骏枣根系年生长动态调查研究

郭建玲，秦恒山，李晓娜，高娅倩，荣统鑫，王新建,3*

（1 塔里木大学植物科学学院，新疆阿拉尔 843300；2 南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程试验室；3 兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点试验室）

枣是中国特有的果树。“八月剥枣，十月获稻”，枣树生存能力极强，种植面积广，耐贫瘠、耐盐碱，抗旱、抗寒、抗风沙，素有“铁杆庄稼”之称。红枣营养丰富、香甜可口，可加工成枣粉、枣片、枣脯、枣茶、枣糕、枣酒等，又被称为“木本粮食”；红枣性温，具有养血安神、生津益气的功效，有“天然维生素丸”的美誉，是我国最早的药食兼用的果品之一，常有“日吃三枣，六十还小”和“五谷就大枣，赛过神仙草”等说法[1]。枣在新疆栽培历史悠久，形成了较为丰富的种质资源。截至2013 年12月底，阿克苏地区的红枣种植面积已经达到了17.33余万hm2，产量达到20 余万t，约占全国枣产量的10%。但由于各地管理技术水平参差不齐，栽培技术上存在着很多误区，例如，过量的肥水能够促进果实的膨大、树上吊干过晚采收有利于提高果实重量、一味地追求高产而忽略了红枣本身的品质问题等[1]。近几年，红枣的价格一直处于一种低迷的状态，极大地打击枣农的积极性，甚至有些枣农将枣树砍掉或者弃园。针对目前这种情况，现在对标准化管理技术的需要相当迫切。然而，研究果树主要在于研究根系的生长以及更替的过程。由于根系的研究方法和工作难度的限制，根系的研究多年来进展较慢，与地上部分的研究相比相对落后。因此，加强对果树根系研究，并在此基础上制定合理的栽培措施，从而为根系创造良好的土壤营养空间，对果树丰产十分必要。[2]本试验对阿拉尔市的骏枣自身周年生长情况进行了调查研究，对骏枣根系、枝条、开花数等多个指标进行测量，为实现精准施肥，节约灌溉，对骏枣地上部分、地下部分以及环境之间的相关性进行深入的研究和分析，从而能够在枣树栽培管理过程中为枣农提供有效的建议来降低成本，提高品质。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于阿拉尔市塔里木大学园艺试验站中。土壤pH 值为7.0。土壤条件一致，均无病虫害的发生。由于地处暖温带大陆干旱荒漠气候区，降水稀少，蒸腾量过大，导致土壤湿度较低、空气干燥。水分制约着骏枣树的生长发育。目前，枣园主要采用人工漫灌的方式供给水分，一般是在萌芽期进行春灌，在坐果期进行灌溉，在越冬前进行冬灌。

1.2 试验材料

选取新疆阿拉尔市塔里木大学园艺试验站骏枣园中生长情况良好，无病虫害且较为一致的3 棵骏枣树作为试验材料。因同处于一个枣园之中，环境差异小，做相互对照。其中，选用枣吊、枣头枝、二次枝每棵树各10 个，围绕树的一圈，随机挂牌并标号；采用微根管法对骏枣根系展开调查，在树冠投影的1/2 处，埋入玻璃管，地表外露20cm 左右，所测得根系深度为距离地表下80cm；对枣园内土壤温湿度以及pH 值的测量，是选用每棵树周围的固定的2 个点，选用2 个土壤温湿度仪进行测量，并求取平均值。

1.3 试验方法

1.3.1 微根管法。微根管法是利用BTC 根系生态监测系统（BTC-100USA）和微根管技术定点直接观测根系，在不干扰根系生长过程的前提下，连续监测根的变化过程。使用扫描仪器伸入埋入土壤中的微根管中，将设备用数据线连入电脑，通过操作来运行扫描软件，控制扫描仪器的开始与结束，然后将采集的图像保存在电脑里。利用配套的分析软件（WinRHZOTr on MF 2011a）进行数据分析。

