǎn)。

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Growth dynamic and characteristics of root distribution of dwarfing self-rooted rootstock apple nursery

GAO Chen-xi,LIU Hang-kong,HAN Ming-yu,ZHANG Dong,YANG Jie

(CollegeofHorticulture,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

Abstract:【Objective】 This study aimed to understand the growth and root spatial distribution of dwarfing self-rooted rootstock apple nursery and provide basis for scientific management of apple nursery.【Method】 One-year-old dwarfing self-rooted rootstock apple nursery (Fuji/M9) was selected as test material.From March 29 to October 23 of 2013,the upper trunk was measured every 7 days and all roots were digged out every 30 days using in situ sampling method to analyze the growth dynamic and root spatial distribution.【Result】 One-year-old apple nursery shoot had approximation “S” shape growth curve,which can be divided into three periods:increasing growth period,fast growth period,and slow growth period.The dynamic of apple nursery shoot was well reflected by Logistic growth curve.Root system reached growth peaks in June and September and large amounts of roots dead in July and August.In horizontal direction,absorbing roots and conducting roots were mainly distributed in 0-30 cm.In vertical direction,absorbing roots were distributed in 0-40 cm,while conducting roots were distributed in 0-30 cm.Root length density showed exponential decay in both horizontal and vertical directions.The root distribution of 1-year-old dwarfing self-rooted rootstock apple nursery was in line with the two-dimensional exponential distribution based on a two-dimensional root density equation.【Conclusion】 Self-rooted rootstock apple nursery had no main root,lateral roots concentrated in lower part of stock,and horizontal roots were widely distributed.

Key words:apple;dwarfing self-rooted rootstock;Logistic growth curve;root architecture;root spatial distribution

DOI：網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-04-0709:0010.13207/j.cnki.jnwafu.2016.05.023

[收稿日期]2014-09-26

[基金項(xiàng)目]國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAD20B03)；農(nóng)業(yè)部引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)計(jì)劃(948)項(xiàng)目(2013-Z26)；西北農(nóng)林科技大學(xué)試驗(yàn)示范站(基地)科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(NYY2013-74)

[作者簡(jiǎn)介]高琛稀(1990-)，男，陜西定邊人，在讀碩士，主要從事果樹(shù)生理生態(tài)研究。E-mail：gaochenxi6@163.com[通信作者]韓明玉(1962-)，男，陜西扶風(fēng)人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事果樹(shù)遺傳育種與生理栽培研究。E-mail：hanmy@nwsuaf.edu.cn

[中圖分類號(hào)]S661.101

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1671-9387(2016)05-0170-07

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20160407.0900.046.html