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

根系與地上部分的關(guān)系

蘋果根系生長于土壤中，土壤的水、肥、氣、熱等條件，直接影響根系的生長、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)營養(yǎng)、貯藏營養(yǎng)物質(zhì)、合成各種氨基酸、核蛋白等有機物質(zhì)等功能，并對地上部的生長發(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”，加強土壤管理，為根系生長創(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)營養(yǎng)、水分、產(chǎn)生有機物質(zhì)和細(xì)胞分裂素的功能。這類根的主要特點是具有初生結(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，又分為生長根和吸收根。生長根長而粗壯，形狀像豆芽或比較細(xì)長，其特點是生長迅速，主要用于延長和擴大根系的分布范圍，同時具有一定的吸收能力。生長根加粗生長后轉(zhuǎn)化成黃褐色的木質(zhì)根，并逐步形成主根及各級側(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，生長根可能與地上部新條的旺長相關(guān)，而網(wǎng)狀吸收根的大量形成則意味著地上部生長勢趨于緩和。旺長樹，弱樹，衰老樹等植株營養(yǎng)類型不同，其新根的類型各異，對樹勢的調(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   

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。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個或更多的生長高峰；而分布在土壤下層的根系，由于環(huán)境相對穩(wěn)定，一年內(nèi)往往只出現(xiàn)2個生長高峰或更少。同時，由于樹齡、長勢、結(jié)果狀況及氣候、土壤條件差異，根系在年周期中生長高峰出現(xiàn)的次數(shù)和時間往往不同，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，年周期中會出現(xiàn)三次生長高峰。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，根系生長變?nèi)酰坏诙伍_始于春梢停長以后，于6月上旬至7月上旬達到高峰，隨著果實快速膨大以及大量的花芽分化，根系生長減弱，這次高峰持續(xù)時間最長，發(fā)根數(shù)量最多；第三次高峰開始于秋梢停長后，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高峰。盛果期的成年蘋果樹根系在5-6月出現(xiàn)一個生長高峰，隨著新梢迅速生長，根系生長速率降低，新梢停長后根系有開始生長，8-10月出現(xiàn)第二個高。大年樹因為營養(yǎng)水平明顯降低，因負(fù)載量過高強烈抑制了新根的生長，新根生長微弱，第三次根系生長高峰消失。

生長衰弱的蘋果樹、新定植的旺長幼樹等的根系只有一個高峰。

根系的生長動態(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，但不管根系的生長呈何種曲線，生長高峰與地上部分生長往往交替出現(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，直到4月下旬以發(fā)生吸收根為主，此時影響吸收根發(fā)生和活動的主要因素是貯藏營養(yǎng)和土壤溫度。提高樹體的貯藏營養(yǎng)水平，早春利用地膜覆蓋等措施提高地溫，以促進春季吸收根的盡早發(fā)生，對春季的萌芽、展葉、開花、坐果十分有利。貯藏營養(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前期生長發(fā)育的有效途徑之一。4月下旬以后，生長根的發(fā)生量開始上升，到5月中旬達到高峰，并且一直持續(xù)到春梢停長前。此期恰好是新梢的旺長期，衰弱樹在此高峰前追肥可以促進地上部新梢的生長，有利于恢復(fù)樹勢。旺長樹要控制肥水，追肥應(yīng)春梢停長后進行。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)時間最長，不同樹體類型發(fā)生量的差異也較大，旺長樹、弱樹和小老樹此次生長高峰均比豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)樹要小。此期正是蘋果花芽分化期，旺長樹、大年樹需在此期追肥以促進花芽分化。9月上旬秋稍停長到落葉是新根發(fā)生的秋季高峰期，樹體當(dāng)年的負(fù)載量和葉片生長狀況對這次新根的發(fā)生量影響最大，結(jié)果過多，葉片早落，秋根的發(fā)生量就會明顯減少。秋根的發(fā)生及養(yǎng)分吸收與樹體的貯藏營養(yǎng)密切相關(guān)，生產(chǎn)中必須合理負(fù)荷，保護好葉片，確保秋根的發(fā)生，并結(jié)合秋季施肥，提高樹體的貯藏營養(yǎng)水平。