1.3.2 其它测定法。利用仪器测量环境因子以及地上部分的生长量。环境因子包括土壤温度、土壤湿度以及pH 值。而地上部分的生长量包括枣吊、枣头枝、二次枝的加粗生长和伸长生长和骏枣果实纵横径的变化量。另外，例如开花数、坐果数是通过目测计数的方法来计算的。

1.4 数据处理

利用Excel 和WinRHZOTr on MF 2011a 软件进行数据处理。枝条和果实的有关指标的试验数据经过Excel 软件进行数据的整理，并做出折线图。根系有关的试验数据使用WinRHZOTr on MF 2011a 软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 骏枣根系年生长动态变化分析

2.1.1 骏枣水平根系年生长动态变化分析。水平根沿着土体水平方向生长，它在土中的深度和范围随树种、品种、砧木不同而不同。

图1 地表下60～80cm 范围内水平根系平均总长度变化

图2 地表下40～60cm 范围内水平根系平均总长度变化

图3 地表下20～40cm 范围内水平根系平均总长度变化

由图1～3 可知，不同范围内土层中水平根系的平均总长度的变化是不同步的。在地表下20～80cm 土层范围内，水平根系平均总长度的变化大体来看有4 个生长高峰期，主要出现在5 月底、6 月底、7 月底和9 月中旬。在5 月上旬和9 月初，曾浇过1 次水，7 月中旬出现阴雨天气，降雨量较大，土壤水分含量增加，根系生长较快。在这个过程中，在6 月底，枝条生长停止，而根系生长迅速。根系从7 月中下旬～9 月中旬生长较缓慢，而骏枣果实的纵横径变化从7 月中下旬开始明显，至9 月中旬，骏枣果实指数稳定。

图4 地表下60～80cm 范围内水平根系平均根尖数变化

图5 地表下40～60cm 范围内水平根系平均根尖数变化

图6 地表下20～40cm 范围内水平根系平均根尖数变化

由图4～6 可知，从整体来看，在60～80cm 土层范围内根尖数量要远远大于20～60cm 土层范围内的根尖数量，根系更替的速度也更快，这可能由于受水分的影响，由于每次灌溉量少，深层土壤干旱，于是根尖数快速增长。在20～40cm 土层范围中，根尖的数量变化主要呈现3 个高峰期，主要为6 月初、7 月初、9 月底。由于土层较浅，可能与土壤含水量的变化有关。在7 月果实开始生长，需要较多的营养和水分，促使根系大量生长，出现较多的根尖来汲取土壤里的养分。

吸收根是须根的先端发生的初生根，是吸收水分和养分的主要器官。从测量水平根所获得的扫描图像中可看出，吸收根主要大量形成的时期是在5～6 月。而从整个阶段中看，5 月、6 月、7 月这3 个月中形成的吸收根的数量能够占到周年吸收根数量的77.5%左右。说明在骏枣花期这一时期，需要大量的水分和养分来供给此阶段的正常进行。同时，在5 月吸收根迅速生长的过程中，骏枣的一次枝、二次枝、枣吊的生长也较为旺盛。综上所述，在这3 个月中，吸收根所吸收的水分和养分的量是巨大的。在日常管理中，在这3 个阶段应该加强水肥管理。由于天气炎热，气温偏高，枣园所处地带的降水量又特别少，蒸腾量过大，为了维持枣花正常的分化发育过程，应该勤灌溉。在花期前，也应该追肥或者在春季施基肥，以提供营养。由表1 可知，吸收根的主要分布是在距离植株20～60cm 的土层中，骏枣的根系属于浅根系，根系分布较浅，由于土层0～10cm为耕作层，在平日枣园管理过程中，例如翻地、锄草等，都会对骏枣的根系有所损伤。因此骏枣吸收根的主要分布区域为地表下20～60cm。骏枣根系有非常明显的向水向肥的特性，由于枣园内每次的灌溉量不是很通透，因此，骏枣水平根系的吸收根的分布有上移的趋势。

