库尔勒香梨生长动态及相关性研究

库尔勒香梨生长动态及相关性研究

根据树体的生长发育规律，科学的施肥和果实的生产，是建立高效栽培模式的有效手段。根系在果树生产中起着中心作用,各种土、肥、水管理都是通过影响根系生长来达到调控树体生长和结实的目的。掌握果树根、梢、叶、果的生长发育规律,因地制宜的采取相应的栽培管理措施,是果树丰产、优产的前提。在多个梨品种上都有关于新梢、果实等地上部生长发育规律的研究,但由于研究方法和难度的限制,对梨树根系生长发育规律的研究相对较少。前人对苹果、核桃、红枣等果树根系与地上部的生长发育规律的研究表明:果树的根系与地上部的生长存在交替现象,根系与枝条的交替生长现象最为明显;根、梢、叶、果在果树生长发育过程中,前期争夺贮藏营养,后期争夺光合产物;一些器官在生长高峰期会积累一定的营养物质,能够促进其它器官的生长发育。目前,仅对库尔勒香梨地上部生长发育规律有一些研究,关于根系的生长发育规律及其与地上部生长的相关性却未见报道。1材料和方法1.1土壤有机质含量试验地点设在新疆轮台果树资源圃。试验园面积1.33hm2,树龄26a,树形“疏散分层形”,株行距5m×6m,行向南北。试验园土壤有机质含量16.79g/kg,全氮341.00mg/kg,全磷184.67mg/kg,全钾22.28g/kg,管理水平良好。在园中选取树形、长势接近,不相邻的5株试验树作为供试材料,分别进行根系、新梢、叶片及果实生长发育动态的观察。1.2方法1.2.1观察土壤深度采用根窖法观察根系生长。于2012年4月1日在树冠外围以人工挖掘方式建立根窖5个,根窖位于树冠西侧,1.5m×1.2m×1.3m(长×宽×深)。根窖顶部覆盖厚度为10cm的苯板,周围不留空隙,四周筑起土埂,防止灌水等对根窖的破坏。观察面低于地面10cm,距离树干1.5m,观察面镶嵌1cm厚玻璃板,中间用筛出的细土填实。观察面积1m×1m,观察面每隔10cm标注土壤深度刻度。自玻璃板上开始出现新根时开始,每隔5d观察1次不同深度土层根系的生长情况。为便于区分,每次采用不同颜色的记号笔在玻璃板上先描绘出新根后再进行测量。记录每次观测时各层根系的新根长度。于试验结束时取出玻璃板,测量玻璃板上各深度土层根系总的生长量,绘制出各土层根系年总生长量垂直分布图。1.2.2测定指标与方法新梢长度测定:每株试验树在树冠东、南、西、北、顶5个方向共选定20条新梢,测量各时期的新梢长度。百叶重测定:使用便携式电子天平(0.01g),每次在树冠外围随机选取30片功能叶进行称重后折算成100片叶的重量。叶绿素含量测定:使用“SPAD-502叶绿素仪”每次在树冠外围随机测定30片功能叶的叶绿素。果实生长测定:每株试验树选定20个果实,使用数显游标卡尺(0.01mm)测定果实的纵径和横径。测定时间:2012年春季开始,从各指标可以开始观测时开始到果实采收前截止,每隔5d测量一次新梢长度、叶重、叶绿素含量及果实纵横径。1.2.3生长变化曲线图的绘制采用Excel2007对各试验树各时期根系长度、新梢长度、百叶重、叶绿素含量、果实纵横径等分别进行均值计算,依此绘制出各项指标的生长变化曲线图。2结果与分析2.1根系生长2.1.1根系生长和生长迅速增加1—根系的生长动态库尔勒香梨根系的生长发育呈现“慢-快-缓-停”的规律(图1)。5月19日到6月3日根系逐渐开始生长,日生长量不大,此时期根系生长量占年总生长量的13.15%;6月3日到7月8日进入根系的快速生长期,根系生长量在这一时期迅速增加,根系的生长量占到了全年生长量的70.10%;7月8日至9月1日,根系生长缓慢,生长量占总生长量的16.47%;到9月1日以后,根系的生长逐渐停止。2.1.2根系生长量最大的区域各土层根系年总生长量的大小关系为(表1):中层(40～70cm)>下层(70～100cm)>上层(10～40cm)。根系生长量最大的区域在40～50cm深的土层内。中层根系年总生长量占全窖根系总生长量的46.14%,是上层根系生长量的1.9倍,下层根系的1.5倍。2.1.3根系日生长量大小的关系各土层内根系生长变化也表现为“慢-快-缓-停”的规律(图2)。中层根系总长度在各观测时期都最大。7月13日以前,上层和中层根系的生长量大于下层。7月13日以后,下层根系生长量超过上层,到观测结束时止,根系总生长量大小关系为:中层>下层>上层。5月19日至6月28日,上层和中层根系的日生长量普遍大于下层,且两者相差不大(图4)。6月28日以后,下层根系的日生长量超过了上层和中层。上层根系7月中旬左右日生长量迅速下降到较低值,中层根系到7月下旬降到较低值。8月27日以后,各土层根系的日生长量逐渐相等并接近停止。可以看出,上层和中层根系在6月中旬就能进入生长高峰期,而下层根系要到6月下旬才能进入生长高峰期。各土层根系交替生长,上层和中层根系的生长高峰期持续时间较短(约20d),下层根系持续时间较长(约40d)。