蘋果樹根系空間分布特征研究

慶陽市位于全國蘋果優(yōu)秀區(qū)，是國家劃定的蘋果種植最佳地區(qū)之一。作為發(fā)展經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),目前已具備加快蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)優(yōu)勢。果樹根系分布規(guī)律的研究,是為了揭示果樹根系的空間分布特征,為改良土壤、養(yǎng)根壯樹、合理施肥、節(jié)約用水、調(diào)節(jié)地上地下平衡等提供理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。試驗區(qū)設(shè)在慶陽市主要蘋果發(fā)展區(qū)之一的西峰區(qū)溫泉鄉(xiāng)八里廟村。土壤為黑壚土,土層深厚,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性狀良好；蘋果樹品種為紅富士,基砧為山定子,樹齡8～9年,栽植密度為4×5m,果園樹盤覆草,樹形采用主干疏層形。1測試方法1.1密度和生長量按根系直徑d分為0～2mm、2～5mm、5～10mm和>10mm4個級別。d<2mm根系是果樹的吸收根,吸收根的主要功能是從土壤中吸收養(yǎng)分和水分;d2～5mm是生長根,主要功能是使根系不斷向新的土層推進;d>10mm是構(gòu)成根系的基本骨架,不適合與其他級別的根作比較,單獨作為根系整體構(gòu)型研究的依據(jù)。測試時間為盛花期,此時根系基本保持上一年的形態(tài)。2008年4月25日,選測樣株平均樹高2.76m,東西冠徑3.33m，南北冠徑3.23m，距地面30cm處的樹干基徑為22cm，一年生枝平均生長量58cm。2009年4月26日，選測樣株與上年基本相當(dāng)。1.2測試測試1.2.1方位角距樹冠垂直投影外緣(距樹干150cm)挖壕溝,根據(jù)樹形按120°方位角分別挖三個壕溝。然后將每個壕溝靠樹冠一面鏟平,與地面成垂直弧面(深、寬均為150),并在其上作出10×10mm方格,觀察記載每個方格內(nèi)不同粗度的根系數(shù)量和所處位置。1.2.2生長方向和水平方向壕溝法觀察統(tǒng)計結(jié)束后,從樹冠外沿向樹冠內(nèi)開挖。垂直方向由地面向下分0～20cm、20～50cm.50～100cm、100～150cm四個層次,水平方向由樹干向外分0～50cm、50～100cm、100cm～150cm三個區(qū)段。分層取土并篩選出全部根系,對各級根系的數(shù)量和粗度進行統(tǒng)計。2結(jié)果與分析2.1不同類型土壤的根系分布根據(jù)表1和圖1的統(tǒng)計分析,結(jié)合調(diào)查實際,蘋果樹冠垂直投影(樹盤)剖面根系分布特性如下:①0～20cm土層中,根系相對數(shù)量達到23.49%,但主要集中在10以下；其中吸收根(d<2mm))和生長根(d2～5mm)分別占該層根系數(shù)量的13.5%。果園長期覆草使表層土壤肥力改善可能導(dǎo)致了“泛根”現(xiàn)象出現(xiàn)。②20～50cm土層中,根系數(shù)量最多,達到總根量的46.35%;吸收根和生長根接近該層根系數(shù)量的85%。同時,這兩類根系在該層土壤中的分布數(shù)量也占絕對優(yōu)勢(尤其是30～40cm土層中表現(xiàn)更突出),分別達到吸收根總量的47.42%和生長根總量的45.34%。③100以下土層中,根系相對數(shù)量較少。2.2根系數(shù)量分布根據(jù)表2和圖2的統(tǒng)計分析,結(jié)合調(diào)查實際,蘋果樹根系水平分布的特性如下:①在距主干0～50cm范圍,根系分布數(shù)量少,僅占8.55%;隨著根系粗度增加分市數(shù)量依次減少。②生長根與吸收根分布特征基本一致,在距離主干100～150cm的范圍數(shù)量最大,向內(nèi)向外(尤其是向外)急劇減少;但d5～10mm根系在距主干50～150德范圍數(shù)量變化不大;d>10mm的粗根在距主干100的數(shù)量減少;距主干150以外各類根系數(shù)量顯著減少。③各類根系主要集中于距樹干100～150cm的土體范圍內(nèi),根系數(shù)量達67.77%;吸收根在此土壤范圍內(nèi)分布達到其總量的55%。2.3根系數(shù)量分布8～9年生富士蘋果樹的根系整體分布特征為:①栽植時受主根剪斷、土壤改良深度以及長期人為水肥供給等影響,根系下扎深度和水平延展范圍表現(xiàn)為:根系水平分布優(yōu)于垂直分布,水平方向最長根系長度可達3.25m,而直方向主根長度僅1.78m。②全根數(shù)量的統(tǒng)計結(jié)果與樹盤剖面分布基本一致(見圖3)。在較淺土層和距主干比較近的位置粗大根系多,根系重量比絕對占優(yōu):吸收根和生長根在根系數(shù)量上表現(xiàn)占優(yōu)。③垂直方向根系大量集中分布于在20～50cm土層中。吸收根和生長根的根系數(shù)量比達到84.3%(見圖4)50以下土層只是樹盤內(nèi)分布少量根系,而且吸收根和生長根相對數(shù)量較少;實際觀察時還發(fā)現(xiàn),20～50cm土層根系更新最快,由此可見,該土層是蘋果樹生長發(fā)育的主要供給土層。④水平方向根系主要集中于距樹干100～150cm的土體內(nèi),根系數(shù)量比達到67.77%(見圖5);吸收根和生長根達該范圍內(nèi)根系數(shù)量的84.35%、全根數(shù)量的57.16%(見圖12)。3結(jié)論和討論3.1人為典型水土流失,影響根系深度和水平延遲的范圍栽植時主根剪斷、土壤改良深度以及長期的人為水肥供給等,影響根系下扎的深度和水平延展的范圍。在正常栽培條件下,蘋果根系水平分布優(yōu)于垂直分布。3.2水平方向生長方向成年蘋果樹的根系垂直方向主要集中分布于在20～50cm土層內(nèi);水平方向主要集中分布于距樹干100～150cm的土體內(nèi),而且吸收根和生長根在該土體范圍內(nèi)的分布數(shù)量占絕多優(yōu)勢。說明該范圍土體是蘋果樹根系吸收的主要供給體,也是果樹進行土、肥、水管理的重點區(qū)域。3.3地上修剪對根系分布的影響本試驗研究只是針對目前蘋果常見的主干疏層形樹形,對蘋果根系的干重分布,由于條件所限,未做研究。關(guān)于地上部修剪對根系分布的影響,Peter等認(rèn)為地上修剪可刺激根系生長,干重增