綜合看來，一年中早春要使新根盡早開始活動，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)對表層根系進行保護，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，在保護好上層根的前提下，應(yīng)該更加重視中層根的土壤管理，果園的施肥、灌水等就重點在根系分布的中層，擴大根系的有效分布層。下層根系除對樹體起固定作用外，還與地上部的長勢有密切關(guān)系，如果根系分布太深時，樹體易旺長，樹勢難以控制；而且下層土

果樹根際土壤特點

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、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)勢的習(xí)性，根系的頂端發(fā)根能力較強，在生長過程遇到阻礙或受到斷根刺激，根系的生長將改變方向或部位轉(zhuǎn)移。一般情況下樹冠邊緣部分長根的發(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，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，不斷更新內(nèi)膛根系。

二、影響根系生長的因素

強烈影響果樹根系的幾個因素

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

根系的生長需要葉片的光合產(chǎn)物——碳水化合物作為原料，而且根的生長以及它吸收活動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)物向根系正常運送分配的因素，都會影響根系的生長發(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，果實與根系相互爭奪有限的營養(yǎng)物質(zhì)，樹體負(fù)載量大，也會嚴(yán)重影響新根的發(fā)生。無秋梢的果樹，其根系秋季生長高峰就會減弱甚至消失；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。

地上部芽的萌發(fā)、葉片的擴展等需要根系合成的細(xì)胞分裂素，根系的生長、老根的增粗需要新梢幼葉和莖尖產(chǎn)生的生長素和赤霉素。因此，弱樹，小老樹恢復(fù)樹勢，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環(huán)境，保持適宜的水、肥、氣、熱條件，同時，保持合理的產(chǎn)量和枝類構(gòu)成，保護好葉片，促使光合產(chǎn)物向根系合理回流，促進根系健康生長，多發(fā)根，發(fā)好根。

2、土壤環(huán)境條件對根系生長的影響

土壤為根系創(chuàng)造一個理想的根際環(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矛盾體。最適宜蘋果根系生長的土壤含水量是田間持水量的60%-80%，而且越接近80%，生長根越多，地上部生長越旺，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勢，當(dāng)土壤干旱缺水時，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，不僅根系早已停止生長和吸收，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養(yǎng)根至關(guān)重要。水過多時，根系窒息引起地上部葉片發(fā)黃脫落，大水漫灌不僅浪費了水分，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、葉片營養(yǎng)缺乏，沙性土壤尤其嚴(yán)重，同時也容易引起新旺長，特別是大雨后的秋梢旺長、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的限制因素，因為土壤再瘠薄也有一定的自然肥力。但土壤的養(yǎng)分狀況對根系的形狀、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、干旱地栽培都會形成這種龐大的根系，對充分利用水分、養(yǎng)分非常有利，但建造過程中消耗大量的光合產(chǎn)物。增施有機肥、提高土壤有機質(zhì)含量是增加根系密度的有力措施。各種礦質(zhì)元素對新根的發(fā)生也有影響，土壤嚴(yán)重缺氮時，吸收根細(xì)短干枯，形似亂發(fā)；氮素過多，生長根比例增大，易使樹體旺長；磷鉀肥則有利于根系的分支，硼、鋅、鈣等微量元素對新根的生長也有促進作用。

氣：土壤通氣性對根系的生長影響較大，土壤空氣中氧氣的濃度達到15%以上時新根才能長出，10%以上時根生長正常，5%左右時生長緩慢，2%-3%時則停止生長，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，分根就會大量發(fā)生，產(chǎn)生一個密度大、功能強的活力點。生產(chǎn)中土壤改良、施基肥等措施最好采用局部改良、集中營養(yǎng)供應(yīng)，以增加活力區(qū)，經(jīng)過3-5年的時間，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必需的措施。

熱：蘋果根系正常生長和吸收需要的最適溫度14-25℃之間，對蘋果根系生長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。

影響根系生長和功能發(fā)揮的環(huán)境因素非常重要，任何一個不適宜，都會對根系產(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。