苹果树根系空间分布特征研究

苹果树根系空间分布特征研究

庆阳市位于全国苹果优秀区，是国家划定的苹果种植最佳地区之一。作为发展经济的支柱产业,目前已具备加快苹果产业发展的基础优势。果树根系分布规律的研究,是为了揭示果树根系的空间分布特征,为改良土壤、养根壮树、合理施肥、节约用水、调节地上地下平衡等提供理论依据和实践指导。试验区设在庆阳市主要苹果发展区之一的西峰区温泉乡八里庙村。土壤为黑垆土,土层深厚,农业生产性状良好；苹果树品种为红富士,基砧为山定子,树龄8～9年,栽植密度为4×5m,果园树盘覆草,树形采用主干疏层形。1测试方法1.1密度和生长量按根系直径d分为0～2mm、2～5mm、5～10mm和>10mm4个级别。d<2mm根系是果树的吸收根,吸收根的主要功能是从土壤中吸收养分和水分;d2～5mm是生长根,主要功能是使根系不断向新的土层推进;d>10mm是构成根系的基本骨架,不适合与其他级别的根作比较,单独作为根系整体构型研究的依据。测试时间为盛花期,此时根系基本保持上一年的形态。2008年4月25日,选测样株平均树高2.76m,东西冠径3.33m，南北冠径3.23m，距地面30cm处的树干基径为22cm，一年生枝平均生长量58cm。2009年4月26日，选测样株与上年基本相当。1.2测试测试1.2.1方位角距树冠垂直投影外缘(距树干150cm)挖壕沟,根据树形按120°方位角分别挖三个壕沟。然后将每个壕沟靠树冠一面铲平,与地面成垂直弧面(深、宽均为150),并在其上作出10×10mm方格,观察记载每个方格内不同粗度的根系数量和所处位置。1.2.2生长方向和水平方向壕沟法观察统计结束后,从树冠外沿向树冠内开挖。垂直方向由地面向下分0～20cm、20～50cm.50～100cm、100～150cm四个层次,水平方向由树干向外分0～50cm、50～100cm、100cm～150cm三个区段。分层取土并筛选出全部根系,对各级根系的数量和粗度进行统计。2结果与分析2.1不同类型土壤的根系分布根据表1和图1的统计分析,结合调查实际,苹果树冠垂直投影(树盘)剖面根系分布特性如下:①0～20cm土层中,根系相对数量达到23.49%,但主要集中在10以下；其中吸收根(d<2mm))和生长根(d2～5mm)分别占该层根系数量的13.5%。果园长期覆草使表层土壤肥力改善可能导致了“泛根”现象出现。②20～50cm土层中,根系数量最多,达到总根量的46.35%;吸收根和生长根接近该层根系数量的85%。同时,这两类根系在该层土壤中的分布数量也占绝对优势(尤其是30～40cm土层中表现更突出),分别达到吸收根总量的47.42%和生长根总量的45.34%。③100以下土层中,根系相对数量较少。2.2根系数量分布根据表2和图2的统计分析,结合调查实际,苹果树根系水平分布的特性如下:①在距主干0～50cm范围,根系分布数量少,仅占8.55%;随着根系粗度增加分市数量依次减少。②生长根与吸收根分布特征基本一致,在距离主干100～150cm的范围数量最大,向内向外(尤其是向外)急剧减少;但d5～10mm根系在距主干50～150德范围数量变化不大;d>10mm的粗根在距主干100的数量减少;距主干150以外各类根系数量显著减少。③各类根系主要集中于距树干100～150cm的土体范围内,根系数量达67.77%;吸收根在此土壤范围内分布达到其总量的55%。2.3根系数量分布8～9年生富士苹果树的根系整体分布特征为:①栽植时受主根剪断、土壤改良深度以及长期人为水肥供给等影响,根系下扎深度和水平延展范围表现为:根系水平分布优于垂直分布,水平方向最长根系长度可达3.25m,而直方向主根长度仅1.78m。②全根数量的统计结果与树盘剖面分布基本一致(见图3)。在较浅土层和距主干比较近的位置粗大根系多,根系重量比绝对占优:吸收根和生长根在根系数量上表现占优。③垂直方向根系大量集中分布于在20～50cm土层中。吸收根和生长根的根系数量比达到84.3%(见图4)50以下土层只是树盘内分布少量根系,而且吸收根和生长根相对数量较少;实际观察时还发现,20～50cm土层根系更新最快,由此可见,该土层是苹果树生长发育的主要供给土层。④水平方向根系主要集中于距树干100～150cm的土体内,根系数量比达到67.77%(见图5);吸收根和生长根达该范围内根系数量的84.35%、全根数量的57.16%(见图12)。3结论和讨论3.1人为典型水土流失,影响根系深度和水平延迟的范围栽植时主根剪断、土壤改良深度以及长期的人为水肥供给等,影响根系下扎的深度和水平延展的范围。在正常栽培条件下,苹果根系水平分布优于垂直分布。3.2水平方向生长方向成年苹果树的根系垂直方向主要集中分布于在20～50cm土层内;水平方向主要集中分布于距树干100～150cm的土体内,而且吸收根和生长根在该土体范围内的分布数量占绝多优势。说明该范围土体是苹果树根系吸收的主要供给体,也是果树进行土、肥、水管理的重点区域。3.3地上修剪对根系分布的影响本试验研究只是针对目前苹果常见的主干疏层形树形,对苹果根系的干重分布,由于条件所限,未做研究。关于地上部修剪对根系分布的影响,Peter等认为地上修剪可刺激根系生长,干重增