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[原创] 揭密果树根系的奥妙

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        自然界中,植物个体之间不断地进行着光,水,土,肥等资源的激烈竞争,以在竞争中胜出并生存。。。
        例如,在森林中,光照不足,增加株高可提高竞争力,而水分有限时,形成庞大根系,则能在竞争中获胜,而增加竞争力,需要消耗自身已经固定的资源(光合同化物),在自然界中,可以看到,即使是高大的树木,它结下的果实也不会多,果子也很小(过多的能量消耗在长高长枝长根)!从果业生产的角度看,通过竞争而自然选择的结果则是生长冗余的出现(产生过多的器官),对生产者而言,这种冗余特性是一种巨大的浪费,不利于提高经济产值(植物几亿年的基因选择,如何克服???这个课题值得我们深思)。
         中国经历几千年的农耕文化,一直强调以粮为纲,对果树的研究,起步较晚,对果树生产冗余的控制,一直偏重于地上部分的枝叶花果的疏剪,例如摘心,打顶,抹梢,抹芽,疏花,疏果,果树矮化栽培和小冠整形等等。。。却忽视了地下部分根系的生长冗余控制!
        果树地下部分生长冗余与地上部分生长冗余不同,据国外农业文献资料研究,每制造1克根系干物质,所需的同化物是制造地上部干物质所需的两倍以上(根系在土壤里拓展,延伸,需要克服土壤阻力,分泌大量生物酸,消耗更多能量),而且单位生物量的根系呼吸速率远远大于地上部,由此可见根系冗余的巨大浪费!
        简单举个例子,选用矮化砧木可以早果高产,这个大家都有共识,其中一个原因矮化砧木根量明显少于乔化砧木,即矮化栽培适当限制了根系过度生长,减少了生产冗余,实现果树高产,提高果树经济系数;乔化砧木庞大的根系更有利于果树适应干旱,但产量与经济系数却下降了。
        OK,各位看官,看到这里,你是否认识到果树根系管理的巨大潜力了呢?如果是!那么好,我们用更详细的分析进入新篇章,彻底揭开果树根系的秘密。。。
第一部分 根系简介
        1果树吸收根根长,密度,根表面积,具有距树干水平分布递减,垂直分布分层的特点。
        2根系生长具有向水性向肥性。
        3根系分泌物。(重点)
        根系分泌物是植物根系释放到周围环境中的类复杂化合物的混合物,包括碳水化合物、有机酸、氨基酸及黄酮等约200余种物质。主要从根冠和外皮层细胞中分泌出来,包裹在根尖细胞表面。可以防止幼嫩细胞脱水,同时也起润滑的作用,并且加强了根系与土壤表面的联结,促进根土之间的水分运移和离子交换,降低养分迁移过程的曲折度,完善了根-土-水分体系,有利于植物根系对水分和养分的吸收,另外,在酸性土壤中,根系分泌的胶粘物质能够吸附固定一些重金属元素,如Fe、Al、Mn、Cd等,以减 轻它们对植物的毒害作用。根系分泌物更是根际微生物的能源物质,形成菌根共生共荣的根际优质土壤环境,能有效增加益生菌活性,抑制有害菌的活动(根系会根据自身营养需求与自身健康情况,释出不同成分配比的分泌物,创造适应的生存环境)。
        农业研究表明,一般情况下, 果树光合同化物的28%-60%转移到地下部,其中的70%通过分泌作用进入土体,也就是说,果树为适应土壤与环境,付出了巨大的能源损失,这部分能源必须通过根土接触,从土壤加倍甚至多倍吸收,才能实现最终效益!
第二部分 根系管理方式的影响
1断根法
        传统果农对果树根系很少管理,一般就是在施用粪肥或有机肥时,沿树冠挖沟或挖坑实现断根或部分断根后,埋入肥料后回填,在改良土壤有机质的同时促进新根萌发,这种管理最为粗放低效。
        断根后,果树短时间内对断根部分所努力理化的土壤无法再利用(根尖只能吸收根土界面1-10mm范围内根际土壤的养分)。被切断部分的根将会死亡,所储备的营养是一个巨大的浪费,根系伤口愈合也需要消耗更多能量,伤流中含有大量的营养成份,容易引起病菌大量滋生繁殖,树体也容易被病菌毒素感染,导致果树病害加重。多重浪费与伤害作用之下,果树收益下降也就是必然结果了!!!

