一种提高苹果苗木质量的限根栽培方法与流程

本发明属于苹果苗木栽培技术领域，尤其涉及一种提高苹果苗木质量的限根栽培方法。

背景技术：

苹果是世界性果品，因其生态适应性强，果品耐储藏，供应时间长，营养价值高而深得世界人民的喜爱，在全球广泛栽培，2013年，中国苹果种植面积为227.22万ha，产量3968.26万t，是我国第一主产水果。发展苹果产业对于促进我国苹果的主产区的经济发展和提高人民的生活水平有着重要的意义。以陕西省为例，2013年陕西苹果的种植面积为66.520万ha，产量为942.82万t，苹果产业已经成为陕西苹果产区国民经济的支柱产业和富民产业。陈学森等全面概述了欧美等世界苹果生产先进国家的共同特点，其中大苗木、大密度、标准化、早果性等代表了当今世界苹果产业发展趋势，商业化苗圃生产的无病毒优质大苗是早果丰产的关键(陈学森等2010)。虽然我国是世界上最大的苹果生产和消费国，但是我国苹果生产中，在品种布局，果园劳动力，品种和砧木，果园管理技术，苹果果实等方面存在着问题。高质量的苗木是建立高标准果园的基础，直接影响苹果产业的发展，而我国苹果苗木质量普遍较差的现状也是苹果生产中存在的重要问题。另外，随着苹果产业的发展和栽培模式的变革，今后5-10年是我国苹果大规模更新换代的关键时期，如何从苹果苗木方面提供支持和保障便成为一个值得高度重视的问题。故研究影响苹果苗木质量的关键因素及提高苹果苗木质量的重要技术，就成为一项具有重要意义的工作。高质量的大苗是建立高标准果园的基础，直接影响苹果产业的发展。苗木质量指在特定立地条件下能满足其成活和生长的一种状态。我国国家标准《苹果苗木》(GB 9847—2003)依据侧根数、砧木长度、苗木高度、粗度、倾斜度和整形带内饱满芽数，划分了乔化苹果苗和矮化中间砧苹果苗的3个等级标准。众多研究也表明苗木的高度、粗度、根系发育状况以及嫁接类苗木的愈合程度、腋芽发育状况、幼苗的分枝方位等因素也是衡量和评价苗木质量的重要指标。但是目前，我国苹果苗木的生产还缺乏统一的规范，不同苗圃苗木质量的很多参数和国家标准的要求存在较大的差异。我国苹果苗木生产中，矮化苹果苗木以矮化中间砧苗为主，约占95％，自根苗生产很少。多采用一年生实生砧木苗上嫁接中间砧，次年再嫁接上品种的方式进行育苗，从实生种子的播种到苗木出圃历时3年。目前众多的调查研究表明我国苹果苗木繁育中存在着众多问题，如育苗密度过大、管理粗放和苗木质量较差等，如根系，株高不能达到苹果苗木生产标准的要求。通过对山东省和陕西省苹果苗木质量的调查分析发现在苹果苗木生产未按照平苗木苹果苗木标准进行严格生产，苹果苗木质量与我国国家苗木标准差距大，苗木整体质量有待提高。所以研究提高苹果苗木质量的重要技术及影响苹果苗木质量的关键因素，是一项具有重要意义的工作。事实上育苗密度过大(普遍为30cm×5cm)是苹果苗木质量较差的重要原因之一。相比之下，法国和意大利等国家多采用宽行距、低密度(多为80×30cm)的方式进行育苗；苗圃都建立砧木繁殖圃、采穗圃。苗木繁殖多采用矮化自根砧，首先对砧木进行机械水平根剪切，起苗后将砧木苗分级，定植在育苗圃内，再在其上嫁接品种；这样生产出来的优质壮苗的主根健壮，侧根多，毛细根密集，主干健壮、羽状分枝多，都是3年生带有分枝的大苗，再配以肥水滴灌系统，栽植后第二年即可形成一定的产量，3年后达到丰产，果实品质好、单位面积产量高、省工，而且便于形成具有较高光合效能，同时对劳动力需求较低的高纺锤形树形。这种先进的育苗技术对我国苹果苗木的生产具有很重要的借鉴意义。国外苹果先进生产国育苗技术很重要的一个特点就是对苹果苗木进行了断根和移栽，很多研究表明断根可有效地控制根系生长区域，缩短养分输导距离，吸收根系增加，树势中庸健壮，同时控制秋梢生长。对“富士”苹果幼树断根的结果表明断根处理后植株山梨醇、蔗糖和可溶性总糖含量增加；断根处理同时导致了植株碳水化合物代谢相关酶活性增强；在2年生“富士/M26/八棱海棠”苹果幼树上的断根试验研究在干旱环境条件下，断根处理能够部分缓解干旱胁迫对苹果幼树生长发育、碳水化合物含量、以及土壤根际环境产生的一些不良影响；以5年生盆栽苹果为试材进行断根和剪枝结果表明断根明显提高了苹果植株叶片的水分利用效率(WUE)。而在对苗木进行移栽的过程中同样会有根系挖断，所以移栽也是断根的一种形式；同时，在苹果苗木育苗过程当中，苗木生长一定时间后将高育苗密度的苗木移栽定植为低密度，可以大大提高土地利用效率，降低苹果苗木生产成本，育出的苗木质量高。植物根系既是吸收养分和水分的重要器官，也是多种物质同化转化、合成的场所。