果樹根系修剪的作用

陳 蓋

（唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北唐山 063299）

1 背景

果樹根系修剪在北美、荷蘭、比利時(shí)等國(guó)家應(yīng)用普遍[1]。果樹的根系和樹冠相互影響，根系的生長(zhǎng)直接影響樹冠生長(zhǎng)和開花結(jié)果狀況。對(duì)果樹進(jìn)行合理根系修剪，可以調(diào)控果樹地上與地下部分協(xié)調(diào)生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)植株體內(nèi)的激素水平，促進(jìn)植株生殖生長(zhǎng)，有利于提高果樹產(chǎn)量。因此，在高密度果園，合理進(jìn)行果樹根系修剪，是省力高效的控制果樹生長(zhǎng)的方法。

有研究認(rèn)為，適度的根系修剪可能會(huì)誘導(dǎo)HOX1、CYP2、IAA11、IAA13 基因調(diào)控根系生長(zhǎng)發(fā)育，改善根系構(gòu)型，進(jìn)而促進(jìn)根系對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收和植株的生長(zhǎng)發(fā)育。萌芽期根系修剪，可以改善果形指數(shù)、果肉硬度及果面光澤度?；ê蟾敌藜?，有利于提高果實(shí)產(chǎn)量。秋后根系修剪結(jié)合秋施基肥和深翻，對(duì)果樹有顯著效果，可以提高果實(shí)質(zhì)量，例如果實(shí)的可溶性固形物、維生素、可滴定酸和果皮花青苷等提高顯著[2]。有學(xué)者認(rèn)為，枳實(shí)生苗切除1/2 主根后，株高、植株鮮重、根系側(cè)根數(shù)、總根長(zhǎng)、根表面積和平均長(zhǎng)度均增加，根系吸收營(yíng)養(yǎng)元素量也增加。對(duì)葡萄根系進(jìn)行適度修剪（不超過總根量的25%），結(jié)合秋施基肥，有利于長(zhǎng)勢(shì)恢復(fù)和翌年產(chǎn)量提高[3]。因此，根系修剪在果樹種植過程中越來越受重視。

2 根系修剪作用

2.1 促進(jìn)植物根系再生

根系修剪可以促進(jìn)根系生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)根系組成。根系修剪導(dǎo)致地上部分和地下部分比例失衡，為了恢復(fù)樹體平衡，植株將大部分營(yíng)養(yǎng)用于根系恢復(fù)，從而抑制新梢生長(zhǎng)[4]。疏剪根系可刺激根系生長(zhǎng)，擴(kuò)大根系發(fā)生量。疏剪越重，刺激效果越大[5]。一般而言，修剪部分根系使該部分根系生理功能得到提高，刺激被剪處發(fā)生新根，逐漸帶動(dòng)整個(gè)根系生理功能得到提高[6]。果樹根系修剪后的再生功能因不同生長(zhǎng)時(shí)期而異。在萌芽前、盛花期和采收后3 個(gè)時(shí)期進(jìn)行根系修剪，根系再生能力強(qiáng)；6 月落果后到采收前進(jìn)行根系修剪，根系再生能力較弱；休眠期進(jìn)行根系修剪，根系不會(huì)再生新根。根系修剪對(duì)根系生長(zhǎng)的作用是先抑制后促進(jìn)，在這個(gè)過程中根系的代謝增強(qiáng)，呼吸作用增強(qiáng)，碳素吸收能力增強(qiáng)，從而促進(jìn)根系再生。根系修剪會(huì)刺激細(xì)胞分裂素、玉米素核苷含量增加，玉米素核苷會(huì)增強(qiáng)光合酶和氣孔活性，提高光合速率和蒸騰速率，促進(jìn)植株生長(zhǎng)[7]。

