根域調控對蘋果樹根際土壤水分及樹體生長的影響

林詩源 顏子林 張譯文 徐禎禎 白健

摘 要 為進一步研究不同土壤處理方式對蘋果樹土壤水分和樹體生長發育的影響，以渤海灣14年生大田盛果期紅富士為試材進行相關研究，分析了兩種不同處理系統對蘋果樹20～40 cm土壤深度土壤含水量動態變化、根系活力、新梢和葉片生長的影響。結果表明：與正常的施肥管理相比，根域調控可顯著增加根系集中分布層干旱時期土壤含水量，保持根際土壤含水量相對穩定在合理區間，進而提高根系活力;顯著提高了葉片厚度和葉片含水量。根域調控通過提高土壤含水量，為根系提供一個相對穩定的環境，進而改善果樹樹體生長。

關鍵詞 蘋果樹;根域調控;土壤含水量;樹體生長

中圖分類號：S661.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.007

蘋果是我國主要的栽種水果之一，土壤含水量直接影響著果實的品質。面對我國水資源日益短缺的現狀，大水漫灌已經無法適應現代果園種植管理需求，通過改善種植方式提高果園節水效能成為行之有效的研究方向。近年來，學者們對此進行了大量研究。趙政陽等[1]研究表明，不同生草處理能不同程度改善土壤質地，形成水分競爭，具有調水蓄水作用;不同覆蓋方式也對果園土壤貯水產生影響，覆草能夠改善渭北旱地土壤孔隙狀，增加1 m土層土壤貯水能力[2]，秸稈覆蓋可實現節水增效的效果[3]與王中堂等[4]使用半腐熟樹皮對桃園覆蓋改善土壤通透性、持水能力和幼樹生長的結論一致;也有不少學者嘗試使用不同保水劑處理果園土壤，保水劑通過吸水-緩慢釋水的過程在一定程度上穩定了土壤含水量[5]，但大部分研究內容未精確到關鍵土層、關鍵區域進行分析，從而無法探究影響穩定土壤含水量的關鍵因素。

束懷瑞[6]認為，蘋果樹1/4的根系良好生長吸收就能夠維持整棵樹的生長發育，蘋果園土壤分層管理局部優化節水節肥養根壯樹技術可通過保證不同土層深度的土壤含水量相對充足且穩定，最大程度發揮土壤各土層作用，通過局部優化根際環境，提高根系吸收效能，更好地為地上部生長提供養分和信號支持[7]。因此，精準定位根際20～40 cm土層土壤組成結構變化引起的土壤水分變化，可以精確地為蘋果園栽培管理技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理

試驗于2018年4月至2019年8月，在山東省煙臺招遠市辛莊鎮湖汪村一處蘋果園進行。2018年4月，選擇14年生紅富士為試材，選擇樹勢健壯，水肥條件一致的植株。試驗設置根域調控和對照兩個處理。根域調控系統（TK）：參照白健的磚土緩沖系統體系[8]，在兩行樹體縱向距樹體1 m處挖溝，長、寬、深分別為1.5 m、

0.8 m、0.6 m，在溝內縱向壘放4層土培磚，每層磚之間保留10 cm左右孔隙。對照（CK）：為消除土壤結構因素影響，參照根域調控系統，挖相同大小土坑進行填平，不做其他處理，兩種試驗處理9個重復。兩種處理果樹每年施肥澆水以正常情況進行。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 土壤含水量測定

