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您不能错过的果树根系知识(二)
作者:an888    发布于:2024-06-05 21:33   

  上一期我们介绍了果实根系的结构和功能,这一期我们介绍根系的分布和生长知识。

  果树根系的分布受种性、土壤质地、土壤水分、砧穗组合、栽培技术等影响,是根系功能的一种反映。果树骨干根大致可分为垂直根和水平根两类。垂直根的功能主要是将植株固定于土壤中,并从较深的土层中吸收水分和某些微量元素,对于提高树体抗逆性有实际意义。

  水平根对于果树营养具有重大意义,在经济栽培中,果树根系的水平分布范围较小,约有60%的根分布在树冠正投影之内,尤其是粗根更是如此。在土壤管理较好的果园中根群的分布主要集中在地表以下10~40cm范围内,所以耕作层和树盘管理至为重要。在土层深厚而肥沃的土壤中,以及经常培肥管理的果园,水平根的分布范围比较小,须根较多;而干燥瘠薄的土壤,根系水平分布范围广,但须根稀少。

  因土壤条件的变化,根的分布有明显的层次性和集中分层的特点。表层土壤早春土温提高快,发新根早;而夏季表层高温,主要根的生长区在表土下环境条件适宜的稳定层。

  果树的根密度明显低于大田作物,对土壤养分可利用性(生物有效性)依赖更大一些,易发生缺素症。土壤干旱贫瘠时要求的土壤体积大,这样才能保证果树得到足够的水分和养分。

  从果树种类看,桃、樱桃、山楂、葡萄、枣和梅根系分布较浅,梨、苹果、杏、柿、核桃和荔枝的根系分布较深。多数研究表明,果树根系垂直分布范围主要是在20~100cm的土层内,分布广度除决定于树种外,与栽培条件关系极大。

  果树嫁接植株由砧木和接穗组成,两者对根系的生长发育都有影响,起主导作用的是砧木,如酸橙根系分布广,枳壳分布较浅,具有矮化作用。砧木的须根数量和分布深度也不一样。同一种砧木嫁接生长势不同的品种,根系分布亦不同,乔化品种促进根系分布深而广,矮化品种则使根系分布范围小而浅。如枳砧嫁接甜橙为深根性,嫁接柠檬为浅根性。枳在热带地区因休眠不足,生长和发根均表现不良。但嫁接柑橘,根系发育旺盛。

  果树栽植于质地疏松、土层深厚、较贫瘠且轻度缺水的土壤环境中,根系分布深广;而栽植在肥沃、黏重及水分充足的土壤中,根系分布范围小,入土浅。

  不同种类果树或同种果树不同植株的根系间具有错综复杂的关系,既存在相互竞争,也存在相互协同。

  在栽培条件下,同种果树的根系分布更多地表现出相互竞争和抑制。当根系相邻时,它们力避相接,或改变方向或向下延伸,所以密植果园根系分布较深。产生相互抑制的原因是:①根系对水分和养分的竞争,特别是对氮和磷的竞争;②根系可以释放出萜烯物质或其他根际分泌物:③根系腐烂产生的有毒物质如根皮苷、核桃酮等;④某些菌根可以释放一些抗菌素。这些都是造成根系相互抑制的原因。

  根际(rhizosphere)是指与根系紧密结合的土壤和岩屑颗粒的实际表面,是活跃而敏感的土壤微域环境,为紧贴活跃根周围,内含根系溢泌物、土壤微生物和脱落的根细胞的以毫米计的微域环境。此处土壤、根系、微生物相互作用,也是水分、养分和微生物进入根系的门户,所以对根系和树体的生长发育有很大影响。

  根系溢泌物是构成根际的重要因素,包括糖、生理活性物质、氨基酸、有机酸及其他次生代谢物质。溢泌物可显著改变根际理化和生物学特性,可以提高铁、磷等元素的利用率。也可降低铝的活性,避免过多的铝进入根系。很多植物的根系可以向根际释放氢离子,改变氧化还原电位,提高果树的适应性。土壤微生物以溢泌物和细胞脱落物为营养源,微生物的活动又影响了养分的吸收和利用。

  实生根系的主根来源于种子胚根,有直根,在裁培中最初几年延伸力强,有主轴新根发生能力。一般五六年后失去主导地位。主要由根颈和主根发出的侧根发展扩大起主要作用。茎生根系多是扦插繁殖的枝条生根,无垂直主根,由侧生根发展扩大。