梨樹根系恢復(fù)能力較強(qiáng)，若4 月中旬進(jìn)行根系修剪，5 月上旬傷口就會(huì)產(chǎn)生愈傷組織，同年秋天從傷口處誘發(fā)的新生根系會(huì)長(zhǎng)達(dá)30cm。若處在澇洼地，梨樹根系愈復(fù)能力會(huì)顯著降低，在長(zhǎng)2m、深1m 的土壤剖面上，會(huì)發(fā)生少量瘦弱的根，較粗根系傷口斷面未發(fā)生愈合組織[8]。高密度種植的蘋果樹在距離樹干20cm 進(jìn)行根系修剪后，樹高降低了12%，根系長(zhǎng)度降低了12%，樹木和枝條直徑的長(zhǎng)度、樹枝分枝數(shù)目減少[9]。6年生冬棗樹進(jìn)行根系修剪后，枝頂端生長(zhǎng)素含量和根系生長(zhǎng)素含量在35d 時(shí)略有升高，在161d 時(shí)下降；枝頂端乙烯釋放量和根系脫落酸含量在35d 和161d 時(shí)均升高[10]。

2.2 影響營(yíng)養(yǎng)元素吸收

果樹根系修剪會(huì)影響營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。研究發(fā)現(xiàn)，銀杏在根系修剪后根系會(huì)加速營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，葉片中N、P、K 含量有所提高。根系修剪1 年后，樹體根系的吸收面積增加明顯，須根和側(cè)根的數(shù)量增加明顯。有學(xué)者認(rèn)為，在60cm 處進(jìn)行根系修剪的根系恢復(fù)能力最強(qiáng)，顯著提高了樹體的生長(zhǎng)勢(shì)[11]。仙婆果荔枝在根系修剪后，葉片N、P、K 含量均有不同程度提高，還原糖、淀粉、蔗糖含量也有所上升[12]。根系修剪前后對(duì)鐵的吸收和運(yùn)輸機(jī)理可能有所不同，鐵在根系內(nèi)被吸收和運(yùn)輸?shù)男螒B(tài)為二價(jià)態(tài)。果樹在根系修剪前，吸收的鐵大部分積淀在根內(nèi)，在根系修剪后，吸收的絕大部分鐵被運(yùn)往葉片[13]。

研究認(rèn)為，根系修剪后，原有根系遭到破壞，導(dǎo)致植株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收利用受到抑制，生長(zhǎng)發(fā)育受到影響。但是，植株為重建根系，C、N 等同化產(chǎn)物優(yōu)先向根部轉(zhuǎn)移，促進(jìn)新根再生，從而使根部暫時(shí)成為樹體的代謝中心。這兩方面因素導(dǎo)致植株在根系修剪后光合同化能力下降，植株體內(nèi)氮、可溶性糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低。這種影響在根系重建恢復(fù)后基本消除。

2.3 影響開花結(jié)果和產(chǎn)量

根系修剪影響果樹的光合特性、葉片營(yíng)養(yǎng)、枝類分布、冠層特性和果實(shí)質(zhì)量等。根系修剪可以減少植株生長(zhǎng)量，控制秋梢生長(zhǎng)，提高短枝比例、封頂枝比例和植株碳氮比，可以促進(jìn)養(yǎng)分積累，有利于植株向生殖生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化，達(dá)到豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)效果[14]?；ê蟾敌藜艉蟮墓麡溟_花量和結(jié)實(shí)產(chǎn)量都高于萌芽期和秋后根系修剪。有學(xué)者認(rèn)為，對(duì)蘋果樹進(jìn)行早春根系修剪，會(huì)抑制新梢營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，提高花芽分化率，對(duì)果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量無不良影響[15]。果樹的光合能力是果實(shí)品質(zhì)形成的基礎(chǔ)[16]。例如，在生長(zhǎng)季進(jìn)行根系修剪，提高了葉片的凈光合速率，有利于光合產(chǎn)物的積累，提高了果實(shí)質(zhì)量。秋季根系修剪，果實(shí)品質(zhì)提高明顯，果實(shí)顏色較鮮艷，果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸、維生素C 含量、果皮花青苷含量較高。

