壟膜保墑集雨栽培對旱地桃樹根系分布的影響

王晨冰，趙秀梅，常 毅，李彥軍，李寬瑩，陳建軍，王發(fā)林

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省秦安縣果業(yè)局，甘肅 秦安 741600）

秦安縣地處甘肅省中部，是甘肅省桃主產(chǎn)區(qū)，桃園以淺山旱地建園為主，灌溉依靠自然降水，春旱時(shí)常發(fā)生。該區(qū)降水多集中在7—9月份，降水時(shí)空分布不均是桃豐產(chǎn)和品質(zhì)提高的主要限制因素。自2010年以來，壟膜保墑集雨技術(shù)已在甘肅蘋果、桃樹栽培中被廣泛應(yīng)用，并對這項(xiàng)技術(shù)在蘋果生產(chǎn)中對土壤溫度、水分、及品質(zhì)的影響做了一定的研究［1~2］。作為不同樹種，桃樹根系發(fā)達(dá)，側(cè)根和須根較多，吸收力強(qiáng)，但根系分布淺，覆膜可能對根系生長及分布產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)而影響地上部果樹生長及果實(shí)品質(zhì)。因此，研究壟膜保墑集雨技術(shù)對桃樹根系分布及對果實(shí)品質(zhì)的影響對指導(dǎo)旱地桃樹栽培具有實(shí)踐意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以2005年定植桃樹為試材，品種為秦王桃。地膜采用厚度為0.02mm、幅寬1.4m的黑色農(nóng)用地膜。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2009年3月至2012年10月在甘肅省天水市秦安縣興國鎮(zhèn)柴家山進(jìn)行，地處東徑105°41′，北緯34°50′，當(dāng)?shù)睾０? 361m，年均降水量507.3 mm，年蒸發(fā)量為1 423mm。降水多集中于7—9月份，占全年降水量的70%左右；年平均氣溫10.0～11.4℃，有效積溫3 382.2℃，年日照時(shí)數(shù)2 208.1 h，無霜期176 d。試驗(yàn)地土壤為黃綿土，100 cm土層土壤容重為1.31 g/cm3，田間持水量平均為23.17%。栽植密度3m×4m，無灌溉條件，管理水平一般。

1.3 試驗(yàn)方法

自2010年3月1日至2012年10月于試驗(yàn)園設(shè)置2種處理方式，即壟膜覆蓋集雨（FM）和清耕園（CK）。FM方法采取頂凌覆膜的方法（如圖1），在樹冠投影內(nèi)側(cè)20～30 cm處，挖寬、深各40 cm的溝，施入基肥（腐熟有機(jī)肥50 kg/株）后回填。在施肥坑外順行向貼施肥坑外緣做寬、深分別為10 cm的集雨溝，溝土覆蓋于行內(nèi)，高10 cm，使壟面呈斜面，樹干周圍3～5 cm處不覆土。每處理選取長勢一致的健康桃樹5株，即為5次重復(fù)。果園其它管理方式相同。

圖1 壟膜保墑集雨技術(shù)田間布置圖

根系分布格局測定于2012年10月進(jìn)行［3］，各處理桃樹從距樹基160 cm開始，垂直于行向挖深1.2m、長1.5m剖面（剖面調(diào)查結(jié)束后順行依次調(diào)查距主干160 cm、120 cm、80 cm、40 cm處剖面根系），在剖面上劃10 cm×10 cm的網(wǎng)格線，統(tǒng)計(jì)每網(wǎng)格內(nèi)直徑小于2、2～5、5～10mm、大于10mm根的數(shù)目。須根數(shù)量的調(diào)查采用方塊取土法，在距剖面中線0、80、160 cm處挖40 cm×40 cm×40 cm的土方，過篩將須根分離，用水沖洗，分別收集各土層根系并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。將分離出的根105℃殺青30min，然后75℃烘至恒重，測定根干重。果實(shí)近成熟時(shí)，每株從樹冠東南西北4個(gè)方向各采8個(gè)果，將每處理果實(shí)混合，用稱重法測定單果重。產(chǎn)量用標(biāo)準(zhǔn)株法計(jì)算，可滴定酸量測定用氫氧化鈉滴定法［4］，果實(shí)硬度采用FT327型硬度計(jì)（探頭直徑8mm）測定，可溶性固形物用FYT4手持糖量儀測定，Vc含量測定用紫外分光光度法［5］。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS16.0軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著性分析采用Duncan新復(fù)極差法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理桃樹根系的垂直分布

