庫爾勒香梨生長動態(tài)及相關(guān)性研究

庫爾勒香梨生長動態(tài)及相關(guān)性研究

根據(jù)樹體的生長發(fā)育規(guī)律，科學(xué)的施肥和果實的生產(chǎn)，是建立高效栽培模式的有效手段。根系在果樹生產(chǎn)中起著中心作用,各種土、肥、水管理都是通過影響根系生長來達(dá)到調(diào)控樹體生長和結(jié)實的目的。掌握果樹根、梢、葉、果的生長發(fā)育規(guī)律,因地制宜的采取相應(yīng)的栽培管理措施,是果樹豐產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)的前提。在多個梨品種上都有關(guān)于新梢、果實等地上部生長發(fā)育規(guī)律的研究,但由于研究方法和難度的限制,對梨樹根系生長發(fā)育規(guī)律的研究相對較少。前人對蘋果、核桃、紅棗等果樹根系與地上部的生長發(fā)育規(guī)律的研究表明:果樹的根系與地上部的生長存在交替現(xiàn)象,根系與枝條的交替生長現(xiàn)象最為明顯;根、梢、葉、果在果樹生長發(fā)育過程中,前期爭奪貯藏營養(yǎng),后期爭奪光合產(chǎn)物;一些器官在生長高峰期會積累一定的營養(yǎng)物質(zhì),能夠促進(jìn)其它器官的生長發(fā)育。目前,僅對庫爾勒香梨地上部生長發(fā)育規(guī)律有一些研究,關(guān)于根系的生長發(fā)育規(guī)律及其與地上部生長的相關(guān)性卻未見報道。1材料和方法1.1土壤有機(jī)質(zhì)含量試驗地點設(shè)在新疆輪臺果樹資源圃。試驗園面積1.33hm2,樹齡26a,樹形“疏散分層形”,株行距5m×6m,行向南北。試驗園土壤有機(jī)質(zhì)含量16.79g/kg,全氮341.00mg/kg,全磷184.67mg/kg,全鉀22.28g/kg,管理水平良好。在園中選取樹形、長勢接近,不相鄰的5株試驗樹作為供試材料,分別進(jìn)行根系、新梢、葉片及果實生長發(fā)育動態(tài)的觀察。1.2方法1.2.1觀察土壤深度采用根窖法觀察根系生長。于2012年4月1日在樹冠外圍以人工挖掘方式建立根窖5個,根窖位于樹冠西側(cè),1.5m×1.2m×1.3m(長×寬×深)。根窖頂部覆蓋厚度為10cm的苯板,周圍不留空隙,四周筑起土埂,防止灌水等對根窖的破壞。觀察面低于地面10cm,距離樹干1.5m,觀察面鑲嵌1cm厚玻璃板,中間用篩出的細(xì)土填實。觀察面積1m×1m,觀察面每隔10cm標(biāo)注土壤深度刻度。自玻璃板上開始出現(xiàn)新根時開始,每隔5d觀察1次不同深度土層根系的生長情況。為便于區(qū)分,每次采用不同顏色的記號筆在玻璃板上先描繪出新根后再進(jìn)行測量。記錄每次觀測時各層根系的新根長度。于試驗結(jié)束時取出玻璃板,測量玻璃板上各深度土層根系總的生長量,繪制出各土層根系年總生長量垂直分布圖。1.2.2測定指標(biāo)與方法新梢長度測定:每株試驗樹在樹冠東、南、西、北、頂5個方向共選定20條新梢,測量各時期的新梢長度。百葉重測定:使用便攜式電子天平(0.01g),每次在樹冠外圍隨機(jī)選取30片功能葉進(jìn)行稱重后折算成100片葉的重量。葉綠素含量測定:使用“SPAD-502葉綠素儀”每次在樹冠外圍隨機(jī)測定30片功能葉的葉綠素。果實生長測定:每株試驗樹選定20個果實,使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺(0.01mm)測定果實的縱徑和橫徑。測定時間:2012年春季開始,從各指標(biāo)可以開始觀測時開始到果實采收前截止,每隔5d測量一次新梢長度、葉重、葉綠素含量及果實縱橫徑。