土壤性能对树木细根生长的影响

2019-02-21杨海廷

乡村科技 2019年21期

杨海廷

（民权县黄河故道国家湿地公园管理中心，河南民权 476800）

树木的树冠、树干和树根是树木的关键组成部位，树冠进行光合作用，树干进行养料和水分输送，树根是吸收养料和矿物质的主要器官，在树木的生长过程中具有举足轻重的地位。树木的生长离不开养分、水分和矿物质，这些养分是根系从土壤里吸取的，根系是吸收养料的主要器官。树木的根系包括粗根和细根，树木的粗根和细根的作用是不相同的，粗根主要是贮存树木所需的营养物质，大的树根对树木具有较强的支撑作用；而细根生长在粗根末端，深入土壤深处，对树木有较强的固定作用，土壤和树木之间的连接是靠细根实现的，土壤的养分吸收、传送运输及转化都是靠树木的细根实现的，可见树木的细根在树木的生长过程中扮演非常重要的角色，具有重要的作用。本文就土壤性能对树木细根生长及寿命的影响进行分析，以期对树木种植和林业生产有所帮助。

1 细根特点

树木细根就是树木细小的根，通常根系直径在5 mm以下的根被称为细根。但细小的根径一般在2 mm以下，树木细根的特点是细根数量多，树根形态细长，呈纤维状，纵横交错，参差不齐，盘根错节，细根深入树根土壤周围和土壤深处。细根的分布特点有利于吸收土壤的养分、水分等，有利于树木的生长。细根相对于粗根与土壤的接触面积大，营养物质吸收能力强。

2 土壤性能对细根生长及寿命的影响

土壤性能包括土壤温度、土壤水分、土壤养分等，这些土壤性能是衡量土壤质量优劣的主要指标，土壤性能对细根的生长具有重要的影响，同时土壤性能对细根的寿命也有至关重要的影响。

2.1 土壤温度对细根生长和寿命的影响

树木的生长需要适宜的温度，适宜的温度有利于树木根系吸收养分，有利于树冠进行光合作用，有利于树干营养物质的传导，从而有利于树木健康茁壮生长。现有研究表明，土壤温度对树木细根的生长和寿命有很大的影响，细根的分布面积与土壤温度呈正相关，一般细根的生长速度、细根的长度、细根的数量和细根的分支数随着土壤温度的提高而增加。当然，不同的树木以及同种树木采用不同的种植管理方式，树木根系对土壤的温度要求是不同的。研究表明，树木细根的寿命与土壤温度直接相关，土壤温度升高，能促进细根生长，增加细根的分布面积，扩大细根与土壤的接触面积，加快细根新陈代谢速度。由于细根的快速生长和新陈代谢的增强，反而不利于保持细根的寿命。通常土壤温度与细根寿命呈负相关关系，现有研究表明土壤的温度增高，细根的寿命反而变短。总结相关研究结果发现，草地的各种草类细根、丛林灌木的细根、茂密森林中各种树木的细根的寿命与土壤年均温呈负相关关系，从北方到南方，从寒带、温带到亚热带、亚热带，细根生长速度加快，细根周转周期缩短，细根寿命显著降低。

其原因在于：①土壤温度提高，从而引起土壤养分矿化速率提高，养分矿化速率越高，对细根寿命有负面影响；②土壤温度越高，根系呼吸越旺盛，这种关系呈指数递增，可见土壤温度透支了细根的呼吸作用，加重了细根的呼吸负担；③对于高温地区或非冻土区的土壤而言，土壤微生物大量增殖，病原微生物存活率增大，细根受病原菌微生物侵染的可能性较大。基于这些原因，土壤温度升高，细根寿命反而降低。

2.2 土壤水分对细根生长和寿命的影响

水是植物生长的必需物质，离开水分植物就会枯萎死亡，土壤水分决定了植物根系的生长情况和寿命。不同的树木、同一树木不同的生长阶段，植物根系对水分的需求量是不同的，有的树木细根比较耐干旱，对水分的需求量较小，有的树木细根不耐干旱，当土壤水分过少时，树木细根生长受阻。土壤的含水量与树木细根生长情况密切相关，土壤水分含量影响树木细根的数量、长度和分布，不同发育期的树木细根对水的需要量也不同。树木生长旺盛时期，细根生长速度快，对水的需求量大，这个时候如果土壤缺水，往往会对细根造成严重影响，这种影响是不可逆的。土壤水分的变化会影响树木细根对营养成分的吸收，进而影响树木细根的寿命。土壤严重缺水时，树木细根吸收不到足够的水分，也就不能从土壤中吸收充足的养分，养分供给不足最终导致树木死亡。而土壤长时间处于水分过量状态，使树木细根吸收水分过多，也容易导致树木细根死亡。

2.3 土壤养分对细根生长和寿命的影响

树木细根的生长需要养分和能量的供给，而树木细根生长所需的能量来源于土壤养分的转化，树木细根能量的周转受土壤养分含量的制约，土壤养分对树木细根的影响，从目前的研究看来，还没有一致相同的观点。但大多数研究表明，当土壤的养分处于稳恒区域内，树木细根生长和寿命处于正常数值；但当土壤养分超过稳恒区域数值，树木细根生长和寿命数值发生相应变化，土壤中细根的生物量与土壤肥力密切相关。一般树木细根的氮储量和土壤氮含量呈正相关，土壤氮含量高，树木细根氮储量大，树木细根生长旺盛。树木细根的寿命也与土壤氮含量密切相关，但对于这种相关性，不同的研究得出的结论并不一致。有研究表明土壤中氮含量越高，树木细根死亡率越高。另有研究表明数目细根的寿命和土壤氮含量呈正相关，提高土壤中氮的含量，树木细根的寿命随之增加。