植物的地上部分和地下根系始终保持着生长动态平衡，并形成特定的根冠比。两部分既相互联系又相互制约，二者正常生长发育也互为前提。因此，限制一方的生长必定会影响另一方的生长。由于田间土壤条件存在差异，植物的根系不可能都处在最适宜的环境中，大多数情况下只有一部分根系能够正常发挥其功能，其它根系主要处于闲置或空耗状态，但这并不影响整个植株的正常生长发育，这就是植物的“生长冗余”现象。那么通过一些技术来控制植物根系的生长，减少“生长冗余”现象，使植物的营养集中向生产所需要的部位供应，达到节约水肥和资源的目的，对树形较大、产量较低的果树产业尤其重要。限根栽培就是利用物理或生态的方式将植物根系控制在一定的容积内，通过控制植物根系的生长来调节地上部分营养生长和生殖生长的一种新型栽培技术。限根栽培的方式主要有：(1)容器限制：通过容器如盆栽，控根容器、无纺布、营养钵等来将植物的根系限制在一定的生长范围内。王灿磊等研究结果表明植物根系受到限根栽培的影响，限根栽培后主根系变得较短，但是植株具有发达侧根系，另外根系密度变得较大，具有较高的根系活力，限根栽培还显著改善了西瓜果实的品质。(2)机械处理：在植株定植时断根，根系弯曲、根系盘圈、根系打结、或者直接撕裂垂直根等都能够起到限制根系生长的作用。断根能够可以将植株的根系有效地控制在一定的区域当中，同时能够缩短养分输导的距离，增加吸收根系，植株的树势会变得中庸而健壮，还可以控制秋梢生长，从而达到控制地上部生长的作用；在断根处理后盆栽苹果植株的山梨醇、蔗糖和可溶性总糖含量增加；植株叶片的水分利用效率(WUE)明显提高；另外在干旱环境条件下，断根处理能够部分缓解干旱胁迫对苹果幼树生长发育、碳水化合物含量、以及土壤根际环境产生的一些不良影响。另外有研究表明，对植物的根系进行机械限制，去除根系的生长点可以增加侧根的发生。在我国，很早以前人们在移栽苗木时为了提高移栽的成活率，经常会先提前用机械(刀或铲)对苗木进行断根从而达到促根目的的方法，到现在为止，在行道树，风景树等大树移栽当中还在用这种办法。而在西方国家，早期还常采用定期人工移动容器法来切断容器苗根系向周围土壤中的延伸。移栽能促进苗木根系发育、提高苗木质量这一有效方法在西方国家也已形成共识；(3)地下水位限制；利用植株根系的趋水性，适当的降低地下水位的高度，避免植株根系向下延伸，例如起垄或者下揖宽窄沟进行栽培，不仅可使植株正常生长，还有利于早开花结果；(4)化学药剂限制；主要包括化学试剂和外源激素控制根两种，化学试剂一般是铜制剂为主要元素，控根效果好；外源激素有效控根的试剂还有乙稀磷、氟乐灵等控根效果很明显，但也有毒害作用；(5)养分和水分控制：根据植株根系对水肥供应性的吸收特点，把植株根系控制在其生长范围内；(6)地上部生长限制：利用整形修剪、整枝打权、増加开花量、提高坐果率等方式减少植株根的生长，以这样的方式来达到限制植株根系生长的效果；(7)增加植株密度，削减植株根系生长空间，可提高植株种植密度，对根的限制也起到一定的影响；(8)利用植化相克：利用杂草或者其他作物与植株的根系进行水肥养分的竞争来达到限根的目的。在不同的限根栽培方式下根系生长及外界环境发生变化，导致根系功能发生相应的变化，进而影响植株外部的生长和内部生理生化反应。一方面能促进根系再生及新根生长，另一方面使地上部新梢生长受到抑制。大量试验结果表明，限根栽培能够促发果树侧根，抑制新梢生长，促进成花，提高坐果率，增加产量，提高苗木质量。对我国苹果苗木的生产现状而言，限根栽培技术有很大的应用价值：限根栽培将苹果根系限制在已知的范围内，能够克服传统栽培模式下施肥的盲目性；限根栽培可控制地上部的营养生长，减少植物“生长冗余”现象；由于限根栽培抑制了新梢的旺盛生长，使树体变矮小便于密植，从而达到节水节肥，且在苹果育苗时，限根栽培可大大增加育苗密度，提高土地利用效率，降低苗木生产成本，缓解农业生产用地日益减少的矛盾，环境友好且可持续发展。同时有效的控制植物地上部分和地下部分以及营养器官和生殖器官同化物的分配，育出的苗木质量好。限根栽培技术作为一种改善农业资源利用以及提高苗木质量的有效方法，深入地探索和研究限根栽培技术对苹果苗木质量的影响及其相关生理机制对我国的苗木生产实践具有很重要的意义。苹果苗木是建园的基础，对苹果产业发展有重要的影响。目前我国苹果苗木繁育主要采用实生砧木作为基砧的矮化中间砧坐地苗，出圃的苗木质量差，主根发达，侧根少而弱，导致建园后成活率低，结果较晚，丰产性差。苗木繁育技术存在诸多问题是导致苗木质量普遍较差的重要原因，同时也是苹果生产中存在的重要问题和也是制约我国苹果产业发展的重要因素。