韋超群等[17]對(duì)蘋果樹進(jìn)行了單側(cè)和雙側(cè)根系修剪對(duì)比，修剪深度40cm、距樹50cm，根系修剪后新梢和副梢長(zhǎng)度均有明顯減少，起到較好的控旺作用，但坐果和果徑未受到明顯影響。任學(xué)平等[14]認(rèn)為，根系修剪是有效降低植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量與品質(zhì)的方法。在深翻擴(kuò)穴的基礎(chǔ)上實(shí)施蘋果樹根系修剪，可有效控制根系區(qū)域，縮短養(yǎng)分輸送距離，使樹勢(shì)健壯。

2.4 影響內(nèi)源激素的水平

植物體內(nèi)激素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要調(diào)控作用[18]。根系中一般存在的激素有IAA（生長(zhǎng)素）、ABA（脫落酸）、GA（赤霉素）、ZR（玉米素）等。在生長(zhǎng)季前期，根系修剪后，新梢頂端IAA、GA 含量升高，增強(qiáng)了頂端優(yōu)勢(shì)，抑制了側(cè)芽萌生和側(cè)枝生長(zhǎng)，降低了地上部分的生長(zhǎng)速率。果樹在根系修剪后，生長(zhǎng)季前期根系IAA 含量較高，促使側(cè)根加快生成；根系A(chǔ)BA 含量升高，這是因?yàn)楦敌藜艉蟾禂?shù)量減少，導(dǎo)致水分吸收能力下降，根系合成大量ABA，促進(jìn)水分吸收；根系ZR 含量下降，這是因?yàn)楦敌藜粼斐闪烁禂?shù)量減少，影響了ZR 的合成和運(yùn)輸。在生長(zhǎng)季中期，根系修剪后新梢IAA 含量大幅下降，頂端優(yōu)勢(shì)解除，有利于秋梢生長(zhǎng)；ABA 含量變化不明顯。根系修剪后根系內(nèi)各激素間相互作用明顯。根系修剪后根系IAA、GA、ZR總量與ABA 比值因根系修剪時(shí)期不同則差異明顯。萌芽期和生長(zhǎng)季中期根系修剪后，此比值較高，秋季和花后根系修剪后，此比值較小。例如，生長(zhǎng)季中期根系修剪后，根系中由于營(yíng)養(yǎng)吸收和輸導(dǎo)等影響，植株的生長(zhǎng)發(fā)育受到了影響，導(dǎo)致根系IAA、GA、ZR 總量與ABA比值較高。

根系修剪后葉片內(nèi)激素變化明顯。萌芽期根系修剪后，葉片中GA 與ZR 含量較低，ABA 含量較高，而秋季根系修剪與花后根系修剪后，葉片中IAA 含量較高。萌芽期根系修剪后的葉片IAA、GA、ZR 總量與ABA 比值較小。這是由于萌芽期果樹狀態(tài)由休眠轉(zhuǎn)向生長(zhǎng)，根部呼吸作用增強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)消耗加劇。此時(shí)，地下部分活動(dòng)早于地上部分，若這個(gè)時(shí)期進(jìn)行根系修剪，雖有利于根系再生，但不利于地上部分狀態(tài)由休眠向生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變，因此在生長(zhǎng)季前期葉片的激素水平不高[19]。

3 展望

根系是果樹的重要器官，對(duì)土壤水分、溫度、營(yíng)養(yǎng)元素等變化較敏感，修剪根系可以直接影響根系生長(zhǎng)，間接影響地上部分生長(zhǎng)和開花結(jié)果。今后研究果樹根系修剪可以側(cè)重以下3 方面：一是結(jié)合樹種、樹形、水肥、通風(fēng)透光等多種因素，研究不同方式和不同程度的根系修剪；二是研究根系修剪后，根系再生過程中對(duì)水分吸收、營(yíng)養(yǎng)元素吸收和呼吸作用響應(yīng)；三是不同時(shí)期和不同部位的根系修剪對(duì)果樹內(nèi)源激素的影響和激素間的相互作用還有待研究。