表1 水平根系的吸收根平均数量统计表 单位：个

输导根的主要作用是运输水分和养分，同时也有固定的作用。随着时间的推移，部分的吸收根可以生长转化为输导根。由表2 可知，输导根形成的阶段也主要是在5 月、6 月、7 月中旬。这3 个月中输导根的数量占到了周年输导根数量的70%左右。说明在这3 个月里，吸收根的更替与转化是处在一个很活跃的状态。在根系分析过程中，跟踪一个输导根的生长变化动态，发现输导根快速伸长生长是在6 月，而后慢慢颜色变褐，逐渐消失。但在这个过程中，包含着增粗生长的过程。

2.1.2 骏枣垂直根系年生长动态变化分析。骏枣垂直根系，分布较深，且变化十分趋同。有3 个明显的生长高峰，且一年中垂直根生长量较大，由图7～9 可知，根系从土壤解冻之后，生长速率就逐渐增加，直到5 月底，生长速率才慢慢地降低。到了7 月中旬，发根数量骤减，且生长缓慢。在9 月初，发根数量才略有增加，以一个较缓慢的速度生长。

表2 水平根系的输导根平均数量统计表 单位：个

图7 地表下60～80cm 垂直根变化

图8 地表下40～60cm 垂直根变化

图9 地表下20～40cm 垂直根变化

表3 垂直根系的吸收根平均数量统计表 单位：个

相比之下，垂直根中的吸收根数量要远远少于水平根中的吸收根数量。由于骏枣根系浅，枣园的土壤湿度较小，骏枣的根系分布较广，才能够吸收到较多的水分和养分来供给地上部分的生长、发育。从整个根系的吸收根、疏导根的分布以及数量变化来看，主要还是花期前后变化较快，形成数量较多，根系生长较为旺盛。俗话说“干长根，湿长叶”，根系在这一阶段生长旺盛，主要还是由于土壤里水分含量较少，为了汲取较多的水分，果树必须生长出更为庞大的根系。综上所述，骏枣的根系还比较发达，所以具备一定的抗旱的能力，对于生长的环境要求并不太严格。

由图10～12 所示，垂直根的根尖分布在土层20～60cm 范围内，能够占到20～80cm 范围内根尖总数的76.8%。土层40～60cm 范围内，变化趋势是较为一致的，均是有2 个变化高峰期。第1 次高峰期仅仅相隔10d 左右，60～80cm 土层内根尖变化高峰期是在6 月中旬和9 月中旬，而40～60cm 土层内根尖变化高峰期时在6 月初和9 月中旬。在9 月中旬后，随着环境的变化，根尖数慢慢减少。直至11 月底停止变化。

表4 垂直根系的输导根平均数量统计表 单位：个

图10 地表下60～80cm 垂直根根尖平均数变化

图11 地表下40～60cm 垂直根根尖平均数变化

图12 地表下20～40cm 垂直根根尖平均数变化

2.2 枝条年生长动态变化分析

2.2.1 枣头枝年生长动态变化分析。在5 月中下旬，骏枣枣头枝枝条伸长生长占主导优势，尤其是在5 月中旬，伸长生长迅速，增粗生长变化较为缓慢。从6 月初开始，伸长生长的净生长量在日趋减小。在6 月初，枣头枝增粗生长速率较快，相比之下，伸长生长量变化量小，变化不显著。从整个趋势来看，伸长生长在整个周年中，有1 个大的生长高峰期，2 个小的生长高峰期。而后生长曲线呈现波动性下降的趋势。而枣头枝的增粗生长量有2 个大的高峰期，分别在6 月中旬左右以及6 月下旬，而此时正是坐果的初期，养分竞争较为激烈，造成了坐果难的结果（图13～14）。