综上所述，目前我国苹果苗木繁育主要采用实生砧木作为基砧的矮化中间砧坐地苗，出圃的苗木质量差，主根发达，侧根少而弱，导致建园后成活率低，结果较晚，丰产性差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高苹果苗木质量的限根栽培方法，旨在解决目前我国苹果苗木繁育主要采用实生砧木作为基砧的矮化中间砧坐地苗，出圃的苗木质量差，主根发达，侧根少而弱，导致建园后成活率低，结果较晚，丰产性差的问题。

本发明是这样实现的，一种提高苹果苗木质量的限根栽培方法，所述提高苹果苗木质量的限根栽培方法构建四种能够改变苹果苗木质量的限根栽培方法：

(1)只断根，不移栽，进行一侧一次性断根，断主根，在距离树干周15cm处用长30cm，宽20cm的铁锨进行断根；

(2)移栽，将苗子从地里挖出，摘除所有叶片定植，限根程度为较轻；

(3)移栽+断根，将苹果幼苗主根从根颈处往下保留10cm，其余主根部分用枝剪剪去，然后进行移栽，侧根保留；

(4)移栽+无纺布限根，即挖深40cm，宽30cm的丰产沟，底部和两壁铺上无纺布，回填土定植，无纺布规格为150g/m2，幅宽为1.6m。

所述方法(1)和方法(2)能够提高苹果苗木质量，方法(2)效果最佳，处理后叶片中可溶性总糖的含量逐渐增加，在前期根系可溶性总糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于未处理植株。

