果树根系与新梢生长的相关性

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果树根系与新梢生长的相关性

根系与新梢的生长都需要营养物质,两者存在竞争,但树体能自动调节。如根系的生长高峰往往介于两次新梢生长高峰之间。通常认为“根深叶茂”,根多梢叶也多,根与梢生长量呈正相关,相互促进,是最终的结果,但并非任何时候都如此,在双方密切关联的发展进程中有时也出现相互制约。

1、当年根鲜重与梢叶鲜重的相关性

杨洪强(1992)于新梢生长前期(5~7月份)和生长后期(8~10月份),对二年生苹果幼树当年生根鲜重(x)与新梢及叶片的总鲜重(y)进行调查和回归分析得出(图10.1):生长前期一次回归:y =22. 8085+2.366x

r=0.8392**,F=42. 872>F0.01(1, 18)=8.285

二次回归:y=8.8053+3.5663x-0.0163x2

r=0. 8456**,F=21.32>F0.01(2, 17)=6.112

二次方程是一个开口向下的抛物线。对二次方程求导得,当x=109. 4 g时,y max=203 g,此时当年生部分鲜重根/冠=0.539。从以上回归方程可知,7月份以前,地上地下当年生部分存在极显著相关,同时随着当年生根鲜重的增加,新梢及叶片鲜重也增加,但二次方程显示当根鲜重超过某一临界值(x=109. 4g)后,梢叶鲜重减少。这说明生长前期贮藏营养物质有限,根、梢生长营养竞争激烈时,并非总是直线关系,并非总是“根深叶茂”。之所以出现这种现象,与生长前期营养物质有限,根与梢生长竞争激烈有关。

生长后期一次回归:Y=22. 8729 + 1.1332x

r= 0. 9189** F=119. 37>F0.01:(1, 22)=7.945

二次回归:Y=38 - 3928 + 0.638x + 0.0029x2

r=0. 9256* F=62. 282>F0.01 (2, 21)=5.78

二次方程是开口向上的抛物线。对二次方程求导知,当x=-110g时方程有最小值,根据实际情况x∈〔0,+∞〕,当x=0时,y min=38.3928g。分析二次方程,可知在x∈〔0,+∞〕范围内,新梢及叶片鲜重(y)随着当年生根鲜重(x)的增加而增加以至无穷,并未出现因根系生长(x)过大而抑制地上部生长(y)的情况。这是由于生长后期光合同化器官已经建成,叶片制造的碳水化合物能够满足地上地下的需要,根、梢营养竞争已经减弱,转入相互促进。这种情况下,根生长量大,梢叶生长量也大。比较前、后期的根、梢生长关系,可以说生长前期属于竞争制约期,而后期是协调促进期。为缓和生长前期的养分竞争,应加强前一年生长后期的促根管理,提高贮藏营养水平。生长前期则重点放在促进梢叶生长方面,不去过分追求增加新根数量。但是,萌芽前一定数量的新根生长有利于水分养分的吸收、CTK的合成和对地上部的供应。

2、梢叶鲜重/树干鲜重与根类、根量及根系活力的关系

利用向前法选取回归变量,可比较生长前期和后期各因子对梢叶鲜重/树干鲜重的重要性(贡献大小)。生长前期选取一个因子,当年生根鲜重/多年生根鲜重(x1)被选中,方程为y= 0.4720 + 1.4791 x1,r=0.8149**(r0.01(25)=0.4869)。选取两个因子,吸收根数/延长根数(x2)接着被选中,方程为y=0.1536 + 1.4986 x1 + 0.1068 x2,r=0.8796**。

当全部因子被选中时,入选顺序为:当年生根鲜重/多年生根(x1)>吸收根数/延长根数(x2)>白色根总数/总根鲜(x4)>脱氢酶活性(x5)>白色根总数/当年生根鲜重(x3)>活跃吸收面积百分数(x6),方程为:

y= 0.34+1.7188x1+0.1679x2-0.0007x3-0.001x4+ 0.0039x5+ 0.0099x6,r = 0. 9132**。

生长后期各指标的入选顺序为x2> x3> x4> x5> x6> x1,方程为:

y= - 4.5089+ 0.1259x 1- 0.0568x 2- 0.0021x 3+ 0.0021x 4+ 0.0015x 5+ 0.1291x 6,r =0.6459**。 比较各因子的入选顺序,可以看出生长前期,当年生根鲜重/多年生根鲜重对梢叶鲜重/树干鲜重最重要,其次是吸收根数/延长根数;生长后期则是吸收根数/延长根数最重要,而当年生根重/多年生根鲜重变得最次要。这是由于生长后期果树的根体系已经建立起来,当年生根重比较稳定,故梢/干的变化很少受其影响;而在生长前期,根系处于建造阶段,新根重量变化很大,而且当年生地上部分对当年生根重的变化很敏感,故此时当年生根鲜重/多年生根鲜重,在生长前期显得尤为重要。吸收根/延长根及白色根总数代表的是新根的活跃点,最易受营养和环境的影响,与苹果树的营养状况密切相关,在生长后期,根骨架已经建立起来,新根重变得次要时,它们就显得尤为重要。

上面的回归分析中显示,在生长期前期,梢叶鲜重的增长并非随着当年生根鲜重的增长一直增长,而是有一定限度,超过这一限度根重增加反而降低梢重,所以,前期管理不要盲目地增加根量,在促进根系发育的同时,还要注意改善地上光合性能,尽量缓和根梢的营养竞争。生长后期同化器官已经建成,新根与新梢营养竟争减弱,地上地下相互促进,没有出现根系生长量过大而抑制地上

生长的情形,所以生

长后期可以放开手

脚大力加强促根管

理。但是前期当年生

地上部分对当年生

根重反应更敏感,因

而前期根系管理比

后期效果会更明显。

向前回归法得到生

长前期当年生根鲜重对当年生地上部分最重要,后期则是

白根数量和吸收根

数/延长根数的比

值最重要,所以,前期管理要注意增加新鲜根重,后期则须注意根系的更新,使得白根数和吸收根数/延长根数处于一个适宜的范围。

(杨洪强,束怀瑞.2007. 苹果根系研究.科学出版社,p205-207)

当年生根鲜重(g )

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