2限根法
        利用一些物理或生态的方法将果树根域封闭在一定的容积内限制其无序生长的一种新型栽培模式。
        根系密集分布在狭小范围内,可减少施肥的盲目性,避免肥效的后延对树体的不良影响,叶片的蒸腾可使根域土壤水分很快降低,可避免土壤过湿造成的贪青旺长及果实成熟不良的现象,并且重复不断的水分胁迫,不仅能使新梢生长适时停止,减少光合产物的浪费,而且还能促进果实上色和糖分累积。减少生长冗余,实现其高产提质。
        限根法容易在容器壁与土壤间大量富集裸露根系(水气容易在容器壁凝结,让树根误判此处水肥充足,在此大量发育)并形成空气间隙,这部分根系所处环境冷热干湿交替非常剧烈,同时益生菌团无法生存繁育,可以说非常恶劣,根系容易受到病菌感染,同时引诱根系在此持续不断释放大量分泌物,但这些分泌物并不处在土壤之中,得不到任何回报,反而令根系长期处于高强度生长状态,透支生命力,所以限根栽培的果树,在高产状态下,容易提前衰老,果树盛产期短,甚至死亡。
        此外,限根法由于根系纠密,在土壤补充有机质时比较困难,如果重新培土或整理,又容易形成大量伤根,果树伤害过大,不利于果实持续高质生产。

3集根法
        利用灌溉设施将肥水(必须充分稀释,以避免烧根)从树干与树根结合处以低流量缓缓注入,借助根土间的空隙通道,以及主干,主根,侧根,须根之间的联系,将水肥少量且高频次(无降雨情况下每周至少一次)重复供应至树干底部。果树主根与侧根表面的感知细胞发现树干底部形成水肥富集区,就会活跃起来,发育出密集且高效的毛细根。对于远离主干的果树根系,则不进行浇灌与肥料供应,任其自然老化退化。
        运用这样的水肥控根技术一段时间后,可以促使主侧根发育出巨量新生毛细根,形成毛细根富集区,优点在于:
1)重复定向充分供应水肥于此区域,可以避免施肥的盲目性,避免肥效的后延对树体生长和果实品质的不良影响。真正做到精准控制水肥,适时适量适配比的高效高质供应,实现水果生产的品质,风味,产量协同提升!
2)区域内根系密集,吸收效率极高,叶片的蒸腾可使区域土壤水分很快降低,形成动力十足的水力梯度,使远离主干的土壤营养成份随水分向果树毛细根富集区迁移,使果树在与杂草的竞争中处于优势(在果树毛细根富集区域,高浓度的根系分泌化感物质使得杂草很难长高长好,无法与果树竞争光照资源,但杂草根系分泌物所理化的土壤又能为果树所用),实现外卖送到家门口的高效水肥利用方式。
3)区域内根系密集,根系分泌物丰富而集中,其富集的有机酸对土壤营养元素的活化与分解更为高效,促使果树营养充足而且合理,大大减少缺素症状的发生。
4)区域内根系密集,根系分泌物丰富而集中,其富集的有机物为要根际微生物提供充足的碳源,大幅提高微生物的繁殖率,使微生物活跃起来,而且果树所释放的根系分泌物具有选择性(物根系分泌物的产生是植物根部长期进化的结果,是适应环境的一种体现,不是一个完全被动的过程,因为植物的任何代谢功能都直接或间接地消耗碳源和能量。由于根部一直处于土壤中,无时无刻不与周围的生物、非生物因子做斗争,所以植物能够根据周围环境的变化不断地调整自身根系分泌物的组成和数量来积极响应。根据自身营养状态与需求释放不同成份的分泌物,具有强烈的利己主义),这些分泌物滋养着益生菌,抑制有害菌的繁育,使得果树根际土壤环境非常优秀,提高果树的抗病性。
5)区域内根系分泌物丰富而集中,微生物活跃,丰富的微生物族群使得果树菌根发育非常优秀,菌根共生提高了果树对土壤难溶养分的吸收效率,为果树高产打下基础的同时也为果实风味提升提供不可替代的物质条件。
6)区域内根系密集,根系分泌物中的粘胶物质对土壤微团聚体的形成和稳定性有显著影响,团粒结构的形成改善了土壤的孔性和结构性,进而改善土壤的水肥气热一系列性状,密集丰富的粘胶物质共同作用,可以让根系呼吸变得更轻松高效。
7)区域内根系密集,吸收效率极高,叶片的蒸腾可使区域土壤水分很快降低,可避免土壤过湿造成的贪青旺长及果实成熟不良,裂果等等现象,并且重复不断的水分胁迫,不仅能使新梢生长适时停止,使得树体变得矮小,节间短,成花增加,挂果多,减少地上部生长冗余,减少光合产物的浪费,而且还能促进果实上色和糖分累积。
8)采用集根法,即使主根侧根发育出巨量毛细根,由于根系外围空间充足,使得集根法栽培不会像限根栽培那样产生根系纠集现象,同时,由于果树所有根系都处于土壤包裹保护中,不产生裸根现象,根系分泌过程更柔和,果树根系分泌物也不会浪费,节省大量根系营养,还能延长果树盛产期与寿命。
9)在远离果树主干的区域,由于无充足水肥供给,即使形成根系,也会稀疏或老化,这样,达到90%限根器效应,但又避免了限根器投资,避免了限根器容易老化,果树盛产期短等一系列不利因素,更重要的是,避免了根系无序疯长,前面我们分析过,果树地下部分生长冗余所消耗的能量是地上部分生长冗余的两倍以上,缩小树体与根系,可以最大限度降低树体对光照与水分的竞争能力,树体不再为提高对光与水分的竞争能力而支付代价,使有限的光合产物更多地流向生殖生长,最终积累在果实之中,大幅度提高果实品质与产量。
10)运用集根法栽培技术,果树主侧根发育出巨量新生毛细根,密度大,毛细根富集区內水肥变化速率较传统种植快,必须薄施勤灌,同时对富集区内有机质的消耗非常大(毛细根与菌群共生共荣,充足的有机质将决定根际生产效率的持续与高效),但与此同时,减少生长冗余,充分调动果树生殖发育,提高果树营养转化效率,可以帮助果业生产者获取高回报经济效益。
11)果树吸收根根长,密度,根表面积,具有距树干水平分布递减,垂直分布分层的特点;同时根系生长具有向水性向肥性。集根栽培技术充分利用果树的这两个特点针对性用肥水,所以灌溉技术特点能否满足根系富集区的肥水需求,将是集根栽培效果的关键因素,这将决定富集区根系密度的上限!
        然而,传统翻耕方式即伤根又不能实现薄施勤灌的要求,喷灌湿润层太浅,不利于根系密集发育,滴灌无法施用普通肥料与有机肥,所以必须引入压张灌溉技术,将有机肥或腐熟肥浸出液高效频密地输入至富集区,才能实现高效的集根栽培。