本发明提供的提高苹果苗木质量的限根栽培方法，以一年生苹果苗木T337/八棱海棠和二年生长富/T337/八棱海棠为试验材料，试验于2014年11月下旬于陕西杨凌进行，设断根、移栽、断根+移栽、无纺布限根四个处理，分别以相应大田正常生长苗为对照，测定苹果苗木生长及生理指标，比较不同限根方式对苹果苗木质量及相关生理指标的影响。结果表明：1.限根栽培对苹果苗木的生长具有显著的抑制作用，限根程度越大的苹果苗木生长速率越小；限根处理使植株叶面积，叶片干重减少，细根量明显增加，粗根量明显减少；根系总表面积，根系体积和根尖数显著增加；断根处理可增加地下部分生物量；限根处理对地上部分生长的影响较地下根系更为显著。本发明参照苹果苗木质量等级划分标准，与限根栽培生产二年生苹果苗木的质量进行对比分析得出，适度的限根可提高苹果苗木的质量比如断根和移栽，而限根程度严重的移栽+断根，移栽+无纺布限根处理虽然可以增加苗木的侧根数，但是对地上部生长的抑制作用过大，没有达到提高苗木质量的作用。2.限根栽培使苹果苗木净光合速率，气孔导度，胞间CO₂浓度，蒸腾速率减少，水分利用效率增加。移栽处理后叶片ZR含量高于对照，根系却低于对照，叶片及根系当中的ABA含量较对照显著增加；限根栽培下，叶片中的IAA含量显著升高，根系中IAA含量显著降低；限根栽培对根部IAA的含量影响大于对地上部叶片中IAA的含量影响；限根处理减少了植株中GA含量。限根处理后叶片中可溶性总糖的含量逐渐增加，其中蔗糖含量呈现先减少后增加的趋势，适度的限根前期能够使叶片中的蔗糖含量增加，而过度的限根则会使其减少；限根处理后根系当中可溶性总糖含量呈先下降后上升的趋势，在前期各限根处理根系可溶性总糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于对照。由于限根栽培抑制了新梢的旺盛生长，使树体变矮小便于密植，从而达到节水节肥，且在苹果育苗时，限根栽培可大大增加育苗密度，提高土地利用效率，降低苗木生产成本，缓解农业生产用地日益减少的矛盾，环境友好且可持续发展。同时有效的控制植物地上部分和地下部分以及营养器官和生殖器官同化物的分配，育出的苗木质量好。限根栽培技术作为一种改善农业资源利用以及提高苗木质量的有效方法，深入地探索和研究限根栽培技术对苹果苗木质量的影响及其相关生理机制对我国的苗木生产实践具有很重要的意义。

本发明参照苹果苗木质量等级划分标准，与限根栽培生产二年生苹果苗木的质量进行对比分析得出，适度的限根可提高苹果苗木的质量比如断根和移栽，而限根程度严重的移栽+断根，移栽+无纺布限根处理虽然可以增加苗木的侧根数，但是对地上部生长的抑制作用过大，没有达到提高苗木质量的作用。限根处理后叶片中可溶性总糖的含量逐渐增加，在前期各限根处理根系可溶性总糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于对照。

附图说明

图1是本发明实施例提供的限根栽培对一年生苹果苗木株高和茎粗的影响示意图；

图中：A：株高 B：径粗。

图2是本发明实施例提供的限根栽培对二年生苹果苗木生长的影响示意图；

图中：A：株高 B：径粗。

图3是本发明实施例提供的限根栽培对苹果苗木单叶面积和单叶片质量的影响示意图；

图中：A一年生植株；B二年生植株。

图4是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株地上部与地下部生物量影响示意图。

图5是本发明实施例提供的限根栽培对二年生植株地上部与地下部生物量影响示意图。

图6是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株内源激素的影响示意图。

图7是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株叶片可溶性总糖的影响示意图。

图8是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株叶片可溶性糖的影响示意图；

图中：A：蔗糖 B：葡萄糖 C：果糖 D：山梨醇。

图9是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株根系可溶性总糖的影响示意图。

图10是本发明实施例提供的限根栽培对一年生植株根系可溶性糖的影响示意图；

图中：A：蔗糖 B：葡萄糖 C：果糖 D：山梨醇。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合试验对本发明的应用原理作进一步的描述。

1试验主要以苹果苗木限根栽培的方式和限根栽培适宜的树龄为切入点，通过研究不同限根方式苗木质量评价指标相关生理指标影响，筛选出效果较佳的限根栽培方式和苹果苗木限根栽培适宜的树龄，为人为提高苹果苗木质量及苹果早丰优栽培提供理论依据，并提出我国苹果实生苗培育优质大苗新技术体系。

1.1实验园区概况

试验于2014年11月-2015年10月进行，试验地点为陕西省咸阳市杨凌示范区国家苹果改良中心杨凌分中心试验示范基地(东经108°04′，北纬34°16′)，平均海拔525m，年均日照时数约为2150h，年平均气温约为12.9℃，年降雨量约为635.1mm，无霜期约为210d，属大陆性暖温带季风气候。

1.2试验材料

以一年生苹果苗木T337/八棱海棠和二年生长富/T337/八棱海棠为试验材料，其中，一年生苹果苗木T337/八棱海棠平均株高91.67cm、径粗8.81mm、粗根数8(＞0.45mm)、细根数21(＜0.45mm)；二年生长富/T337/八棱海棠平均株高101.7cm、基砧粗度为13.33mm、中间砧粗度粗为10.78mm、粗根数7(＞0.45mm)、细根数23(＜0.45mm)、根砧长度为10.33cm，规格基本一致；种植密度为80cm×30cm。于2014年11月下旬进行处理，分别有断根、移栽、移栽+断根、移栽+无纺布限根四个处理，分别以大田正常生长苗为对照。每个处理及对照分别为400株，处理后统一进行灌水，采用苗圃常规管理。

