果树根域限制栽培分析

李常俊

摘要:根域限制这一新技术的原理是将根系置于一个可控的范围内,通过控制根系生长来调节地上部和地下部、营养生长和生殖生长的关系。已在葡萄,桃和柑橘等近10种果树上开展了试验研究,几乎所有的实验都肯定了抑制幼树营养生长,促进早期花芽形成和提高果实品质的效果。葡萄根域限制技术基本成熟,适宜的根城容积是每平方米树冠投影面积50L.并确立了适宜的土壤水分管理和营养液供给技术,但其他果树植物根城限制的应用技术还不完备。综合有关文献就根域限制的概念、形式、迄今为止的研究进展和存在的问题作简要探讨。

关键词：果树;根域限制;效果;生长;品质

1.根域限制的概念

根域限制就是利用一些物理或生态的方法将果树的根域范围控制在一定的容积内，通过控制根系的生长来调节地上部的营养生长和生殖生长过程的一种新型的栽培技术。根域限制的方式主要有①垄式(盛土):指在地面上铺垫微孔无纺布或微微隆起(防止积水)的塑料膜后,再在其上堆积富含有机质的营养土呈土垄或土堆栽植果树。由于土垄的四周表面曝露在空气中，底面又有隔离膜,根系只能在垄内生长。这一方式操作简便,适合于冬季没有土壤结冻的温暖地域应用,但是夏季根城土壤水分、温度不是太稳定。②箱筐式:指在一定容积的箱筐或盆桶内填充营养土，植果树于其中。由于箱筐易于移动,适合于在设施栽培条件下应用。缺点仍然是根域水分、温度不稳定,对低温的抵御能力较差。③坑式:在地面以下挖出一定容积的坑，在坑的四壁及底部铺垫微孔无纺布等可以透水但根系不能穿透的隔膜材料,内填营养土后植树于其中。对用巨峰葡萄的研究表明与垄式、箱筐式相比,坑式根域的水分、温度变幅小，果实品质进一步改善,可节约灌溉用水,并可在冬季寒冷的北方地域应用。近年来，在美、澳等国推广的部分根城干燥技术也是根域限制栽培的-种简易的形式。

2根域限制的研究背景、进展及现状

传统的果树栽培学认为果树是多年生作物,只有培养强健高大的树体结构,才能高产量、长寿命。所以“根深树大”、“深耕地多施肥”的观念曾支配了人们很久。为了培养牢固强壮的树体,强调深耕地深施肥。加上过分强求树形的重修剪,往往造成树体的徒长,成花少,产量低,品质差。特别是深翻地广施肥,使根系分布在比树冠投影面积更为广泛的范围内,难以判断根系的准确位置,施肥有一定的盲目性,也难以根据果树生长发育的需求适时适量准确地供肥。有时到果实品质形成期，前期所施的部分肥料成分才移动到根系位置或根系才伸长到肥料存在部位,此时氮素等的过分吸收会抑制果实上色和糖分的累积。在降水比较多的地域,土壤湿度大,深广的根系会过多地吸收水分,不仅诱发前期徒长,也不利于后期的糖分的累积,甚至导致裂果现象的发生。20世纪70年代,苹果等果树的矮砧密植栽培技术普及推广取得了极大成功,使“根深树大"的传统观念有所改变。但是,一方面在一些树种上尚无优良的矮化砧木可供使用，另一方面即使采用了矮化砧木,根系仍然分布在田间广阔的土壤中,仍然难以做到适时适量控制肥水供应,影响果实生长和成熟的因素还没有从根本上得到解决。到了20世纪80年代,人们从盆栽植物生长受到抑制的传统园艺艺术中受到启示,开始了根域限制栽培方式的探索。目前,已在葡萄、桃、柑橘、苹果、樱桃、柿、无花果等果树上进行了研究,在控制地上部营养生长、提高产量和果实品质诸方面都取得肯定的结果,被喻为果树栽培技术的最新研究成果开始受到重视。

以下对普通果树的研究成果简述如下:

对根域限制栽培技术进行了深入探讨,指出根城限制使果皮花青素含量明显提高，风味也得到改善，但盛土式或箱筐式的根城限制栽培,由于土壤水分在夏季的变化剧烈,对果实膨大不利。研究专家比较了垄式和坑式根域限制的土壤水分变化,指出坑式根域限制栽培具有更为稳定的土壤水分和温度，灌水频率和灌水量减少，树体生长势适中,果实膨大、成熟良好,适合北方千早寒冷地区应用,并进一步确立了适宜的根域容积指标(每平方米叶片面积需要25L根域容积,根域厚度40cm)合理的肥水管理等相关技术。