图13 骏枣枣头枝伸长生长平均净生长量变化

图14 骏枣枣头枝粗生长平均净生长量变化

2.2.2 二次枝年生长动态变化分析。由图15 可知，在5月17 日左右，骏枣二次枝枝条的伸长生长量和加粗生长量达到高峰。而后二者都日趋下降。在6 月底左右停止生长。二次枝枝条长度的净生长量变化折线图如图16 所示，由于自身生长差异以及局部环境的差异，在一定范围内有所不同。从4 月底挖穴埋管，到混拌肥土，填穴。在此之后，从2019 年5 月5 日开始测量二次枝的生长量，发现从5 月5 日开始一直到5 月17 日，二次枝伸长生长的速率在逐渐增加，到了5 月17 日前后，达到峰值。而后直至6 月4 日前后二次枝伸长生长的速率逐渐降低。虽仍在生长，但变化量微小。直至6月底，二次枝停止伸长生长。在整个过程中，二次枝枝条的伸长生长，有2 个高峰期，分别在5 月中旬和6 月上旬。由图16 可知，在整个测量过程中发现，二次枝粗度的净生长变化波动较大，在5 月11 日～5 月23 日，有1 个生长高峰期。此后，生长速度变缓，从后面的整个趋势而言，加粗生长的变化量在减小，直到6 月底加粗生长也逼近停止。

图15 骏枣二次枝伸长生长平均净生长量变化

图16 骏枣二次枝粗生长平均净生长量变化

2.2.3 枣吊年生长动态变化分析。由图17～18 可知，在4 月底开花之时，枣吊伸长生长量开始变大，直至5 月中旬，骏枣枣吊的伸长生长迎来1 个大的高峰期，生长速率大。在此期间，增粗生长量很小。在5 月中旬之前，增粗生长有1 个生长高峰期，但从花期前，生长逐步减缓。因此，在5 月中旬，枣吊的伸长生长和加粗生长有1 个高峰更替。枣吊的粗度净生长变化波动较大，在之后，还有3 个明显的生长高峰期。在7 月中旬，枣吊停止伸长生长。在8 月上旬，枣吊也不再增粗生长。

图17 骏枣枣吊伸长生长平均净生长量变化

图18 骏枣枣吊粗生长平均净生长量变化

2.3 骏枣花器官分析

图19 骏枣平均花蕾数变化分析

2.3.1 骏枣花蕾数变化分析。骏枣花期较长，从4 月底开始，陆陆续续地可见花蕾。直到5 月中下旬，花蕾数增长较快。在5 月下旬之后，花蕾数脱落较明显，尤其是在中下旬，有连续3 天沙尘暴，分别为5 月24～26日。不仅气温波动较大，风沙还大，也有降雨出现，容易对骏枣枣吊上的花蕾造成机械伤害。这是造成5 月下旬～5 月底期间花蕾数减少的主要因素之一。而后，在6 月初，天气大多偏阴且常有3、4 级风和降雨出现，导致花蕾数持续降低，且在此期间，二次枝以及枣吊生长速率较快，造成养分竞争。

2.3.2 骏枣开花数变化分析。由图20 可知，从5 月中旬，骏枣进入始花期，从23 日前后开始，开花数迅速增加，从整体看，在6 月中旬，落花日趋严重，但最终每枣吊上所留开花数较少。在此过程中发现，在6 月正值新疆高温干旱季节,空气湿度较低,枣焦花现象十分严重。从而造成花体凋落，坐果率极低。

图20 骏枣平均开花数变化

图21 骏枣果实平均纵横径变化

2.4 骏枣果实纵横径变化分析

骏枣纵横径的生长曲线，是呈现单峰“s”曲线增长，且生长速度为“慢-快-慢”。果实生长前期纵径生长速率大于横径生长速率，在8 月1 日～9 月21 日之间，果实横径增长速率增大，横径变化明显。而后果实还有一个皱缩的过程，比之前略微缩减一点之后，果实指数保持不变。

2.5 根系与地上部分相关性分析

在根系生长出现第1 次高峰期时，枣头枝的生长也随即出现第1 次生长高峰，而枣吊生长高峰期和二次枝的伸长生长高峰期是与根系生长高峰期交错进行的，相差10d 左右，但二次枝的粗生长高峰期与根系第1 个高峰期出现时间较为一致。