1.3试验方法

试验处理在2014年11月下旬移栽时进行，对照为大田坐地培育苗，不进行任何处理。各处理具体操作如下：

处理1：只断根，不移栽。因为苗龄小，进行一侧一次性断根，断主根。在距离树干周约15cm处用长30cm，宽20cm的铁锨进行断根，限根程度为轻。

处理2：移栽。将苗子从地里挖出，摘除所有叶片定植，限根程度为较轻。

处理3：移栽+断根。将苹果幼苗主根从根颈处往下保留10cm，其余主根部分用枝剪剪去，然后进行移栽，侧根保留，限根程度为较重。

处理4：移栽+无纺布限根。即挖深40cm，宽30cm的丰产沟，底部和两壁铺上无纺布，回填土定植。无纺布规格为150g/m2，幅宽为1.6m，限根程度为重。对照和各处理与简称对应关系如表1。

表1苹果苗木限根处理

1.4测定指标与方法

1.4.1生长指标的测定

数据于苹果苗木2015年5月至9月进行测量，每个处理选择50株进行统计分析。测量的指标有植株高度(品种嫁接口处至顶芽的距离)；植株粗度(品种嫁接口上10cm处苗木的粗径)。于2015年11月，处理和对照植株各随机选取3株进行破坏性测量，分别称量各部位(叶片，品种，中间砧，基砧，粗根，细根)，烘干，记录各个部位的干鲜重。

1.4.2光合指标的测定

数据于植株生长高峰期(6月)进行测量，每个处理选择10株进行统计分析。用Li2COR公司生产的LI-6400便携式光合测定仪，于晴天上午9:00-11:00分别测定成熟健康叶片的净光合速率，气孔导度，蒸腾速率，细胞间隙CO2浓度等光合指标。并计算水分利用效率(Pn/Tr)。

1.4.3叶片指标的测定

于2015年5-9月每月中旬，随机选择植株顶梢下第7-8片成熟叶，采1-2片/株，总计采50片/处理，装进提前准备好的冰盒中，带回实验室进行以下处理：(1)使用EPSON Perfection V33/V330扫描仪扫描叶片，通过Leaf AutoCompute软件计算叶片长度、宽度、叶面积等指标；(3)测定完叶形指数的叶片，于105℃烘箱杀青30min，再于75℃烘箱烘至恒重，称量叶片干质量，单位为(g)。并将烘干后的叶片置于阴凉干燥处用于可溶性糖含量的测定。

1.4.4根系指标测定

于2015年3月-7月每个处理随机采集3株苹果苗木，定期取出整株的全部根系进行标记，并带回实验室浸泡、冲洗，用WinRHIZO(Pro2012a，USA)根系分析系统扫描、分析并计算，得出各处理植株的总根长，根系直径，根系表面积，根系体积，根尖数，粗根数及细根数等数据。并将根系于105℃烘箱杀青30min，再于75℃烘箱烘至恒重后置于阴凉干燥处用于可溶性糖含量的测定。

1.4.5激素含量测定

2015年6月采集生长势相近的一年生T337/八棱海棠的顶梢小叶和细根作为激素测定试材。采样时间均在上午8：00–11：00，每个处理约2g/株，5次重复。所采样品封入液氮罐内，带回实验室置于-80℃冰箱内储存，用酶联吸附免疫分析方法(ELISA)测定根系ABA、IAA、ZR、GA含量。

1.4.6可溶性糖含量测定

将各处理的干样研磨成粉末，称取叶片0.3g、根细0.5g于10ml离心管中，加入7.5ml 80％乙醇，70℃水浴振荡30min，8000r/min离心10min，取上清液于25ml玻璃试管中，重复三次，定容(80％乙醇)至25ml摇匀。取10ml至50ml离心管中，55℃烘干，加10ml水溶解，0.45μ滤头过滤，每个重复分装到2管。用Waters高效液相色谱仪测定计算得到各处理的可溶性糖含量，色谱条件为：检测器为Waters2498，流动相(EDTA-Ca 50mg.L-1)，流速为0.5ml.min-1，柱温为40℃，进样量为10μL。