采用S型多點法對處理區選點，于2019年3—8月每約20天取土樣一次，用土鉆取20～40 cm土層土壤，用烘干法測土壤含水量。

1.2.2 根系活力測定

在埋磚靠近果樹側沿磚面挖縱切面，將磚表面20～40 cm深附著的所有根系揀出、處理，采用TTC法測定根系活力。

1.2.3 新梢及葉片相關指標測定

新梢用游標卡尺進行測量，葉片厚度和葉片含水量均采用葉面積儀等常規方法測定。

2 結果與分析

2.1 果園土壤含水量動態變化

土壤含水量的高低可反映土壤持水能力和供水能力。2019年3—8月土壤含水量的動態變化如圖1所示，可以看出，兩種處理根系集中分布層20～40 cm土壤含水量隨季節變化趨勢基本一致，均呈現出先升高后降低再升高再降低的變化趨勢。TK處理8月前含水量一直高于CK處理，說明TK處理的埋磚通過降雨貯存水分、干旱釋放水分，使土壤含水量維持在平穩水平，能夠起到吸收緩解地表水下滲功能。TK處理8月土壤含水量低于CK處理，說明埋磚通過吸收水分適當減少土壤含水量，避免因澇災影響根系。通過數據可以看出，TK處理能基本維持土壤含水量在10%～15%相對穩定區間，有利于為根系提供穩定環境。

2.2 蘋果樹根系活力變化

根系活力高低代表了根系吸收能力大小。數據分析可知，TK處理根系活力與CK相比顯著提高，處理1年后（2019年），TK處理與CK相比根系活力提高18.04%（表1）。該現象可能是由于磚周圍提供了穩定的水肥環境，產生大量新生根系，提高了根系活力，提高對土壤養分的吸收能力。

2.3 新梢和葉片生長的影響

對不同處理的新梢和葉片指標進行調查，結果（表2）表明，TK處理的新梢長度略微長于CK，但增長不顯著，可防止新梢旺長;TK處理對新梢基部直徑無顯著作用;TK處理的葉片比葉重、百葉重和葉片含水量均高于CK，差異顯著，分別較CK提高了8.30%、26.18%、9.69%，表明TK處理可以增加葉片厚度和葉片含水量。

3 討論

有研究表明，對于根系生長發育和吸收影響最大的土層為根系集中分布層，可以起到以點帶面的關鍵作用。本試驗對根系集中分布層土壤20～40 cm土層進行了精確定位、精準測量，在干旱期間，根域調控處理可以減少地表水下流，維持根際土壤含水量在10%～15%這個相對穩定的范圍內;當處于澇期，磚通過孔隙度多的特點，吸收大量水分，吸引根系附著在磚土表層，為根系提供必要的呼吸氧氣，減少土壤含水量，使土壤含水量維持在相對合理區間。磚土的多孔隙特點，可以一定程度吸收水分和肥料產生富集效應，吸引大量根系，并產生大量新根，增加植株吸收能力和效率。

本試驗表明，根域調控體系通過維持根系集中分布層土壤含水量穩定，避免因旱澇等自然原因影響植株持續生長，提高根系活力，進而從植株穩定生長時長和生長動力方面提供保障，增加地上部葉片厚度和葉面積，提高光合效能，進而提高果實品質。

參考文獻：

[1] 趙政陽，李會科.黃土高原旱地蘋果園生草對土壤水分的影響[J].園藝學報，2006，33（3）：481-484.

[2] 高茂盛，廖允成，李俠，等.不同覆蓋方式對渭北平原旱作蘋果園土壤貯水的影響[J].中國農業科學，2010，43（10）：2080-2087.

[3] 秦嗣軍，張玉龍，宣景宏，等.山地蘋果園秸稈覆蓋與穴儲肥水結合技術[J].北方果樹，2015（5）：29-30.

[4] 王中堂，彭福田，唐海霞，等.不同有機物料覆蓋對桃園土壤理化性質及桃幼樹生長的影響[J].水土保持學報，2011，25（1）：142-147.

[5] 李中陽，呂謀超，樊向陽，等.不同類型保水劑對冬小麥水分利用效率和根系形態的影響[J].應用生態學報，2015，26（12）：3753-3758.

[6] 束懷瑞.蘋果學[M].北京：中國農業出版社，1999.

[7] 陳修德，高東升，束懷瑞.蘋果園土壤分層管理局部優化節水節肥養根壯樹技術[J].中國果樹，2018（1）：5-7.

[8] 白健，李娜，付春霞，等.蘋果根域調控對土壤理化性質和根系生長的影響[J].園藝學報，2016，43（5）：829-840.

（責任編輯：趙中正）