限根栽培中根系垂直深度和土壤質地對蘋果樹體發育的影響

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地對紅富士／平邑甜茶蘋果地上、地下部生長發育的影響。結果表明，垂直深度和土壤質地對樹體根系和地上部生長發育均有較大影響，隨垂直深度的增加總根重、吸收根重、生長根重、花芽數和花芽重呈逐漸增加趨勢。相對于粘土而言，壤土更有利于樹體發育。

關鍵詞：限根栽培；根系垂直深度；土壤質地

中圖分類號：S661.1文獻標識號：A文章編號：1001—4942(2009)08—0037—04

在果樹栽培中，地下管理越來越被重視。加強地下形態的塑造，對樹體的健康發育和果樹的優質豐產都至關重要。限根栽培是果樹管理的重要措施，通過限根栽培，可以明顯調節果樹生長，改善樹體營養分配，提高果品產量和品質，在葡萄”、楊桃、無花果和蘋果等果樹上的試驗取得了相似的研究成果。由于在已知范圍內的根系分布，可克服傳統栽培條件下施肥的盲目性，可避免肥效的后延對樹體生長和果實品質的不良影響，可做到需要營養時適時補給，不需要時及時中止。由于限根栽培根域容積小，使施用有機肥徹底改良土壤成為可能，有利于真正實現有機栽培。便于灌水和施肥，可使果樹栽培不受土壤條件的限制，在一些地下水位高、土壤鹽漬化嚴重的地區，可利用限根栽培技術建園。

現有的研究方法主要考慮限根栽培的容積，以盆栽模式來模擬限根條件，未研究水平或垂直空間的變化對根系和樹體發育的影響。本研究結合生產上密植狀態下，果樹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果，觀察垂直深度對蘋果樹地上、地下的影響，同時研究不同質地土壤間根系和樹體發育的差異，進一步明確根系容積對蘋果樹體的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料

以山東農業大學根系實驗室的根窖內6年生紅富士／平邑甜茶蘋果為試材，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試驗方法

試驗設粘土和壤土兩種質地土壤，40cm、60cm、80 cm三種土壤深度共6個處理。2007年4月從各個處理中選取3株長勢一致的植株作為試材，對其地下、地上部分進行解剖。地上部主要對一年生枝條進行調查，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，取出根進行分類，白色為生長根、褐色為吸收根、直徑>2 mm為骨干根，吸收根的面積、長度、根尖數采用英國的delt—T分析軟件進行分析。

2結果與分析

2.1不同處理對根系生長發育的影響

2.1.1不同處理對總根重、根系總面積、根系總長度的影響由表1可見，隨著垂直空間的擴大，總根重明顯增加。土壤質地對總根重影響也較明顯，在粘土中，當垂直深度由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極顯著水平。相同垂直深度的不同土壤質地間，總根重呈顯著或極顯著差異。

在根系總長度方面，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度只有60 em和80cm的60％左右。相同垂直深度的不同質地土壤間，其差異達顯著或極顯著水平。

在根系總面積方面，同一質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，不同土壤質地間根系總面積差異達顯著或極顯著水平。

2.1.2不同處理對吸收根、生長根、骨干根的影響由表1可見，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、不同土壤質地問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。

在生長根數量方面，同一質地土壤生長根數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，差異達顯著或極顯著水平。相同垂直深度不同質地土壤直徑大于2 mm的骨干根重量均以壤土較大。不同處理間直徑大于2mm的骨干根數量無明顯變化規律。

2.2不同處理對地上部生長指標的影響

由表2可見，不同質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冠高的影響不明顯。不同處理對冠徑、干徑的影響無明顯變化規律。粘土中，地上部重量隨垂直深度的增加而增大，在壤土中沒有這種變化規律。相同質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，花芽數與花芽重的變化規律相似。

2.3不同處理對枝類結構的影響

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

2.4不同處理對根系垂直分布的影響

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

3討論與結論

3.1根系的分布狀況與植物的生長發育有密切關系。吳偉明等(2001)研究指出，在水稻單產達到一定水準的情況下，要想繼續增加單產，培育深根系品種(組合)將是未來水稻育種的一個重要方向，深扎根的管理技術措施是今后超高產水稻栽培的重要內容。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，通常情況下深根型樹種較淺根型樹種有更高的生產力，特別是在立地條件差的地區這種表現更為突出。張宇清等(2006)研究發現，干旱情況下灌木類主要靠深層根系的吸收作用來滿足其對水分養分的需求。本研究表明，在栽培面積相同的情況下，不同垂直深度對蘋果樹地上、地下的發育有較大影響。隨垂直深度的增加總根重、吸收根重、生長根重、花芽數和花芽重呈逐漸增加趨勢。吸收根量的增加，增強了根系吸收養分的功能，有利于增強樹勢，進一步提高產量，改善果品品質。

3.2土壤空間異質性是導致根系分布空間異質性的主要原因，根系對土壤空間異質性的基本反應是調整生物量和根密度，這也是根系適應土壤空間異質性的策略。本試驗表明，在垂直深度40 cm以下，壤土中根系的分布更為合理，樹勢也較粘土強。因此，土壤質地和栽培空間是蘋果樹限根栽培的兩個重要因子。