1.5数据分析

采用Excel2013，SigmaPlot12和SPSS等软件进行数据的处理、分析和相应的图表制作。

2结果与分析

2.1不同限根栽培方式对苹果苗木质量的影响

2.1.1对苹果苗木株高和径粗的影响

从图1中可以看出，限根栽培对一年生苹果苗木的生长具有明显的抑制作用，随生育期的延长，限根处理对苹果苗木的生长抑制效果原来越明显。其中对照生长势最强，移栽+无纺布限根处理植株长势最弱，这说明限根抑制植株生长的效果因限根处理的方式(限根程度)不同而存在显著差异，限根程度大的苹果苗木生长速率明显低于程度小的处理。从5月15日，不同限根处理苗木的株高和径粗就出现较为明显的差异，随着植株的生长，不同限根处理之间株高和径粗的差异逐渐增大；至8月和9月，除无纺布限根处理之外，其他4个限根处理之间株高差异呈现逐渐减小的趋势，一年生植株株高和径粗最终表现为对照>断根>移栽>移栽+断根>移栽+无纺布限根。

如图2所示，其中断根处理和对照植株生长势较为一致，且前者一直低于后者，二者的差异呈现先增大后减小的趋势；从5月15日起，移栽、移栽+断根和移栽+无纺布限根处理的株高显著低于对照和断根处理株高；至8月15日，移栽、移栽+断根和移栽+无纺布限根与对照的生长势差异达到最大，且相互间差异显著。二年生株高和径粗最终同样表现为对照>断根>移栽>移栽+断根>移栽+无纺布限根。

2.1.2对苹果苗木叶片生长特性的影响

苹果树叶片由叶基，叶柄，和叶片三个部分组成，是光合作用和呼吸作用的主要器官，因此，叶形及其大小对植株的一生都有重要的影响。植物光合作用同化物质的积累直接影响叶片的形状和大小。由图3A可以看出，植株单叶面积与叶重变化趋势基本一致。不同限根处理植株的叶片干重差异显著，且随着限根程度的增加，一年生苹果苗木的叶片生长呈“正态分布”的趋势，其中对照<断根<移栽＞移栽+断根＞移栽+无纺布限根，说明在一定范围内，限根处理对一年生植株叶片生长和干物质积累有促进作用，而超过这个范围，则表现为抑制作用。由图3B可以看出限根处理对二年生苹果苗木叶片干重和叶面积的影响呈先增加后减少的趋势，表现为移栽＞对照＞断根＞移栽+断根＞移栽+无纺布限根。结合图3A和图3B，说明不同苗龄苹果苗木植株对限根处理的承受能力不同，其中一年生植株＞二年生植株。

2.1.3对苹果苗木根系生长特性的影响

表2限根栽培对一年生苹果苗木根系组成的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

根系是植株体从土壤中吸收水分和矿质营养的重要器官，也对植物体起机械支撑作用。表2结果表明，不同限根处理对一年生苹果苗木根系组成产生显著影响，细根表现为明显增加，粗根明显减少。其中影响最大的是直径在0mm-2mm的根系，移栽+无纺布限根细根量最多，是对照的2.24倍，且占其总根长的92.18％；移栽+断根直径在2mm-4.5mm的粗根较对照显著增加，是对照的1.41倍。

表3限根栽培对二年生苹果苗木根系组成的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

表3结果表明，处理断根、移栽、移栽+断根、移栽+无纺布限根较对照细根量表现为显著增加，分别为对照的1.72倍，1.79倍，1.95倍和2.56倍；粗根表现为显著减少。说明限根处理促进苹果苗木细根的生长，而抑制粗根的生长。

表4限根栽培对一年生苹果苗木总根长、根系表面积、体积、根尖数量的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

由表4可以看出，各处理较对照根系总表面积，根系体积和根尖数表现为显著增加，其中断根和移栽+无纺布限根在总根长，根系总表面积，根系体积最大且二者无明显差异，根尖数后者较多；总根系体积和根尖数增加的较为明显。说明限根处理能够促进一年生植株根系的生长。

表5限根栽培对二年生苹果苗木总根长、根系表面积、体积、根尖数量的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)。

由表5可以看出，断根处理的总根系表面积，体积和根尖数较对照明显减少，总根长明显增加；移栽，移栽+断根，移栽+无纺布限根处理较对照总根长，总根系表面积，体积和根尖数都表现为增加，且差异明显。总的来说，限根处理能够促进二年生植株根系的生长。

