成龄苹果树形改造对根系生长分布的影响

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成龄苹果树形改造对根系生长分布的影响

秦玲1, 3, 魏钦平2*, 李嘉瑞3, 邹养军3, 王小伟2 ( 1 河北科技师范学院, 河北秦皇岛066004; 2 北京市农林科学院林业果树研究所, 北京100093;3 西北农林科技大学园艺学院, 陕西杨凌712100) 摘要: 以成龄红富士苹果为试材, 应用壕沟法研究小冠疏层形改造成高干开心形对根系分布状况的影响。结果表明: 垂直分布上, 改造树总根数增加, 直径小于2 mm 的吸收根密集分布于20～40 cm 土层, 而对照则分布于0～20cm; 改造树和对照树水平分布最高峰分别出现在距树干100～120 cm 和60～80 cm 处。改造树根干重显著高于对照,提高了13.4 %。可见, 小冠疏层形改造为高干开心形后, 根数目、干重增加; 根系向下延伸, 向外扩展。 关键词: 苹果; 树形改造; 根系分布 Effects of r eformation of the apple tr ee canopy on root distr ibution QIN Ling1, 3, WEI Qin- ping2*, LI Jia- rui3, ZOU Yang- jun3,WANG Xiao- wei2 (1Hebei Normal College of Science &Technology, Qinhuangdao, Hebei 066004 China; 2Institute of Forestry &Pomology, Beijing Academy of Agricultural & Forestry Sciences, Beijing 100093 China; 3College of Horticulture, Northwest Science & Technology University of Agriculture and Forestry, Yangling, Shaanxi 712100 China) Abstr act: The entrenchment method was used to investigate the effects of the reformation of the small canopy shape reformed to the open center canopy shape on the Fuji apple cultivar’s root distribution. The results showed that the root number of the reformed tree was increased, and roots < 2 mm in diameter of the reformed tree and the control mainly distributed in 20～40cm and 0～20cm soil layers on the vertical section respectively; On the horizontal section, the pool of root distribution of the reformed tree and the control located at 100～120 cm and 60～80 cm from the trunk respectively. Root mass density was significantly higher in reformed tree than the control, and increased 13.4 %. Therefore, after tree canopy shape was reformed from the small canopy to the open center canopy shape, the number and mass density of root were increased, and dense zone of root distribution was outward and deep. Key Words: Apple; Reformation of tree canopy; Distribution of roots 苹果是我国主要栽培果树之一, 栽培面积、总产量分别占世界的42.91%和35.79%。当前成龄苹果园枝量偏多、树冠郁闭, 内膛光照恶化, 管理困难, 果实品质下降[1～5]等是富士苹果生产急需解决的核心问题。苹果高干开心形整形技术起源于日本, 1992年引入北京, 经多年的试验探索, 显著地提高了富士苹果的品质。小冠疏层形改造成高干开心形时疏枝量大, 前人[4, 5]就小冠疏层形和纺锤形改造为高干开心形后光照分布及其与产量品质关系进行了报导。但是, 果树根系和地上部相互作用、相互适应, 任何一方失去平衡, 必将对另一方产生影响[6], 根系修剪对苹果地上部生长的影响已有很多报道[6, 7], 地上修剪对根系生长相关研究报导较少[8, 9]。