根域调控对苹果树根际土壤水分及树体生长的影响

林诗源 颜子林 张译文 徐祯祯 白健

摘 要 为进一步研究不同土壤处理方式对苹果树土壤水分和树体生长发育的影响，以渤海湾14年生大田盛果期红富士为试材进行相关研究，分析了两种不同处理系统对苹果树20～40 cm土壤深度土壤含水量动态变化、根系活力、新梢和叶片生长的影响。结果表明：与正常的施肥管理相比，根域调控可显著增加根系集中分布层干旱时期土壤含水量，保持根际土壤含水量相对稳定在合理区间，进而提高根系活力;显著提高了叶片厚度和叶片含水量。根域调控通过提高土壤含水量，为根系提供一个相对稳定的环境，进而改善果树树体生长。

关键词 苹果树;根域调控;土壤含水量;树体生长

中图分类号：S661.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.007

苹果是我国主要的栽种水果之一，土壤含水量直接影响着果实的品质。面对我国水资源日益短缺的现状，大水漫灌已经无法适应现代果园种植管理需求，通过改善种植方式提高果园节水效能成为行之有效的研究方向。近年来，学者们对此进行了大量研究。赵政阳等[1]研究表明，不同生草处理能不同程度改善土壤质地，形成水分竞争，具有调水蓄水作用;不同覆盖方式也对果园土壤贮水产生影响，覆草能够改善渭北旱地土壤孔隙状，增加1 m土层土壤贮水能力[2]，秸秆覆盖可实现节水增效的效果[3]与王中堂等[4]使用半腐熟树皮对桃园覆盖改善土壤通透性、持水能力和幼树生长的结论一致;也有不少学者尝试使用不同保水剂处理果园土壤，保水剂通过吸水-缓慢释水的过程在一定程度上稳定了土壤含水量[5]，但大部分研究内容未精确到关键土层、关键区域进行分析，从而无法探究影响稳定土壤含水量的关键因素。

束怀瑞[6]认为，苹果树1/4的根系良好生长吸收就能够维持整棵树的生长发育，苹果园土壤分层管理局部优化节水节肥养根壮树技术可通过保证不同土层深度的土壤含水量相对充足且稳定，最大程度发挥土壤各土层作用，通过局部优化根际环境，提高根系吸收效能，更好地为地上部生长提供养分和信号支持[7]。因此，精准定位根际20～40 cm土层土壤组成结构变化引起的土壤水分变化，可以精确地为苹果园栽培管理技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及处理

试验于2018年4月至2019年8月，在山东省烟台招远市辛庄镇湖汪村一处苹果园进行。2018年4月，选择14年生红富士为试材，选择树势健壮，水肥条件一致的植株。试验设置根域调控和对照两个处理。根域调控系统（TK）：参照白健的砖土缓冲系统体系[8]，在两行树体纵向距树体1 m处挖沟，长、宽、深分别为1.5 m、

0.8 m、0.6 m，在沟内纵向垒放4层土培砖，每层砖之间保留10 cm左右孔隙。对照（CK）：为消除土壤结构因素影响，参照根域调控系统，挖相同大小土坑进行填平，不做其他处理，两种试验处理9个重复。两种处理果树每年施肥浇水以正常情况进行。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 土壤含水量测定