2.1.3对苹果苗木生物量的影响

表6结果显示，各处理基砧生物量较对照都显著减少；断根处理(断根，移栽+断根)的粗根生物量显著增加，移栽处理(移栽，移栽+无纺布限根)粗根生物量显著减少；处理移栽+断根，移栽+无纺布限根细根生物量较对照显著增加，其中移栽+无纺布限根细根生物量与对照差异最大，增加了43.86％，而断根细根生物量与对照没有明显差异。

表6不同限根栽培方式对一年生苹果苗木生物量的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)，直径＞2mm为粗根，直径＜2mm为细根。

从图4中可以看出，不同限根处理对一年生植株总生物量影响表现分为三个层次：断根与对照生物量最多，二者之间没有明显差异，但是断根的地下根系部分明显增加，移栽，移栽+断根，生物量较少，但是限根程度更为严重的移栽+断根处理的地下根系部分也比限根程度较轻的移栽的生物量要大；移栽+无纺布限根的总生物量最少，地上部分和地下部分生物量占总生物量的比重差不多，说明移栽+无纺布限根处理同时限制了植株的根系及地上部的生长。以上分析说明，不同限根处理对一年生苹果苗木生物量的影响显著，且处理与对照和处理间都有显著性差异。另外，经过断根处理的断根和移栽+断根两个限根方式的地下部分生物量较对照是增加的，而地上部分生物量表现为减少，而经过移栽处理的移栽，移栽+断根，移栽+无纺布限根总生物量和地上部分的生物量较对照明显减少。

植物是一个有机的整体，各器官之间有相互联系和相互制约的关系。根为植株吸收、运输水分和养分的主要器官，对整个植株起支撑作用。根系的生长状况直接影响整个植株的生长和产量。表7结果表明，不同限根处理对二年生苹果苗木主干，基砧，中间砧的生物量和总生物量的影响具有显著差异，随着限根程度的增加而减少。其中移栽+无纺布限根主干，基砧，中间砧生物量最少分别为对照的36.10％，59.22％和61.55％；各处理粗根生物量较对照都有所减少，移栽与移栽+断根之间没有明显差异；各处理较对照总生物量差异显著，且都表现为减少，分别减少16.69％，28.19％，38.23％，41.31％。处理断根，移栽细根生物量较对照没有明显差异，而移栽+断根，移栽+无纺布限根细根生物量较对照表现为增加，分别增加25.56％，247.78％。从图5可看出，限根处理后二年生植株的生物量减少，其中各处理的地上部分较地下部分生物量减少的更多，说明限根处理对地上部分生长的影响较地下根系更为显著。

表7限根栽培对二年生苹果苗木生物量的影响

注：同列数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.05)，直径＞2mm为粗根，直径＜2mm为细根。

2.2不同限根栽培方式对苹果苗木生长相关生理指标的影响

2.2.1限根处理对苹果苗木光合特性的影响

光合作用为植株的生长发育奠定了基础，是植株转化同化物的重要作用之一，也决定了植物品质的优劣和产量的高低，目前的大部分对植物光合作用的研究主要集中在植物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合指标，以及影响植物光合作用的内外因素。

由表8可以看出，断根，移栽+断根，移栽+无纺布限根处理的净光合速率，气孔导度，胞间CO₂浓度，蒸腾速率较对照表现为显著减少，且限根程度越大，减少的越明显；移栽处理净光合速率比对照大，而气孔导度，胞间CO₂浓度，蒸腾速率较对照显著减少。断根处理的水分利用效率与对照无明显差异，断根，移栽，移栽+无纺布限根处理的水分利用效率较对照显著增加。综合分析得出限根栽培使一年生苹果苗木净光合速率，气孔导度，胞间CO₂浓度，蒸腾速率减少，水分利用效率增加，说明限根处理后一年生苗木植株体内水分运转及利用情况更为良好。

表8限根栽培对一年生植株光合指标的影响

注：同行数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.5)。

由表9可以得出，各处理净光合速率，气孔导度，蒸腾速率较对照显著减少；断根，移栽+无纺布限根处理之间胞间CO₂浓度没有明显差异，较对照明显增加，移栽，移栽+断根处理胞间CO₂浓度较对照明显减少；断根，移栽+无纺布限根处理水分利用效率明显增加，与一年生植株不同的是，移栽，移栽+断根处理水分利用效率显著下降。说明不同苗龄的苹果植株在不同限根处理后在水分利用效率上响应有所差异，至于为何会产生这种差异还有待进一步研究。

