劉琦王玉霞李芳東李延菊 孫慶田 張福興*
(1煙臺大學生命科學學院,煙臺 264005;2山東省煙臺市農業科學研究院,煙臺 265500)
根域限根栽培是利用物理或生態方式將植株根域限制在一定容積里,以此來調控地上和地下部分的生長狀況。限根阻礙了根系的生長,使果樹花芽數和花芽密度增加,但地上部分也會受顯著影響,葉片數、葉面積減少[1]。
限根栽培方式主要包括空氣限根、物理限根和化學限根等,限根容器種類非常多,形狀、大小、材質也各不相同,按栽培方式主要分為盆式栽培、袋式栽培、箱框式栽培等。
主要通過將銅(Cu)試劑和鋅(Zn)試劑,還有氟樂靈、乙烯磷以及生長調節劑等涂抹在容器內側,抑制根系頂端生長,誘發側芽。化學限根應用廣泛且價格便宜,是目前解決根系發生畸形的主要手段之一[2]。該方式對植株沒有破壞性,但對土壤環境和微生物會造成不良影響[3]。
物理限根主要利用聚丙烯、化學織物做成的容器抑制根系變粗,效果好但價格較高。
空氣限根通常是將植物根系的一部分暴露在空氣中,使根尖停止生長,促進根須的形成。此方式能夠有效減少盤旋根的形成,且定植后仍可保持根系的發達。
常用的盆式栽植的容器為軟、硬塑料盆等,可重復使用,成本較低,但透氣較差,可通過增加容器排水透氣孔的數量或增大基質的孔隙度來改善。但容器要根據植株生長情況及時調整大小,保證其有足夠的生長空間。BenAmi Bravdo(2001)等用體積不同的塑料盆對釀酒葡萄的地上和地下部分進行了研究,結果表明葡萄地上部生長受限根處理影響明顯,干物質量、葉質量、葉面積均顯著降低[4]。洪莉(2020)等研究發現,甜櫻桃品種‘布魯克斯’在d=0.3 m限根容器內可促進花芽分化,提高花芽質量,促使植株提早結果,但其植株地上部、根系生長相對較弱;‘紅蜜’在d=0.4 m限根容器內相對較優,可減弱植株地上部及根系生長,調控植株營養生長,促進花芽分化,提高花芽質量,提高幼樹前期坐果數量[5]。
常用袋式栽植的容器為無紡布袋、塑料編織袋等,無紡布袋透氣、透水性好,運輸方便。果樹栽入袋中后埋入土壤或擺放于地面。楊艷冬(2016)等試驗發現袋式種植的西瓜長勢、產量較低[6]。 張曉玉(2020)研究發現 40 cm×35 cm無紡布育苗袋適合進行藍莓限根生產[7]。
箱式栽植以耐腐爛的塑料箱為主,也可用木箱、紙箱等,箱壁上可鉆多個透氣孔。
國內栽培基質的研究起步較晚,最初主要以火燒土、黃心土、草灰土等基質與一定比例的肥料混配為主。由于泥炭等栽培基質不可再生,近年來研究方向逐漸向蛭石、泥炭、巖棉、樹皮、木屑等輕型基質方向發展,同時復合混配基質的研究也逐漸受到重視[8]。
有機基質是指由天然或合成的有機材料組成的栽培基質,如牛糞、羊糞、泥炭、椰糠、秸稈、草炭土等。李慧峰等(2004)研究發現甜櫻桃適宜有機質豐富、通透性良好的砂壤土,pH6~7.5。初步認為草炭∶山皮土∶園土為 4∶1∶1的配方較為適合甜櫻桃的生長發育[9]。孫朋朋(2020)等研究發現不同基質對草莓根系生長及果實品質有影響,生產上建議使用處理椰糠作為草莓栽培基質,可以降低生產成本[10]。
無機基質耐分解,質量穩定均勻,孔隙度大且透氣性好,但陽離子交換量少,緩沖性也較差。通常與有機基質配合使用,不單獨作為栽培基質使用。主要有蛭石、珍珠巖、爐渣、沙、石礫等,蛭石和珍珠巖含有一定量的鉀、鈣、鎂、鐵等微量元素,容重較小,透氣性和吸水性好,使用較多,但保水性不夠理想[12]。李慧峰等(2004)研究初步認為蛭石∶山皮土∶園土按 4∶1∶1比例混合較為適合甜櫻桃的生長發育,可為生產提供參考[9]。杜國棟(2004)等研究發現添加砂礫的基質容重較大,容易造成缺水、引起干旱,影響植株根系的生長發育[11]。
混合基質是將有機基質及無機基質按一定比例混合,同時具有有機基質及無機基質的優點的一種栽培基質。杜國棟等(2004)利用復合基質來改善甜櫻桃根系生長狀態,使甜櫻桃具有良好的生長環境。李卓等(2020)研究發現,復配基質 (粉碎發酵的玉米秸稈∶發酵牛糞∶園土∶珍珠巖=3∶1∶2∶1)可以顯著提高‘早黑寶’葡萄的植株高度、枝干粗度、新梢粗度和長度及地上部分生物量等,且根系發育良好,葉片葉綠素含量高,光合作用強,淀粉和可溶性糖含量高,礦質元素含量豐富[13]。曹丹(2021)等試驗結果表明,草炭∶蛭石∶珍珠巖為 2∶1∶1、草炭∶蛭石∶珍珠巖∶菌渣為5∶2∶2∶1的混合基質可顯著提高草莓根系活力、葉綠素含量、最大單葉面積、株高及莖粗,提高草莓產量[14]。