國(guó)家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系西安綜合試驗(yàn)站 史繼東 鄭其峰 
第一章 蘋果根系生長(zhǎng)與土壤的關(guān)系

根系與地上部分的關(guān)系

蘋果根系生長(zhǎng)于土壤中，土壤的水、肥、氣、熱等條件，直接影響根系的生長(zhǎng)、形態(tài)建造、分布及功能的發(fā)揮。根系具有支撐固定樹體、從土壤中吸收水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、合成各種氨基酸、核蛋白等有機(jī)物質(zhì)等功能，并對(duì)地上部的生長(zhǎng)發(fā)育起調(diào)節(jié)作用（如葉片的形成與衰老，葉綠素的合成，花芽分化等）。因此，根系是樹體整體發(fā)育的基礎(chǔ)和中心。果樹生產(chǎn)應(yīng)通過“改地”來“換天”，通過“養(yǎng)根”來“壯樹”，加強(qiáng)土壤管理，為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的環(huán)境條件是蘋果優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培技術(shù)的基礎(chǔ)。只有充分掌握根系的發(fā)生習(xí)性及與土壤、肥料和水分的關(guān)系，才能做到對(duì)癥下藥，科學(xué)管理。

蘋果的根系按功能大體分為兩大類。一類是行使固定，貯藏和輸導(dǎo)水分、養(yǎng)分的功能，主要是具有次生結(jié)構(gòu)、木質(zhì)化的黃褐色根；另一類是吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)、水分、產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)和細(xì)胞分裂素的功能。這類根的主要特點(diǎn)是具有初生結(jié)構(gòu)、木質(zhì)化程度低、著生于各類根上的白色新根，它是根系的主要活性部位。白色的新根按其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的不同，又分為生長(zhǎng)根和吸收根。生長(zhǎng)根長(zhǎng)而粗壯，形狀像豆芽或比較細(xì)長(zhǎng)，其特點(diǎn)是生長(zhǎng)迅速，主要用于延長(zhǎng)和擴(kuò)大根系的分布范圍，同時(shí)具有一定的吸收能力。生長(zhǎng)根加粗生長(zhǎng)后轉(zhuǎn)化成黃褐色的木質(zhì)根，并逐步形成主根及各級(jí)側(cè)根，構(gòu)成根系的骨架。吸收根較細(xì)而短，在土壤中密生成網(wǎng)狀，每年發(fā)生量大，長(zhǎng)度一般5毫米，粗度在0.2-1毫米間。白色新根的類型、數(shù)量與地上部枝類組成有密切相關(guān)性，生長(zhǎng)根可能與地上部新條的旺長(zhǎng)相關(guān)，而網(wǎng)狀吸收根的大量形成則意味著地上部生長(zhǎng)勢(shì)趨于緩和。旺長(zhǎng)樹，弱樹，衰老樹等植株?duì)I養(yǎng)類型不同，其新根的類型各異，對(duì)樹勢(shì)的調(diào)節(jié)與改造除了地上部修剪調(diào)節(jié)外，還必須調(diào)控根類型的轉(zhuǎn)化。

2、新根發(fā)生的季節(jié)特點(diǎn)   

與地上部分不同，蘋果樹根系沒有明顯的自然休眠期，只要條件適宜，周年均可生長(zhǎng)。由于上層土壤環(huán)境變化較大，分布在土壤上層的根系一年內(nèi)可以出現(xiàn)3個(gè)或更多的生長(zhǎng)高峰；而分布在土壤下層的根系，由于環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，一年內(nèi)往往只出現(xiàn)2個(gè)生長(zhǎng)高峰或更少。同時(shí)，由于樹齡、長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)果狀況及氣候、土壤條件差異，根系在年周期中生長(zhǎng)高峰出現(xiàn)的次數(shù)和時(shí)間往往不同，歸結(jié)起來大概有以下三種類型。

初結(jié)果的樹和小年樹的根系以及分布在土壤上層的根系，年周期中會(huì)出現(xiàn)三次生長(zhǎng)高峰。第一次出現(xiàn)在3月下旬至4月上旬，隨著開花與新梢迅長(zhǎng)，根系生長(zhǎng)變?nèi)?；第二次開始于春梢停長(zhǎng)以后，于6月上旬至7月上旬達(dá)到高峰，隨著果實(shí)快速膨大以及大量的花芽分化，根系生長(zhǎng)減弱，這次高峰持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，發(fā)根數(shù)量最多；第三次高峰開始于秋梢停長(zhǎng)后，從9月延續(xù)至11月。