表9限根栽培对二年生植株光合指标的影响

注：同行数据后标写不同小写字母表示差异显著水平(P<0.5)。

2.2.2限根处理对一年生苹果苗木内源激素含量的影响

CTK主要是在植物根部产生的一类促进胞质分裂的物质，通过木质部运转到地上部，伤流液中细胞分裂素较多。从图6可以看出，6月是植株开始展叶的时期，叶片中的ZR含量高于根系，移栽处理叶片ZR含量高于对照，根系却低于对照；断根，移栽+断根以及移栽+无纺布限根处理叶片及根系的ZR含量都显著低于对照。

IAA的主要合成部位是具分生能力的组织，以幼芽和叶中为主，在植物体内各个器官中都有分布，限根栽培下，叶片中的IAA含量显著升高，根系中IAA含量显著降低。另外，根系中IAA含量较叶片中变化更为显著，说明限根栽培对根部IAA的含量影响大于对地上部叶片中IAA的含量影响。

ABA虽然是逆境激素，但是并不抑制植物冠部的生长，由图6中可看出，叶片中的ABA含量高于根系，移栽处理后叶片及根系当中的ABA含量较对照显著增加，断根，移栽+断根和移栽+无纺布限根处理后叶片及根系中ABA含量较对照明显减少。

GA的作用主要是促进植物的伸长生长，节间伸长，促进芽的萌发，打破休眠和促进植物开花等，对照，断根和移栽处理叶片中的GA含量高于根系，移栽+断根和移栽+无纺布限根处理叶片和根系中GA含量相差不大，总体来看限根处理减少了植株中GA含量，最终表现为对照>移栽>断根>移栽+断根>移栽+无纺布限根。

2.2.3限根处理对一年生苹果苗木可溶性糖含量的影响

苹果植株中4种最主要的可溶性糖是蔗糖，葡萄糖，果糖和山梨醇，苹果苗木可溶性糖含量最多的是山梨醇，因此对可溶性总糖含量影响最大的也是山梨醇，由图7和图8D可以看出，可溶性总糖含量的变化趋势与山梨醇的基本一致。限根处理后叶片中可溶性总糖的含量总体呈逐渐增加的趋势，对照和断根在整个时期的可溶性总糖的变化幅度较小，移栽，移栽+断根和移栽+无纺布限根可溶性总糖含量变化幅度较大，分别在7月达到最高值。

由图8A可以看出，处理和对照的叶片中的蔗糖含量呈现减少后增加的趋势，5月植株新梢开始生长时，限根程度较轻的断根，移栽叶片中的蔗糖含量比对照高，限根程度较重的移栽+断根，移栽+无纺布限根蔗糖含量比对照低，说明适度的限根前期能够叶片中的蔗糖含量增加，而过度的限根则会减少。对照和断根在整个测量时期中总体变化呈“L”形；移栽，移栽+断根总体变化呈“W”形，在7月时蔗糖含量出现高峰；移栽+无纺布限根的蔗糖含量保持平缓上升趋势。最终，限根处理使叶片中的蔗糖含量增多。

由图9B可以看出，限根处理后叶片中的葡萄糖含量较对照在5月份时同样减少，在7，8月时差距较大，9月时断根，移栽，移栽+断根处理葡萄糖含量较对照增加，移栽+无纺布限根处理叶片最少。

由图9和图10D可以看出，根系当中可溶性总糖含量和山梨醇含量较为一致呈先下降后上升的趋势，其中对照，断根和移栽+断根的可溶性总糖含量动态变化呈“V”字形，分别在6月，5月和4月出现最低值，移栽和移栽+无纺布限根可溶性总糖含量动态变化呈“W”字形，在5月出现小高峰后又上升。同时还可以看出在5月份时各限根处理根系可溶性总糖高于对照，在最终，限根处理也是增加根系当中的可溶性糖含量，具体表现为断根>移栽>移栽+断根>移栽+无纺布限根>对照。

由图10A可以看出，限根处理后根系当中的蔗糖含量增加，表现为移栽+断根>移栽+无纺布限根>断根>移栽>对照，限根处理植株的蔗糖含量动态变化先下降在增加呈“U”形，对照植株根系蔗糖含量先增加后减少呈倒“V”形，在4月达到高峰，在最终，各限根处理植株根系的蔗糖含量仍然高于对照，具体表现为断根>移栽+无纺布限根>移栽>移栽+断根>对照。由图10B和10C可以看出，在3月和7月，限根处理增加了一年生植株根系当中的葡萄糖和果糖含量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。