  根的再生过程通常始发于枝条伤口处,是细胞或细胞团重新获得分生能力的部位。Lorenzen指出:“愈伤组织形成后,紧接着发生根胚孕育,在内部形成的根胚开始生长,根的孕育和生长以较低浓度的生长素为条件,与核糖核酸的合成有关,为使继续伸长必须有蛋白质的供应。”

  到树体结果以后,大骨干根数目即稳定,每年发生的强旺根都集中于原根先端,以水平伸展为主,同时在水平骨干根上再发生垂直根和斜生根,根系占有空间呈波浪式扩大,在结果盛期根系占有空间达到最大;在各级分根上发生长势较弱的生长根及吸收根母根、分生大量吸收根,这时根系功能强而稳定,骨干根加粗迅速。之后,随树龄增加,骨干根加粗变慢。

  果树局部自疏与更新贯穿于整个生命周期,如前所述,吸收根的死亡与更新在生命的初始阶段就已发生,随之须根和低级次骨干根也发生更新现象。当果树进入结果后期或衰老期,高级次骨干根也会进行更新。从结果后期起,小的骨干根开始死亡,尤其多年加粗较慢、多分枝的较细骨干根,更新更明显,之后是较粗骨干根的死亡。随着年龄的增长,根系更新呈向心方向进行,根系占有的空间也呈波浪式缩小,直至大量骨干根死亡。

  从结果后期起,随较大骨干根的死亡,会发生部分根蘖(发生根蘖是树势转弱和衰老的表现),地上部表现为发生徒长枝。这两类新器官的再生都表现出向基性,对于延缓树体衰老有一定积极意义。有些果树衰亡之前,可能出现大量根蘖,若将衰老树的萌蘖切除,整个根系会很快丧失生活力。而保留根蘖,却可使根系保持活力。

  对于经济栽培果园来说,在盛果期以后,就要考虑整个果园的更新,而不需到衰老阶段。

  果树根系没有自然休眠期,只要条件适宜根系全年都可以生长,吸收根也随时发生。但由于地上部的影响、环境条件的变化以及种类、品种、树龄、负荷和栽培措施的差异,在一年中根系生长表现出周期性的变化。

  根系生长动态表现出有层次性强度差异和双峰型、三峰型及单峰型。所有的生长型式与地上部主长交替发生,主要是和树体同化养分分配和激素产生体系有关。正常生长、发育的树,根的类型、数量协调,并有三次生长高峰。

  在果实采收之后,随着养分的回流,根系生长高峰再次出现。这一次发根高峰,由于地上果实陆续采收,负荷减少,叶片仍有较强光合能力,新梢生长明显减缓,发生的根多为较弱的生长根及大量的吸收根,对于提高树体贮备营养有重要意义,秋施基肥的良好作用也正在于此。秋季发生的较强旺的新根保持白色越冬后是春季发根的基础。此后,气温逐渐下降,达到一定低温时,根系进入被迫休眠。

  浙江黄岩柑橘研究所对柑橘品种本地早根系观察,第一次发根在开花抽生春梢之后,到夏梢抽生前新根大量发生,形成第一个高峰;第二生长高峰常在夏梢抽生后;第三次高峰出现在秋梢停止生长后。第一高峰发根量最多,其次是第三高峰,第二高峰发根较少。

  不同深度土层中,根系生长有交替生长的现象,这与温度、湿度和通气性变化有关。

  对多种果树根系的研究表明,根系在夜间的生长量与发根量都多于白天。根系昼夜不停地进行着物质的吸收、运输、合成、贮藏和转化。根系吸收的硝酸根与叶片合成并下运至根系中的糖转化为氨基酸、细胞分裂素和生长素等,白天大量送至地上部生长点和幼叶中合成蛋白质形成新细胞,夜晚营养物质主要用于根系的生长,根系生长发育的能量来源主要是光合产物。

  根系的总吸收面积的变化与年周期生长高峰基本吻合。根中营养物质含量也呈规律性动态变化,其中糖类随新梢生长消耗而急剧下降,停长后开始积累。吸收根中的糖始终高于生长根,春秋两季更为明显。根中的氨基酸在一年中变化较大,生长根在春、秋梢停长后各有一个高峰,吸收根除春季氨基酸含量较高外,整个生长季节都较低,生长根中的氨基酸的含量是吸收根的2~3倍。