大年樹、盛果期成年蘋果樹的根系以及分布在土壤下層的根系，每年往往有兩次生長(zhǎng)高峰。盛果期的成年蘋果樹根系在5-6月出現(xiàn)一個(gè)生長(zhǎng)高峰，隨著新梢迅速生長(zhǎng)，根系生長(zhǎng)速率降低，新梢停長(zhǎng)后根系有開始生長(zhǎng)，8-10月出現(xiàn)第二個(gè)高。大年樹因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)水平明顯降低，因負(fù)載量過高強(qiáng)烈抑制了新根的生長(zhǎng)，新根生長(zhǎng)微弱，第三次根系生長(zhǎng)高峰消失。

生長(zhǎng)衰弱的蘋果樹、新定植的旺長(zhǎng)幼樹等的根系只有一個(gè)高峰。

根系的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)受多種因素影響，在同樣的環(huán)境條件下，大田植株新根發(fā)生動(dòng)態(tài)往往三種情況都有。顯然，要確定某一品種的根系發(fā)生屬于何種類型是困難的，但不管根系的生長(zhǎng)呈何種曲線，生長(zhǎng)高峰與地上部分生長(zhǎng)往往交替出現(xiàn)，這與樹體同化養(yǎng)分分配方向有關(guān)。早期落葉的蘋果樹幾乎沒有新根發(fā)生。

不同季節(jié)新根發(fā)生的類型及數(shù)量不同。早春從萌芽前開始，吸收根首先開始活動(dòng)，直到4月下旬以發(fā)生吸收根為主，此時(shí)影響吸收根發(fā)生和活動(dòng)的主要因素是貯藏營(yíng)養(yǎng)和土壤溫度。提高樹體的貯藏營(yíng)養(yǎng)水平，早春利用地膜覆蓋等措施提高地溫，以促進(jìn)春季吸收根的盡早發(fā)生，對(duì)春季的萌芽、展葉、開花、坐果十分有利。貯藏營(yíng)養(yǎng)水平低的小年樹（前一年大年），因春季吸收根量少，單靠根系吸收的養(yǎng)分難以滿足前期樹體的需要，萌芽前涂抹果友氨基酸是提高小年樹坐果率和促進(jìn)前期生長(zhǎng)發(fā)育的有效途徑之一。4月下旬以后，生長(zhǎng)根的發(fā)生量開始上升，到5月中旬達(dá)到高峰，并且一直持續(xù)到春梢停長(zhǎng)前。此期恰好是新梢的旺長(zhǎng)期，衰弱樹在此高峰前追肥可以促進(jìn)地上部新梢的生長(zhǎng)，有利于恢復(fù)樹勢(shì)。旺長(zhǎng)樹要控制肥水，追肥應(yīng)春梢停長(zhǎng)后進(jìn)行。從5月底或6月上旬到7月份為新根發(fā)生的夏季高峰期，一年中以此期的新根發(fā)生量最大，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，不同樹體類型發(fā)生量的差異也較大，旺長(zhǎng)樹、弱樹和小老樹此次生長(zhǎng)高峰均比豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)樹要小。此期正是蘋果花芽分化期，旺長(zhǎng)樹、大年樹需在此期追肥以促進(jìn)花芽分化。9月上旬秋稍停長(zhǎng)到落葉是新根發(fā)生的秋季高峰期，樹體當(dāng)年的負(fù)載量和葉片生長(zhǎng)狀況對(duì)這次新根的發(fā)生量影響最大，結(jié)果過多，葉片早落，秋根的發(fā)生量就會(huì)明顯減少。秋根的發(fā)生及養(yǎng)分吸收與樹體的貯藏營(yíng)養(yǎng)密切相關(guān)，生產(chǎn)中必須合理負(fù)荷，保護(hù)好葉片，確保秋根的發(fā)生，并結(jié)合秋季施肥，提高樹體的貯藏營(yíng)養(yǎng)水平。