综合近年来有关根域限制的研究，根域限制栽培的优点可以归纳为:1)由于根系分布在已知的范围内，可克服传统栽培条件下施肥的盲目性，能有的放矢地施肥,可避免肥效的后延对树体生长和果实品质的不良影响。做到生长发育需要营养时能适时补给,不需要时能及时中止。2)由于根系密集,根城狭小,叶片的蒸腾可使根城土壤水分很快降低,可避免土壤过湿造成的贪青旺长及果实成熟不良的现象,并且重复不断的水分胁迫,不仅能使新梢生长适时停止,减少光合产物的浪费,而且还能促进果实上色和糖分累积。3)由于抑制了新梢的旺盛生长，使树体变的矮小便于密植,同时改变了光合产物的分配,花芽增加,产量提高。有望实现人们早就期待的“草地果园”式的果树栽培法。4)由于根域的容积小，施用有机肥彻底改良土壤成为可能,有利于实现真正的有机栽培。5)便于实现灌水和施肥的自动化和省力化。6)使果树的栽培不受土壤条件的限制,在一些地下水位高、土壤盐渍化严重的地区,也可以利用根域限制的方式建园,实现高产优质栽培。

根域限制作为一种新的栽培技术体系将有非常广阔的应用前景,特别是在我国加人WTO,未来果树产品市场的竞争更加激烈,果品的外观质量和营养内涵是竞争取胜的关键，根域限制在提高果品质量方面可以发挥很大的作用。就葡萄、桃和柑橘而言,探讨当年建园,次年投产并有盛果期同等程度的产量和品质,而且可以长期稳产、高产的技术是极具现实意义的，从现有的研究结果看,也是完全可以实现的。

3有待进行的研究

几乎所有的研究都肯定果树根域限制的控长促花及提高果实品质的效果,该技术体系在葡萄上相对比较成熟,并在生产中得到应用。其他果树尚需开展系统的研究，以确定适宜的根域限制方式,合理的根域容积指标和肥水管理技术。关于产生根城限制效果的机理还不够清楚,有许多问题需要更深入地探讨。专家研究发现,与对照相比根域限制的巨峰葡萄树从萌芽到休眠期,无论主干、母枝、新梢、叶片,还是树液,其氮素含量明显偏低。进，步研究证实,根域限制巨峰葡萄根系的水分和养分的吸收能力下降，单位时间内的营养吸收量低于对照,树液的NO;.氨基酸浓度明显下降。产生这种差异的原因可能与根表细胞膜的硝酸盐转运子根内硝酸还原酶、亚硝酸还原酶及氨基酸合成过程中的关键酶的活性或同工酶的变化有关，关于巨峰葡萄叶片光合日变化的研究表明,无论开花期还是成熟期,根域限制树的叶片光合速率比对照都低，单株总干物质积累也低于对照，但浆果中的干物质的分配率高于对照,因而其产量及品质都优于对照。可见根域限制后光合产物的运转分配规律及果实中的糖代谢发生了变化。根系是细胞分裂素和脱落酸等内源生长激素的合成场所,根域限制必然影响内源激素的合成，Richards的研究发现,用6-BA可以矫正根域限制对桃树营养生长的抑制作用，表明内源激素参与了根域限制的调控过程。Stoll等叫的研究表明，部分根域干燥栽培,诱导了葡萄根系ABA的产生,并作为根系感应的胁迫信号传递给叶片，调节了叶片的气孔反应(开闭)。研究表明,根域限制使巨峰葡萄枝叶、根系、树液和果实中的脱落酸等内源激素发生了改变,但还需要更深人的研究来证实。

4结语

根域限制栽培虽在国外已被应用于果树栽培上,但至目前为止，有关限制根群对地上部生长与发育之控制仍是推测,尤其在果树生理上之影响有待进一步之研究。另一方面，在高温多湿的热带及亚热带果树，常因雨季过长而造成营养生长旺盛,或因暖冬而影响花芽分化,在这些情形下限制根群以抑制营养生长及花芽分化之影响为何，仍值进一步探讨。

参考文献

[1]许玉妹，温佳思，林金和，断根与限根在果树生长与发育所扮演的角色,[J]中国园艺37(2):72-79.

[2]许玉妹，林金和，莲雾之限根台湾经济果树栽培技术及应用研究研讨会专集(I):1-7.