1.2.3生長變化曲線圖的繪制采用Excel2007對各試驗樹各時期根系長度、新梢長度、百葉重、葉綠素含量、果實縱橫徑等分別進(jìn)行均值計算,依此繪制出各項指標(biāo)的生長變化曲線圖。2結(jié)果與分析2.1根系生長2.1.1根系生長和生長迅速增加1—根系的生長動態(tài)庫爾勒香梨根系的生長發(fā)育呈現(xiàn)“慢-快-緩-?！钡囊?guī)律(圖1)。5月19日到6月3日根系逐漸開始生長,日生長量不大,此時期根系生長量占年總生長量的13.15%;6月3日到7月8日進(jìn)入根系的快速生長期,根系生長量在這一時期迅速增加,根系的生長量占到了全年生長量的70.10%;7月8日至9月1日,根系生長緩慢,生長量占總生長量的16.47%;到9月1日以后,根系的生長逐漸停止。2.1.2根系生長量最大的區(qū)域各土層根系年總生長量的大小關(guān)系為(表1):中層(40～70cm)>下層(70～100cm)>上層(10～40cm)。根系生長量最大的區(qū)域在40～50cm深的土層內(nèi)。中層根系年總生長量占全窖根系總生長量的46.14%,是上層根系生長量的1.9倍,下層根系的1.5倍。2.1.3根系日生長量大小的關(guān)系各土層內(nèi)根系生長變化也表現(xiàn)為“慢-快-緩-?！钡囊?guī)律(圖2)。中層根系總長度在各觀測時期都最大。7月13日以前,上層和中層根系的生長量大于下層。7月13日以后,下層根系生長量超過上層,到觀測結(jié)束時止,根系總生長量大小關(guān)系為:中層>下層>上層。5月19日至6月28日,上層和中層根系的日生長量普遍大于下層,且兩者相差不大(圖4)。6月28日以后,下層根系的日生長量超過了上層和中層。上層根系7月中旬左右日生長量迅速下降到較低值,中層根系到7月下旬降到較低值。8月27日以后,各土層根系的日生長量逐漸相等并接近停止?？梢钥闯?上層和中層根系在6月中旬就能進(jìn)入生長高峰期,而下層根系要到6月下旬才能進(jìn)入生長高峰期。各土層根系交替生長,上層和中層根系的生長高峰期持續(xù)時間較短(約20d),下層根系持續(xù)時間較長(約40d)。2.2地面生長2.2.1比例對檢測中心2.97%圖25月24日以前是新梢快速生長期,新梢生長量占年總生長量的82.94%(圖4)。5月24日至7月18日為新梢緩慢生長期,此期生長量占年總生長量的13.98%。7月18日至觀測結(jié)束,新梢生長量僅占年總生長量的3.08%,可看作新梢停止生長期。2.2.2時間增長幅度庫爾勒香梨百葉重的變化呈先增后減的趨勢,葉綠素含量呈持續(xù)增加的趨勢(圖5)。百葉重從觀測開始至5月14日迅速增加,5月14日以后增長幅度明顯減小,有些時期甚至略有下降。5月14日至7月18日百葉重較高,在100～125g。7月18日以后,百葉重低于100g并迅速下降。葉綠素含量從觀測開始至6月8日增加迅速,6月8日以后增長幅度明顯減小,直到觀測結(jié)束時為止,始終維持在40～45SPAD。2.2.3日生長的特征從5月4日開始觀測到9月10日觀測結(jié)束時,果實縱徑和橫徑持續(xù)增大(圖6)。縱徑和橫徑生長曲線十分相似,但日生長量在各觀測時期卻并不相同(圖7)。果實縱橫徑的生長,可以近似看作有兩個旺盛期和一個高峰期。果實生長的第一個旺盛期在5月9日至6月3日,縱徑的生長遠(yuǎn)快于橫徑,縱徑的平均日生長量大于橫徑30.6%。果實生長的高峰期在6月17日至7月23日,此時期果實生長速度最快,縱橫徑的日平均生長量分別達(dá)到了0.50mm/d和0.47mm/d,橫徑的生長十分明顯,6月26日至7月13日果實橫徑的日生長量超過了縱徑。果實生長的第二個旺盛期從8月17日至8月27日,此時期是采收前果實最后一次較快生長,縱橫徑的日生長量十分接近,縱徑僅大于橫徑約0.02mm/d。