限根栽培中根系垂直深度和土壤质地对苹果树体发育的影响

胡艳丽　毛志泉　沈　向　孙凡雅　张玉帅　束怀瑞

摘要：采用根窖模拟，研究根系垂直深度和土壤质地对红富士／平邑甜茶苹果地上、地下部生长发育的影响。结果表明，垂直深度和土壤质地对树体根系和地上部生长发育均有较大影响，随垂直深度的增加总根重、吸收根重、生长根重、花芽数和花芽重呈逐渐增加趋势。相对于粘土而言，壤土更有利于树体发育。

关键词：限根栽培；根系垂直深度；土壤质地

中图分类号：S661.1文献标识号：A文章编号：1001—4942(2009)08—0037—04

在果树栽培中，地下管理越来越被重视。加强地下形态的塑造，对树体的健康发育和果树的优质丰产都至关重要。限根栽培是果树管理的重要措施，通过限根栽培，可以明显调节果树生长，改善树体营养分配，提高果品产量和品质，在葡萄”、杨桃、无花果和苹果等果树上的试验取得了相似的研究成果。由于在已知范围内的根系分布，可克服传统栽培条件下施肥的盲目性，可避免肥效的后延对树体生长和果实品质的不良影响，可做到需要营养时适时补给，不需要时及时中止。由于限根栽培根域容积小，使施用有机肥彻底改良土壤成为可能，有利于真正实现有机栽培。便于灌水和施肥，可使果树栽培不受土壤条件的限制，在一些地下水位高、土壤盐渍化严重的地区，可利用限根栽培技术建园。

现有的研究方法主要考虑限根栽培的容积，以盆栽模式来模拟限根条件，未研究水平或垂直空间的变化对根系和树体发育的影响。本研究结合生产上密植状态下，果树水平占地面积基本固定而垂直方向较少限制的情况，采用根窖模拟栽培富士苹果，观察垂直深度对苹果树地上、地下的影响，同时研究不同质地土壤间根系和树体发育的差异，进一步明确根系容积对苹果树体的影响。

1材料与方法

1.1试验材料

以山东农业大学根系实验室的根窖内6年生红富士／平邑甜茶苹果为试材，土壤为粘土和壤土，栽培容器容积分别为80 cm×60cm×40 cm、80 cm×60 cm×60 cm、80 cm×60 cm×80 cm。

1.2试验方法

试验设粘土和壤土两种质地土壤，40cm、60cm、80 cm三种土壤深度共6个处理。2007年4月从各个处理中选取3株长势一致的植株作为试材，对其地下、地上部分进行解剖。地上部主要对一年生枝条进行调查，地下部采用立方体取土法，以10 cm3的土块为一取土单位，将土用水冲洗干净，取出根进行分类，白色为生长根、褐色为吸收根、直径>2 mm为骨干根，吸收根的面积、长度、根尖数采用英国的delt—T分析软件进行分析。

2结果与分析

2.1不同处理对根系生长发育的影响

2.1.1不同处理对总根重、根系总面积、根系总长度的影响由表1可见，随着垂直空间的扩大，总根重明显增加。土壤质地对总根重影响也较明显，在粘土中，当垂直深度由40 cm增加至60cm，总根重增加11.1％；垂直深度由40 cm增加至80cm，总根重增加13.6％；但垂直深度由60 cm增加至80 cm，总根重变化不明显。在壤土中3种垂直深度总根重间差异均达极显著水平。相同垂直深度的不同土壤质地间，总根重呈显著或极显著差异。

在根系总长度方面，粘土中60 cm与80 cm垂直深度间差异不大，但40 cm垂直深度的根系总长度只有60 cm和80 cm的70％左右。壤土中40 cm垂直深度的根系总长度只有60 em和80cm的60％左右。相同垂直深度的不同质地土壤间，其差异达显著或极显著水平。

在根系总面积方面，同一质地土壤根系总面积随垂直深度的增加而增加，且处理间差异极显著。同一垂直深度，不同土壤质地间根系总面积差异达显著或极显著水平。

2.1.2不同处理对吸收根、生长根、骨干根的影响由表1可见，在粘土中，吸收根重量随垂直深度的增加而增加，但差异未达极显著水平。壤土中，随垂直深度的增加吸收根重量迅速增加，各处理间差异极显著。同一垂直深度、不同土壤质地问吸收根重量差异显著或极显著，除40 cm垂直深度壤土处理吸收根量小于粘土外，其它均为壤土大于粘土。

在生长根数量方面，同一质地土壤生长根数量均随垂直深度的增加而增加。

在粘土和壤土中，不同垂直深度处理直径大于2 ml／l的骨干根重量均为60 cm>80 cm>40cm，差异达显著或极显著水平。相同垂直深度不同质地土壤直径大于2 mm的骨干根重量均以壤土较大。不同处理间直径大于2mm的骨干根数量无明显变化规律。

2.2不同处理对地上部生长指标的影响

由表2可见，不同质地土壤植株冠高总体上随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对冠高的影响不明显。不同处理对冠径、干径的影响无明显变化规律。粘土中，地上部重量随垂直深度的增加而增大，在壤土中没有这种变化规律。相同质地土壤花芽重随垂直深度的增加而增大，同一垂直深度壤土处理的花芽重大于粘土，花芽数与花芽重的变化规律相似。

2.3不同处理对枝类结构的影响

地下部发育直接影响到地上部的发育。由表3可见，不同质地土壤问，总枝量随垂直深度的增加而增加，同一垂直深度壤土的总枝量大于粘土，中长枝比例的变化趋势与总枝量相同，而短枝比例的变化趋势与总枝量相反。在两种质地土壤中，春、秋梢的长度和春秋梢重均以60 cm垂直深度的最高，同一垂直深度壤土的春稍长和春秋梢重大于粘土。不同质地土壤中，秋梢数随垂直深度的增加而增加。

2.4不同处理对根系垂直分布的影响

由图1可见，随垂直深度的增加根系垂直分布也逐渐加深，相对于粘土而言，壤土中根系在深层次的分布更多，也更趋合理。

3讨论与结论

3.1根系的分布状况与植物的生长发育有密切关系。吴伟明等(2001)研究指出，在水稻单产达到一定水准的情况下，要想继续增加单产，培育深根系品种(组合)将是未来水稻育种的一个重要方向，深扎根的管理技术措施是今后超高产水稻栽培的重要内容。不仅草本植物具有这种特性，木本植物也具有这样的特性。赵忠等(2002)研究证实，通常情况下深根型树种较浅根型树种有更高的生产力，特别是在立地条件差的地区这种表现更为突出。张宇清等(2006)研究发现，干旱情况下灌木类主要靠深层根系的吸收作用来满足其对水分养分的需求。本研究表明，在栽培面积相同的情况下，不同垂直深度对苹果树地上、地下的发育有较大影响。随垂直深度的增加总根重、吸收根重、生长根重、花芽数和花芽重呈逐渐增加趋势。吸收根量的增加，增强了根系吸收养分的功能，有利于增强树势，进一步提高产量，改善果品品质。

3.2土壤空间异质性是导致根系分布空间异质性的主要原因，根系对土壤空间异质性的基本反应是调整生物量和根密度，这也是根系适应土壤空间异质性的策略。本试验表明，在垂直深度40 cm以下，壤土中根系的分布更为合理，树势也较粘土强。因此，土壤质地和栽培空间是苹果树限根栽培的两个重要因子。