采用S型多点法对处理区选点，于2019年3—8月每约20天取土样一次，用土钻取20～40 cm土层土壤，用烘干法测土壤含水量。

1.2.2 根系活力测定

在埋砖靠近果树侧沿砖面挖纵切面，将砖表面20～40 cm深附着的所有根系拣出、处理，采用TTC法测定根系活力。

1.2.3 新梢及叶片相关指标测定

新梢用游标卡尺进行测量，叶片厚度和叶片含水量均采用叶面积仪等常规方法测定。

2 结果与分析

2.1 果园土壤含水量动态变化

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月土壤含水量的动态变化如图1所示，可以看出，两种处理根系集中分布层20～40 cm土壤含水量随季节变化趋势基本一致，均呈现出先升高后降低再升高再降低的变化趋势。TK处理8月前含水量一直高于CK处理，说明TK处理的埋砖通过降雨贮存水分、干旱释放水分，使土壤含水量维持在平稳水平，能够起到吸收缓解地表水下渗功能。TK处理8月土壤含水量低于CK处理，说明埋砖通过吸收水分适当减少土壤含水量，避免因涝灾影响根系。通过数据可以看出，TK处理能基本维持土壤含水量在10%～15%相对稳定区间，有利于为根系提供稳定环境。

2.2 苹果树根系活力变化

根系活力高低代表了根系吸收能力大小。数据分析可知，TK处理根系活力与CK相比显著提高，处理1年后（2019年），TK处理与CK相比根系活力提高18.04%（表1）。该现象可能是由于砖周围提供了稳定的水肥环境，产生大量新生根系，提高了根系活力，提高对土壤养分的吸收能力。

2.3 新梢和叶片生长的影响

对不同处理的新梢和叶片指标进行调查，结果（表2）表明，TK处理的新梢长度略微长于CK，但增长不显著，可防止新梢旺长;TK处理对新梢基部直径无显著作用;TK处理的叶片比叶重、百叶重和叶片含水量均高于CK，差异显著，分别较CK提高了8.30%、26.18%、9.69%，表明TK处理可以增加叶片厚度和葉片含水量。

3 讨论

有研究表明，对于根系生长发育和吸收影响最大的土层为根系集中分布层，可以起到以点带面的关键作用。本试验对根系集中分布层土壤20～40 cm土层进行了精确定位、精准测量，在干旱期间，根域调控处理可以减少地表水下流，维持根际土壤含水量在10%～15%这个相对稳定的范围内;当处于涝期，砖通过孔隙度多的特点，吸收大量水分，吸引根系附着在砖土表层，为根系提供必要的呼吸氧气，减少土壤含水量，使土壤含水量维持在相对合理区间。砖土的多孔隙特点，可以一定程度吸收水分和肥料产生富集效应，吸引大量根系，并产生大量新根，增加植株吸收能力和效率。

本试验表明，根域调控体系通过维持根系集中分布层土壤含水量稳定，避免因旱涝等自然原因影响植株持续生长，提高根系活力，进而从植株稳定生长时长和生长动力方面提供保障，增加地上部叶片厚度和叶面积，提高光合效能，进而提高果实品质。

参考文献：

[1] 赵政阳，李会科.黄土高原旱地苹果园生草对土壤水分的影响[J].园艺学报，2006，33（3）：481-484.

[2] 高茂盛，廖允成，李侠，等.不同覆盖方式对渭北平原旱作苹果园土壤贮水的影响[J].中国农业科学，2010，43（10）：2080-2087.

[3] 秦嗣军，张玉龙，宣景宏，等.山地苹果园秸秆覆盖与穴储肥水结合技术[J].北方果树，2015（5）：29-30.

[4] 王中堂，彭福田，唐海霞，等.不同有机物料覆盖对桃园土壤理化性质及桃幼树生长的影响[J].水土保持学报，2011，25（1）：142-147.

[5] 李中阳，吕谋超，樊向阳，等.不同类型保水剂对冬小麦水分利用效率和根系形态的影响[J].应用生态学报，2015，26（12）：3753-3758.

[6] 束怀瑞.苹果学[M].北京：中国农业出版社，1999.

[7] 陈修德，高东升，束怀瑞.苹果园土壤分层管理局部优化节水节肥养根壮树技术[J].中国果树，2018（1）：5-7.

[8] 白健，李娜，付春霞，等.苹果根域调控对土壤理化性质和根系生长的影响[J].园艺学报，2016，43（5）：829-840.

（责任编辑：赵中正）