綜合看來，一年中早春要使新根盡早開始活動(dòng)，春季高峰的新根量要因植株類型而加以促控，夏季新根量則應(yīng)穩(wěn)定保持在較高水平，秋季則要保證秋根的發(fā)生，以提高樹體的貯藏營(yíng)養(yǎng)。

土壤管理狀況與根系的分布有密切關(guān)系，根系的垂直分布受土壤結(jié)構(gòu)和層性的影響。黏重土、有障礙層或地下水位等會(huì)限制根系向深層延伸；在結(jié)構(gòu)良好的土壤中根系垂直分布可深達(dá)1米以上，但80%左右的根系仍然集中在40厘米土層內(nèi)，特別是20厘米表層分布更加集中，這與上層土壤疏松、通氣性發(fā)好、肥力高有密切關(guān)系。新生吸收根的發(fā)生也主要在表層，60%-80%的吸收根集中發(fā)生于表層。因此表層根的保護(hù)和利用不能忽視，無論根系的分布有多深，只要表層水、肥、氣、熱條件好且穩(wěn)定，表層根生長(zhǎng)良好，地上部就能優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)。土壤表層（0-20厘米）是根系的活性生長(zhǎng)區(qū)域，溫度、水分條件變化幅度大、不穩(wěn)定，受外界環(huán)境條件影響大，生產(chǎn)中應(yīng)對(duì)表層根系進(jìn)行保護(hù)，為表層根系提供穩(wěn)定適宜的水、肥、氣、熱條件。中層土壤水、肥、氣、熱因子比較穩(wěn)定，利于根系的生長(zhǎng)，在保護(hù)好上層根的前提下，應(yīng)該更加重視中層根的土壤管理，果園的施肥、灌水等就重點(diǎn)在根系分布的中層，擴(kuò)大根系的有效分布層。下層根系除對(duì)樹體起固定作用外，還與地上部的長(zhǎng)勢(shì)有密切關(guān)系，如果根系分布太深時(shí)，樹體易旺長(zhǎng)，樹勢(shì)難以控制；而且下層土

果樹根際土壤特點(diǎn)

壤透氣性差，有效養(yǎng)分含量低。在黏重、地下水位較高的土壤，就限制了深層根系的施展，從而導(dǎo)致地上部器官容易出現(xiàn)缺素癥、秋梢旺長(zhǎng)、葉片發(fā)黃或早期落葉等現(xiàn)象。因此，果園土壤管理應(yīng)以保護(hù)上層（0-20厘米）、穩(wěn)定中層（20-40厘米）、拓展下層（40-60厘米），使不同層次根系分布均勻合理，上、中、下層比例協(xié)調(diào)。

蘋果的新根發(fā)生與分布在水平層次上也不相同，新根的發(fā)生習(xí)性也有頂端優(yōu)勢(shì)的習(xí)性，根系的頂端發(fā)根能力較強(qiáng)，在生長(zhǎng)過程遇到阻礙或受到斷根刺激，根系的生長(zhǎng)將改變方向或部位轉(zhuǎn)移。一般情況下樹冠邊緣部分長(zhǎng)根的發(fā)生量較大，生產(chǎn)中應(yīng)注意的土壤改良和肥料供應(yīng)，充分利用邊緣根系。內(nèi)膛生長(zhǎng)根發(fā)生量小，根系密度大，更新速度慢，易衰老。加上生產(chǎn)中又習(xí)慣采用環(huán)狀、條溝施基肥，造成內(nèi)膛土壤結(jié)構(gòu)惡化、水分養(yǎng)分貧乏、內(nèi)膛根系密集區(qū)功能衰退、新根細(xì)短、質(zhì)量差或難以再發(fā)生。10年以上的成齡樹都存在不同程度地內(nèi)膛根系光禿現(xiàn)象，20年以上大樹更加明顯。因此，果園生產(chǎn)中，在充分利用邊緣根的同時(shí)，更應(yīng)注重改良內(nèi)膛土壤環(huán)境條件，更新利用內(nèi)膛根系，如基肥的施用采用放射溝狀與條溝相結(jié)合的交替方法，養(yǎng)好邊緣根的同時(shí)，不斷更新內(nèi)膛根系。