结论
        土壤瘠薄干旱,土层浅等现象普遍存在于我国果园中。将果园土壤进行全园改良,并供给足够的肥水是不现实的,此外,充足供应肥水还会使根系生长冗余,因此是没必要甚至是负效应的,因此,应当将有限的肥水用于改良土壤的局部环境,为50%-90%的根系创造最合适的营养空间,并让这些区域的根系吸收肥水,满足树体活跃代谢的需要,同时因应果树各临界阶段营养需要精准控制肥份比例及分配,实现高产高质风味佳的水果生产目标!
        新技术引领新思维,效率就是效益,破局,在果业无序发展的现在,马上改变你的固化思维!!!
        关于集根栽培,无法完整在一个帖子里完整表述,我在水果邦之前的帖子里也有相关论述,有兴趣的朋友,建议三篇连读。
第一篇 重新认识果树
第二篇 灌水施肥,你真的做对了吗?
        最后,因为集根栽培是一个新生事物,希望各界朋友能够提出建议与批评,谢谢。



秋肥 拷贝.jpg
限根栽培.jpg
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多谢,部分理念对我很有帮助。

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河南夏邑 发表于 2018-1-4 14:00
帮顶

谢谢支持

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扁豆 发表于 2018-1-4 14:08
嗯嗯嗯 好

谢谢豆长老。

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金鱼花 发表于 2018-1-4 14:37
顶!

谢谢支持。

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苏北老徐 发表于 2018-1-4 15:01
多谢,部分理念对我很有帮助。

期待你多提建议。

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梨乡秋韵 发表于 2018-1-4 16:08
看迷糊了

有点又长又臭的感觉?

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梨乡秋韵 发表于 2018-1-4 16:08
看迷糊了

其实我在编写的时候就觉得篇幅太长了,但这个新理念,不写详细点,说不透道理呀……
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长知识了,第一次读这样的好文章。
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t8731977 发表于 2018-1-4 16:21
其实我在编写的时候就觉得篇幅太长了,但这个新理念,不写详细点,说不透道理呀……

嗯,新理念得好好琢磨,走马观花看过去真迷糊呢
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!顶一下!!
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长知识了,第一次读这样的好文章。

期待共同讨论交流
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