本研究以18年生红富士为试材, 研究了小冠疏层形改造成高干开心形后对根系生长、分布的影响, 为成龄苹果树形改造、改良土壤、养根壮树、合理施肥、灌水、调节地上地下平衡等提供理论依据和指导方案。 1 材料和方法 试验起始于2001 年3 月～2003 年11 月, 在北京市昌平区中日友好果园进行。树龄18 年生, 品种为宫藤富士(Malus domestica Borkh cv. Red Fuji), 砧木为八楞海棠(M.micrormalus Makino), 株行距为3m×5m, 小冠疏层形树形, 土壤上层0～70 cm 为沙壤土,下层70 ～100 cm 为砾石土, pH 6.8, 有机质含量1.55%; 2001 和2002 年春分2 次改为高干开心形,主干提到1.5 m 以上; 2003 年11 月分别选择大小一致的小冠疏层形(对照树)和高干开心形(改造树)各5株, 距树干1.0 m, 垂直于行向, 挖深1.2 m×长3.2 m剖面。在剖面上划20 cm×20 cm 的网格线, 统计剖面上每网格直径为小于2、2～5、5～10 mm、大于10 mm根的数目; 用方块取土法, 在距剖面中线0、0.8、1.6 m处挖20 cm×20 cm×20 cm 的土块, 过筛将根分离, 用水冲洗, 烘干后统计不同类型直径( 同上) 根干重。 2 结果与分析 2.1 根系的垂直剖面分布 根系的垂直分布受砧木、品种、土壤类型和整形修剪等多种因素的影响, 树形改造后距树干1 m 处的根系垂直剖面分布状况如表1。从表1 看出, 改形树的根系总数显著高于对照, 增加了7%; 不同土层中根数量差异明显, 在0～20 cm 土层中改形树根数目略低于对照, 而在20～60 cm 中根数目显著高于对照。直径小于2 mm 根主要分布于0～80 cm 土层, 占总根数比例极高, 改形树主要分布在20～40 cm 的土层内, 对照树在0～20 cm 土层中, 说明改形后须根有趋向下方的分布趋势, 这更加利于果树吸收土壤下层的营养。 表1 改形树和对照树不同类型根垂直分布状况 Table 1 Ver tical distr ibution of differ ent roots in r eformed tr ee and the control    2.2 根系的水平分布 改形后根系在水平分布上与对照相比存在显著差异( 图1) , 从图1 可以看出, 改形树和对照树根系集中水平分布分别在距树干100～120 cm 和60～80cm 处, 占整个剖面根数的19.2%和17.8 %; 且直径小于2 mm 的根密度大, 占整个剖面根数的76%～87%。2 类根系在水平分布上均有3 个密集区, 但改造树出现在40～60, 100～120 和140～160 cm 处, 对照树在0～20, 60～80、120～160 cm 处。说明小冠疏层形改为高干开心形后, 地上和根系平衡破坏, 导致了根系在水平分布上向外扩展。离树干最外处有一峰值, 可能与地上部落头后促进主枝生长, 从而限制了垂直根生长, 促进了侧根生长有关。 2.3 根系干重分布 苹果根系各类型根单位体积根干重在垂直方向上分布的总体趋势是: 表土层( 0～20 cm) 各类型根干重很低, 在20～120 cm 范围内则随土层深度的增加而递减; 各类根主要集中分布于20～80 cm 土层内,改造树和对照树总根所占比重分别是87.0%和82.5%(图2)。 不同类型根中, 直径大于10 mm 的粗根所占比重大, 直径大于2 mm 所占比重小, 改造树和对照树直径小于2 mm 根所占比重分别是10.1 %和12.3 %。改造树5～10 mm 以及大于10 mm 根干重高于对照,在20～80 cm 的土层中表现最为明显。就根系总干重而言, 改造树增加了13.4 %, 这表明苹果从小冠疏层形改造为高干开心形后, 能够刺激根系生长, 使根干重显著增加。 3 讨论 根系是吸收水分和养分的重要器官, 它的分布状况是灌水和施肥时考虑的重要因素。关于地上部修剪对根系分布的影响, Peter 等[9]认为地上修剪对阿拉伯灌木根系的分布和生长有显著影响, 刺激根系生长, 干重增加, 使根系向下延伸, 向内收缩。关于高干开心形的研究, 魏钦平等[4]、刘业好等[5]研究了苹果高干开心形光照分布与产量品质的关系, 并比较了苹果小冠疏层形、纺锤形和高干开心形3 种树形的光照分布特征, 认为高干开心形减少了主干枝和总枝量、调节了枝类组成, 树冠内的有效光区比例高, 优质果率和产量显著高于小冠疏层形和纺锤形。本研究表明, 在水平分布上, 2 种树形有3 个峰值,但位置分布不同; 在垂直分布上, 和前人的研究结果基本相同[10]。根系分布特征表明, 高干开心形可充分利用范围更广、更深、水和肥。基于上述特点, 灌水、施肥应考虑在距离树干较远、较深处, 这对改造果园的灌水施肥制度的确立具有一定的指导参考价值。 参考文献Refer ences: [1] BULER Z, MIKA A, TREDER W, et al. 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