二、影響根系生長(zhǎng)的因素

強(qiáng)烈影響果樹根系的幾個(gè)因素

蘋果根系的生長(zhǎng)主要受樹體本身營(yíng)養(yǎng)水平、激素平衡和外界環(huán)境的影響。

根系的生長(zhǎng)需要葉片的光合產(chǎn)物——碳水化合物作為原料，而且根的生長(zhǎng)以及它吸收活動(dòng)還需要根呼吸作用分解碳水化合物而釋放的能量。因此，葉片的光合產(chǎn)物與根的發(fā)生、吸收、合成等功能的發(fā)揮有極其密切的關(guān)系。通常樹體葉片越多，發(fā)根也越多；葉片脫落越早，秋季發(fā)根也越少。凡是影響葉片光合生產(chǎn)及光合產(chǎn)物向根系正常運(yùn)送分配的因素，都會(huì)影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育。如秋季早落葉樹，因影響了光合產(chǎn)物向根系的回流和積累，致使秋季和第二年春天的新根發(fā)生量明顯減少，即使增施肥水，也難以提高。大年樹，果實(shí)與根系相互爭(zhēng)奪有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，樹體負(fù)載量大，也會(huì)嚴(yán)重影響新根的發(fā)生。無秋梢的果樹，其根系秋季生長(zhǎng)高峰就會(huì)減弱甚至消失；主干環(huán)割、環(huán)剝以及腐爛病也嚴(yán)重影響了根系的生長(zhǎng)。

地上部芽的萌發(fā)、葉片的擴(kuò)展等需要根系合成的細(xì)胞分裂素，根系的生長(zhǎng)、老根的增粗需要新梢幼葉和莖尖產(chǎn)生的生長(zhǎng)素和赤霉素。因此，弱樹，小老樹恢復(fù)樹勢(shì)，不僅增施氮肥、灌水，還要結(jié)合重剪，刺激新梢和幼葉發(fā)生。

在生產(chǎn)當(dāng)中，盡量改善果樹根系的生長(zhǎng)環(huán)境，保持適宜的水、肥、氣、熱條件，同時(shí)，保持合理的產(chǎn)量和枝類構(gòu)成，保護(hù)好葉片，促使光合產(chǎn)物向根系合理回流，促進(jìn)根系健康生長(zhǎng)，多發(fā)根，發(fā)好根。

2、土壤環(huán)境條件對(duì)根系生長(zhǎng)的影響

土壤為根系創(chuàng)造一個(gè)理想的根際環(huán)境。良好的果園土壤應(yīng)保證果樹。

  “吃得飽”－養(yǎng)分供應(yīng)充足

  “喝得足”－水分供應(yīng)充分

  “住得好”－土壤空氣流通、溫度適宜

  “站得穩(wěn)”－根系發(fā)育正常，能伸展開，機(jī)械支持牢固

土壤環(huán)境條件主要指土壤中溫度、濕度、通氣性、營(yíng)養(yǎng)成分和酸堿度等。

水：在土壤結(jié)構(gòu)一定的情況下，影響土壤氧氣的主要因素是土壤含水量。土壤孔隙度與水是一對(duì)矛盾體。最適宜蘋果根系生長(zhǎng)的土壤含水量是田間持水量的60%-80%，而且越接近80%，生長(zhǎng)根越多，地上部生長(zhǎng)越旺，越接近60%，吸收根越多，并與地上部成花有相關(guān)性?？梢酝ㄟ^控水來控制根的類型及樹體長(zhǎng)勢(shì)，當(dāng)土壤干旱缺水時(shí)，葉子可以從根中奪取水分，所以根系的受害遠(yuǎn)在地上部萎蔫之前，等葉片萎蔫時(shí)，不僅根系早已停止生長(zhǎng)和吸收，而且已經(jīng)開始死亡。合理保水灌水，保證適宜的土壤含水量對(duì)養(yǎng)根至關(guān)重要。水過多時(shí)，根系窒息引起地上部葉片發(fā)黃脫落，大水漫灌不僅浪費(fèi)了水分，還造成了土壤中的有效氧分隨水流失，大雨或大水漫灌后，經(jīng)常出現(xiàn)新梢、葉片營(yíng)養(yǎng)缺乏，沙性土壤尤其嚴(yán)重，同時(shí)也容易引起新旺長(zhǎng)，特別是大雨后的秋梢旺長(zhǎng)、新梢中下部葉片早落等。