2.2地面生长2.2.1比例对检测中心2.97%图25月24日以前是新梢快速生长期,新梢生长量占年总生长量的82.94%(图4)。5月24日至7月18日为新梢缓慢生长期,此期生长量占年总生长量的13.98%。7月18日至观测结束,新梢生长量仅占年总生长量的3.08%,可看作新梢停止生长期。2.2.2时间增长幅度库尔勒香梨百叶重的变化呈先增后减的趋势,叶绿素含量呈持续增加的趋势(图5)。百叶重从观测开始至5月14日迅速增加,5月14日以后增长幅度明显减小,有些时期甚至略有下降。5月14日至7月18日百叶重较高,在100～125g。7月18日以后,百叶重低于100g并迅速下降。叶绿素含量从观测开始至6月8日增加迅速,6月8日以后增长幅度明显减小,直到观测结束时为止,始终维持在40～45SPAD。2.2.3日生长的特征从5月4日开始观测到9月10日观测结束时,果实纵径和横径持续增大(图6)。纵径和横径生长曲线十分相似,但日生长量在各观测时期却并不相同(图7)。果实纵横径的生长,可以近似看作有两个旺盛期和一个高峰期。果实生长的第一个旺盛期在5月9日至6月3日,纵径的生长远快于横径,纵径的平均日生长量大于横径30.6%。果实生长的高峰期在6月17日至7月23日,此时期果实生长速度最快,纵横径的日平均生长量分别达到了0.50mm/d和0.47mm/d,横径的生长十分明显,6月26日至7月13日果实横径的日生长量超过了纵径。果实生长的第二个旺盛期从8月17日至8月27日,此时期是采收前果实最后一次较快生长,纵横径的日生长量十分接近,纵径仅大于横径约0.02mm/d。2.3不同季节和生长季节时间,土壤根系和根根据各观测时期根、梢、果的生长快慢程度,以及叶重与叶绿素含量的高低,绘制根、梢、叶、果的生长关系图(图8)。新梢的生长高峰期在4月中旬至5月中旬,在此期间叶重和叶绿素含量也迅速增加。5月中旬,果实的第一个生长旺盛期会与新梢生长高峰期重叠。到5月下旬,新梢生长开始放缓,而根系开始了快速生长。到6月上旬,根系到达生长高峰期,叶重和叶绿素含量也渐渐到达较高值。6月下旬至7月上旬,果实的生长高峰期与根系的生长高峰期重叠。7月中旬,根系生长高峰期结束,果实日生长量、叶重及叶绿素含量继续维持在较高值。7月下旬,果实生长高峰期结束,叶重迅速下降至较低值,新梢和根系相继进入停长期。8月以后,根、梢、叶等各项指标的日生长变化量都很小,果实稳定生长到8月下旬又会遇到一个短暂的生长旺盛期。3讨论3.1不同深度土层内根系生长动物源本试验到5月中下旬才发现有少量新根出现,这可能是由于挖掘根窖时切断了根系,玻璃板与观察面之间又存在一定的间隙,新根长出需要一定的时间所致。试验观察到的根系都是断根以后长出的“白色新根”,而这些“白色新根”正是果树的生长根和吸收根,这是果树从土壤中吸收营养和水分最主要的根系。本试验对不同深度土层内根系生长动态与年总生长量的研究表明,40～70cm深的土层内根系生长十分活跃,年总生长量也最大,这一结果印证了对库尔勒香梨根系分布的研究结果。因此,可以考虑把这一深度土层作为库尔勒香梨肥水管理的重点区域。本试验观察到不同深度土层内根系的交替生长现象,是果树根系生长的普遍规律。这可能是由于上层土壤温度回升快,湿度和通气性都利于根系生长。库尔勒香梨下层根系虽然进入生长高峰期晚,最高日生长量也低于上层和中层,但生长高峰期却比上层和中层长约20d。这与尹锡凤等对苹果梨根系生长的研究结果类似。尹锡凤等还发现苹果梨下层根系在果实采收完以后还有一次生长高峰,这一现象在香梨根系生长中是否存在,还有待继续研究观察。3.2养分竞争时期我们可以通过分析根、梢、叶、果各器官的生长发育规律及相互关系,推测出各时期树体营养积累与消耗的大致情况,从而适时地选择相应的栽培管理措施。根系与叶片生长会消耗营养,但积累的营养物质又可以促进其他器官的生长发育。各器官前期争夺树体贮藏养分,后期争夺光合产物,各器官对养分竞争最激烈的时期也正是田间管理的关键期。5月中旬,叶重和叶绿素含量增加迅速,此时正是新梢生长高峰期,且与果实第一个生长旺盛期重叠。叶片、新梢、果实的生长对养分的竞争十分激烈,而树体贮藏养分因开花坐果已被大量消耗,适当追肥灌水可以补充树体养分亏缺。5月下旬至6月中旬,新梢生长减弱,果实也较小,是开展夏季修剪工作理想时期。6月下旬,果实进入生长高峰期,且此时果实横径的生长速度很快,若能及时补充肥水,可以促进果实膨大并明显改善果形。7月中下旬,叶重迅速下降,可以观察到部分叶片有“黄化”现象。这可能是果实快速生长对叶片中水分与养分的争夺造成的,此时应该注意叶面补肥、追肥灌水。4根系、生长季节和生长期生长时期变化库尔勒香梨根系生长的活跃区域在40～70cm深的土层,不同深度土层内根系存在交替生长的现象,上层和中层根系比下层根系进入生长高峰期早5～10d,但生长高峰期却比下层短约20d。