從表1可以看出FM根系總數(shù)顯著高于CK，增加了15%。不同土層中根數(shù)量差異明顯，在0～20、20～40、80～100 cm土層中，F(xiàn)M處理的根數(shù)目顯著高于CK；而在40～60、100～120 cm土層中，根數(shù)目顯著低于CK。無論是CK還是FM處理，小于2mm的根系主要分布于0～40 cm土層，占總根數(shù)比例極高。同時(shí)FM樹在0～40 cm土層中根系數(shù)顯著高于CK，說明FM處理后須根有上移分布趨勢，明顯提高了表層吸收根數(shù)目，這利于桃樹吸收土壤營養(yǎng)及水分。

2.2 不同處理桃樹根系的水平分布

圖2 FM處理的桃樹根系分布

表1 FM處理與CK的根系垂直分布狀況 條

表2 不同處理桃樹根系的干重

表3 不同處理桃樹果實(shí)品質(zhì)及產(chǎn)量

圖3 CK的桃樹根系分布

FM根系的水平分布與CK相比存在顯著差異（圖2，圖3），CK根系水平分布表現(xiàn)為先增后減的趨勢，根系集中分布于40～80 cm處；FM樹根系集中水平分布在距樹干80～120 cm處，占整個(gè)剖面根數(shù)的53.8%，而且在距樹干12 cm處有一峰值，這可能與這個(gè)局域恰好是集雨施肥溝有關(guān)，符合根系的趨水肥性，且直徑小于2mm的根密度大，占整個(gè)剖面根數(shù)的83.7%，說明FM導(dǎo)致根系在水平分布上向外擴(kuò)展。

2.3 不同處理的桃樹根系干重

根系干重反映根系的大小及同化產(chǎn)物向地下的轉(zhuǎn)移量。從表2可以看出不同處理對根干重有很大的影響，F(xiàn)M處理各級側(cè)根干重（除＞10mm側(cè)根外）均顯著高于CK，總干重比CK高40.2%，＜2、2～5、5～10mm的側(cè)根干重分別比CK高58.5%、31.4%和66.5%。

2.4 不同處理的桃產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)

對連續(xù)3 a桃果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的均值進(jìn)行分析比較，表明桃園采取壟膜集雨保墑技術(shù)后，提高了桃果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量（表3）。單果重FM處理較CK增加9.0%，產(chǎn)量較CK增加11.5%，可溶性固形物、硬度和Vc含量均有所增加，而可滴定酸的含量較CK有所下降。

3 小結(jié)與討論

1）根系是植物的重要營養(yǎng)器官，植物根系的形態(tài)與分布特征是影響其吸收功能和吸收效率的重要因素之一。壟膜覆蓋對桃樹的根系分布具有顯著的影響，在水平方向，相比清耕（CK）吸收根有向集雨溝集中的趨勢；在垂直方向，相比清耕（CK），吸收根有向0~20 cm土層集中的趨勢。同時(shí)，增加了吸收根的數(shù)量，這與孟素艷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)果樹山地起壟栽植0~40 cm的土層中總根量較平作多38%，＜2mm根系多31.1%的結(jié)果類似［6］。

2）壟膜覆蓋能夠提高桃果實(shí)單果重，可溶性固形物含量也略有升高。這與張坤等在對蘋果園進(jìn)行壟膜集雨保墑試驗(yàn)得出的覆膜可顯著提高蘋果單果重和總糖含量，可溶性固形物含量略有升高的結(jié)果一致［2］。

3）由于桃樹根系同時(shí)受栽植土壤條件和其他環(huán)境因素及人為因素的影響［7］，所以生產(chǎn)實(shí)踐中既要順應(yīng)環(huán)境變化因勢利導(dǎo)，又要據(jù)其習(xí)性采取更為合理的栽培方式和施肥管理，盡可能使桃樹最大程度地發(fā)揮其自身根系構(gòu)型的潛能。壟膜覆蓋有效提高土壤含水量，解決了山旱地桃園早春干旱問題，同時(shí)提高了產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)，是適合干旱地區(qū)果園覆蓋的一種覆蓋方式。

［1］ 張 坤，王發(fā)林，劉小勇，等.地面覆蓋對果園土壤水熱分布和果實(shí)品質(zhì)的影響［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，19（11）：45-50.

［2］ 張 坤，王發(fā)林，劉小勇，等.旱地果園起壟覆膜集雨措施對樹體水分利用的影響.灌溉排水學(xué)報(bào)，2011，30（3）：68-71.

［3］ Bohm W．根系研究法［M］.北京：科學(xué)出版社，1985：8-73；298．

［4］ 張憲政，陳鳳玉，王榮富.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2001：144-151．

［5］ 鄒 琦.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000．

［6］ 孟素艷．山地蘋果園起壟栽培增產(chǎn)試驗(yàn)［J］.西南園藝，1999，27（2）：44．

［7］ 晏清洪，王 偉，任德新，等.滴灌濕潤比對成齡庫爾勒香梨樹根系分布的影響［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2011，30（2）：63-67．