在7 月，根系生长速度较缓慢，这时果实的生长速度逐渐加快，在9 月中下旬，骏枣果实的生长达到最大值，而根系的生长随后出现1 个生长小高峰。

综上所述，采用微根管法，在埋入玻璃管的过程中，对根系有很大的损伤。然后肥土混拌填土之后，根系再生能力较强，发根数量较多，直至5 月初，根系生长量日趋增加，且保持一个较为快速的速度生长，根系吸取土壤营养与水分的能力较强，为骏枣树体地上部分的快速生长奠定了基础。由于在5 月底枣头枝伸长生长、二次枝、枣吊生长速度加快，抑制了根系的生长。树体光合作用所形成的有机物大部分供应枝叶以及花蕾的生长，为开花做准备，贮藏一定的营养。在现蕾之时，连续3d 阴雨天气，再加上大风，不仅造成了落蕾，还将一些二次枝折断。在花期，天气高温干旱，焦花现象严重，是造成落花的重要原因之一。在7 月中下旬，骏枣枝条生长缓慢甚至停止生长，此时，树体营养集中供应于骏枣果实。但在8 月初和9 月初，发根数量增多，导致果实第1 次和第2 次生理落果，大大地降低了坐果率。直至12 月初，由于气温较低，土壤干旱，骏枣根系发根数量大大减少，生长较为缓慢。

3 结论

骏枣根系从整体来看有3 个明显的生长高峰期。在4 月初开始生长，直至5 月初根系的生长量日趋增加，且以一个较快的速度生长，在5 月底左右出现1 个生长高峰，而后生长的速度逐渐下降，在7 月底和8 月底分别有1 个生长高峰期。在11 月中下旬通过显微镜观察，骏枣根系已经停长。

骏枣根系的分布主要是存在于地表下10～60cm的范围内。骏枣根系较细且分布较浅，有非常明显的向水向肥的特点。吸收根和输导根主要在5 月、6 月、7 月中生长较为旺盛。

在根系生长出现第1 次高峰期时，枣头枝的生长也随即出现第1 次生长高峰，而枣吊生长高峰期和二次枝的伸长生长高峰期和根系生长高峰期是交错进行的，相差10d 左右，但二次枝的粗生长高峰期与根系第1 个高峰期出现时间较为一致。

在7 月，根系生长速度较缓慢，这时果实的生长速度逐渐加快，在9 月中下旬，骏枣果实的生长达到最大值，而根系的生长随后出现1 个生长小高峰。

4 讨论

骏枣坐果率低，经分析认为有以下几点原因：一是在花器官发育阶段，根系大量发根，与地上部分生长竞争营养加剧，营养不足以供给花器官，导致花器官脱落。针对这一现象，应对骏枣果树的枝条进行修剪，例如采取摘心、环剥、抹芽、除萌蘖等措施，促进地上部分的生长。二是焦花现象严重，花期正处于高温干旱时期，在花开后，很容易被灼焦失水，使花器官脱落。针对这一问题，本研究认为在此期间要增加灌溉量，由于蒸腾作用，水汽向上蒸发，能够有效地增加局部空气湿度，有利于保花，减少成本，快速见效也可以在傍晚喷水降温。还有采用田间生草法，提高空气湿度，从而达到保花效果。喷施适量赤霉素，能够促进枣树花粉萌发和刺激子房膨大，也有利于保花。三是授粉不充分，枣树是虫媒花，在花期放蜂，能够有效地提高坐果率。

骏枣裂果现象严重，是由于长期干旱后降雨量骤加或者遇到阴雨天气，使果实表面水分分布不均匀导致。还与骏枣内在因素有关，例如果实皮层的薄壁细胞的弹性和厚度。为了防止裂果，一是在雨季要及时排放积水，在干旱之时要及时灌溉，防止过干过湿，要保持适度的土壤湿度。二是可以喷施化学药剂，增加Ca 的含量，从而减少裂果[9]。三是要在较好的栽培条件下，使树体生长旺盛，营养生长与生殖生长比例协调，减少裂果。