2.3不同季節(jié)和生長季節(jié)時間,土壤根系和根根據(jù)各觀測時期根、梢、果的生長快慢程度,以及葉重與葉綠素含量的高低,繪制根、梢、葉、果的生長關(guān)系圖(圖8)。新梢的生長高峰期在4月中旬至5月中旬,在此期間葉重和葉綠素含量也迅速增加。5月中旬,果實的第一個生長旺盛期會與新梢生長高峰期重疊。到5月下旬,新梢生長開始放緩,而根系開始了快速生長。到6月上旬,根系到達(dá)生長高峰期,葉重和葉綠素含量也漸漸到達(dá)較高值。6月下旬至7月上旬,果實的生長高峰期與根系的生長高峰期重疊。7月中旬,根系生長高峰期結(jié)束,果實日生長量、葉重及葉綠素含量繼續(xù)維持在較高值。7月下旬,果實生長高峰期結(jié)束,葉重迅速下降至較低值,新梢和根系相繼進(jìn)入停長期。8月以后,根、梢、葉等各項指標(biāo)的日生長變化量都很小,果實穩(wěn)定生長到8月下旬又會遇到一個短暫的生長旺盛期。3討論3.1不同深度土層內(nèi)根系生長動物源本試驗到5月中下旬才發(fā)現(xiàn)有少量新根出現(xiàn),這可能是由于挖掘根窖時切斷了根系,玻璃板與觀察面之間又存在一定的間隙,新根長出需要一定的時間所致。試驗觀察到的根系都是斷根以后長出的“白色新根”,而這些“白色新根”正是果樹的生長根和吸收根,這是果樹從土壤中吸收營養(yǎng)和水分最主要的根系。本試驗對不同深度土層內(nèi)根系生長動態(tài)與年總生長量的研究表明,40～70cm深的土層內(nèi)根系生長十分活躍,年總生長量也最大,這一結(jié)果印證了對庫爾勒香梨根系分布的研究結(jié)果。因此,可以考慮把這一深度土層作為庫爾勒香梨肥水管理的重點區(qū)域。本試驗觀察到不同深度土層內(nèi)根系的交替生長現(xiàn)象,是果樹根系生長的普遍規(guī)律。這可能是由于上層土壤溫度回升快,濕度和通氣性都利于根系生長。庫爾勒香梨下層根系雖然進(jìn)入生長高峰期晚,最高日生長量也低于上層和中層,但生長高峰期卻比上層和中層長約20d。這與尹錫鳳等對蘋果梨根系生長的研究結(jié)果類似。尹錫鳳等還發(fā)現(xiàn)蘋果梨下層根系在果實采收完以后還有一次生長高峰,這一現(xiàn)象在香梨根系生長中是否存在,還有待繼續(xù)研究觀察。3.2養(yǎng)分競爭時期我們可以通過分析根、梢、葉、果各器官的生長發(fā)育規(guī)律及相互關(guān)系,推測出各時期樹體營養(yǎng)積累與消耗的大致情況,從而適時地選擇相應(yīng)的栽培管理措施。根系與葉片生長會消耗營養(yǎng),但積累的營養(yǎng)物質(zhì)又可以促進(jìn)其他器官的生長發(fā)育。各器官前期爭奪樹體貯藏養(yǎng)分,后期爭奪光合產(chǎn)物,各器官對養(yǎng)分競爭最激烈的時期也正是田間管理的關(guān)鍵期。5月中旬,葉重和葉綠素含量增加迅速,此時正是新梢生長高峰期,且與果實第一個生長旺盛期重疊。葉片、新梢、果實的生長對養(yǎng)分的競爭十分激烈,而樹體貯藏養(yǎng)分因開花坐果已被大量消耗,適當(dāng)追肥灌水可以補(bǔ)充樹體養(yǎng)分虧缺。5月下旬至6月中旬,新梢生長減弱,果實也較小,是開展夏季修剪工作理想時期。6月下旬,果實進(jìn)入生長高峰期,且此時果實橫徑的生長速度很快,若能及時補(bǔ)充肥水,可以促進(jìn)果實膨大并明顯改善果形。7月中下旬,葉重迅速下降,可以觀察到部分葉片有“黃化”現(xiàn)象。這可能是果實快速生長對葉片中水分與養(yǎng)分的爭奪造成的,此時應(yīng)該注意葉面補(bǔ)肥、追肥灌水。4根系、生長季節(jié)和生長期生長時期變化庫爾勒香梨根系生長的活躍區(qū)域在40～70cm深的土層,不同深度土層內(nèi)根系存在交替生長的現(xiàn)象,上層和中層根系比下層根系進(jìn)入生長高峰期早5～10d,但生長高峰期卻比下層短約20d。