肥：土壤養(yǎng)分不像通氣、水分和溫度那樣成為根系生長(zhǎng)的限制因素，因?yàn)橥寥涝亳け∫灿幸欢ǖ淖匀环柿Α５寥赖酿B(yǎng)分狀況對(duì)根系的形狀、分布和密度影響很大，肥沃的土壤根系密度大，分布范圍比較集中；瘠薄土壤的根系數(shù)為了獲得養(yǎng)分，就要廣域覓食，分布密度降低，貧瘠、干旱地栽培都會(huì)形成這種龐大的根系，對(duì)充分利用水分、養(yǎng)分非常有利，但建造過程中消耗大量的光合產(chǎn)物。增施有機(jī)肥、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量是增加根系密度的有力措施。各種礦質(zhì)元素對(duì)新根的發(fā)生也有影響，土壤嚴(yán)重缺氮時(shí)，吸收根細(xì)短干枯，形似亂發(fā)；氮素過多，生長(zhǎng)根比例增大，易使樹體旺長(zhǎng)；磷鉀肥則有利于根系的分支，硼、鋅、鈣等微量元素對(duì)新根的生長(zhǎng)也有促進(jìn)作用。

氣：土壤通氣性對(duì)根系的生長(zhǎng)影響較大，土壤空氣中氧氣的濃度達(dá)到15%以上時(shí)新根才能長(zhǎng)出，10%以上時(shí)根生長(zhǎng)正常，5%左右時(shí)生長(zhǎng)緩慢，2%-3%時(shí)則停止生長(zhǎng)，斷根傷口愈合和發(fā)出新根要求更高的土壤氧氣含量。土壤結(jié)構(gòu)影響土壤氣體狀況，不同類型土壤根系的形狀，分布、新根量及功能各異。黏土地根系分布淺，并常呈線性分布，分根少，密度小，特別是網(wǎng)狀吸收根量小，但在延伸過程中，如遇到透氣性好的區(qū)域，分根就會(huì)大量發(fā)生，產(chǎn)生一個(gè)密度大、功能強(qiáng)的活力點(diǎn)。生產(chǎn)中土壤改良、施基肥等措施最好采用局部改良、集中營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)，以增加活力區(qū)，經(jīng)過3-5年的時(shí)間，把樹冠周圍土壤全部改良。沙土地的根系分布較深、較遠(yuǎn)，并呈勻性分布，分根較多，網(wǎng)狀根量大。在貧瘠、干旱的沙土地果園吸收根細(xì)短，功能差，養(yǎng)護(hù)這種根系就要靠增加肥水。山地一般有效土層淺，下層常有礫石層存在，限制了根系向下擴(kuò)展，因而根系常集中分布于表層，呈“層性”分布。有黏板層存在的沖積平原沙地，也常出現(xiàn)這種層性分布，此類土壤除充分利用透氣性較好的表層土壤外，打破障礙層也是一項(xiàng)必需的措施。

熱：蘋果根系正常生長(zhǎng)和吸收需要的最適溫度14-25℃之間，對(duì)蘋果根系生長(zhǎng)的影響主要是早春地溫低、上升慢，夏季地溫過高和冬季凍土層過深等，特別是表土層，一年中溫度變化幅度過大，生產(chǎn)中常利用地膜覆蓋來提高早春地溫，夏季覆草遮蔭降溫和冬季保溫等措施。

影響根系生長(zhǎng)和功能發(fā)揮的環(huán)境因素非常重要，任何一個(gè)不適宜，都會(huì)對(duì)根系產(chǎn)生不利的影響。分析果園土壤問題要全面，土肥水管理要綜合考慮，除考慮各因素的數(shù)量水平外（如肥水的多少，溫度的高低等）外，還要考慮各因素的穩(wěn)定性，土壤、肥料和水分管理措施在年間應(yīng)具有連續(xù)性和穩(wěn)定性。要養(yǎng)好根，必須將內(nèi)外因子結(jié)合，先從內(nèi)因入手，在養(yǎng)葉保葉促進(jìn)光合產(chǎn)物回流的前提下，使土壤水、肥、氣、熱等諸因素適宜協(xié)調(diào)穩(wěn)定。