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1.根域限制的概念: 根域限制(rooting-zonerestriction,rootconfinement)就是利用一些物理或生态的方法将果树的根域范围控制在一定的容积内,通过控制根系的生长来调节地上部的营养生长和生殖生长过程的一种新型的栽培技术。根域限制的方式主要有①垄式（raisedbed,盛土）：指在地面上铺垫微孔无纺布或微微隆起（防止积水）的塑料膜后，再在其上堆积富含有机质的营养土呈土垄或土堆栽植果树。由于土垄的四周表面曝露在空气中，底面又有隔离膜，根系只能在垄内生长。这一方式操作简单，适合于冬季没有土壤结冻的温暖地域应用。但是夏季根域土壤水分、温度不是太稳定。②箱筐式（box，pot，container）：指在一定容积的箱筐或盆桶内填充营养土，植果树于其中。由于箱筐易于移动，适合于在设施栽培条件下应用。缺点仍然是根域水分、温度不稳定，对低温的抵御能力较差。③坑式（buriedbed）：在地面以下挖出一定容积的坑，在坑的四壁及底部铺垫微孔无纺布等可以透水但根系不能穿透的隔膜材料，内填营养土后植树于其中。王世平等用巨峰葡萄的研究表明，与垄式、箱筐式相比，坑式根域的水分、温度变幅小，果实品质进一步改善，可节约灌溉用水，并可在冬季寒冷的北方地域应用[1,2]。近年来，在美、澳等国推广的部分根域干燥技术（partialrootzonedrying）也是根域限制栽培的一种简易的形式[3]。 2.根域限制的研究背景、进展及现状： 传统的果树栽培学认为果树是多年生作物，只有培养强健高大的树体结构，才能高产量、长寿命。所以“根深树大”、“深耕地多施肥”的观念曾支配了人们很久。为了培养牢固强壮的树体，强调深耕地深施肥。加上过分强求树形的重修剪，往往造成树体的徒旺生长，成花少，产量低，品质差。特别是深翻地广施肥，使根系分布在比树冠投影面积更为广泛的范围内，难以判断根系的准确位置，施肥有一定的盲目性，也难以根据果树生长发育的需求适时适量准确地供肥。有时到果实品质形成期，前期所施的部分肥料成分才移动到根系位置或根系才伸长到肥料存在部位，此时氮素等的过分吸收会抑制果实上色和糖分的累积。在降水比较多的地域，土壤湿度大，深广的根系会过多地吸收水分，不仅诱发前期过旺徒长,也不利于后期的糖分的累积，甚至导致裂果现象的发生。20世纪70年代，苹果等果树的矮砧密植栽培技术的普及推广取得了极大的成功，使“根深树大”的传统观念有所改变。但是，一方面在一些树种上尚无优良的矮化砧木可供使用,另一方面即使采用了矮化砧木，根系仍然分布在田间广阔的土壤中,仍然难以做到适时适量控制肥水供应，影响果实生长和成熟的因素还没有从根本上得到解决。到了80年代，人们从盆栽植物后，生长受到抑制的传统园艺艺术中受到启示，开始了根域限制栽培方式的探索。目前，已在葡萄、桃、柑橘、苹果、樱桃、柿、无花果等果树上程度不同地得到探讨，在控制地上部营养生长、提高产量和果实品质诸方面都取得肯定的结果，被喻为果树栽培技术的最新研究成果开始受到重视[4]。 几种主要果树的研究成果简述如下： 2.1葡萄 imai等[5]在充满砂砾的田块建园时由于地面砂砾太多，无法用传统方法栽植，便采用盛土的方式（raisedbed）栽植了巨峰、先锋、龙宝和红富士等四倍体葡萄，结果发现与大田传统栽培相比较，树体生长受到抑制，座果率显著提高，果实品质也明显得到了改善。虽然没有设置常规栽培的对照处理，但根域限制的效果非常明显。其后，他们又对根域限制栽培技术进行了深入探讨，指出根域限制使果皮花青素含量明显提高，风味也得到改善，但盛土式或箱筐式的根域限制栽培，由于土壤水分在夏季的变化剧烈，对果实膨大不利[6,7,8]。王世平等比较了垄式（raisedbed）和坑式（buriedbed）根域限制的土壤水分变化，指出坑式根域限制栽培具有更为稳定的土壤水分和温度，灌水频率和灌水量减少，树体生长势适中，果实膨大、成熟良好,适合北方干旱寒冷地区应用，并进一步确立了适宜的根域容积指标（每平方米叶片面积需要25l根域容积，根域厚度40厘米）、合理的肥水管理等相关技术[8－14]. 2.2柑橘 sawano[15]的研究表明根域限制使柑橘成花量增加，结果初年产量大幅提高。tanikuchi[16]认为在设施栽培条件下垄式栽培可以更有效地降低土壤水分，对提高果实品质有利。yaneda等[17,18]和yakushiji等[19]的研究认为，通过根域限制降低成熟期根域土壤水分至pf3.3-3.5，使树体受到强烈的水分胁迫后，温州蜜柑等品种的果实糖度大幅增加，提高了设施栽培柑橘果实的商品性。 2.3苹果 yosef等[20]用金冠/hawhabi的连续5年试验表明，根域容积越小，树冠容积和干径增加越小，no3－的吸收减少，树体的干物质积累以及单株产量也低，但水分利用率和果实的tss含量却高。作者认为由于树冠体积小，可以通过增加栽植密度来获得单位面积的高产和高品质。myers[21]对苹果的根域限制效果也作了研究，指出较小的根域容积能增加苹果的花芽分化率和果实糖度，但过小的根域容积会使果实变小。 2.4桃 costa等[22]用塑料桶设置不同的根域容积栽植“springcrest”桃，新梢的日增长量和干径的年增粗量及树高随根域容积的降低而减少，果实产量则以20l处理的较高，干物质对果实的分配率以及t/r比（冠根比）也以20l处理为高。boland等[23,24]的多年研究认为根域容积越小，主干截面积、树冠容积、叶面积、新梢长度、副梢着生密度和节间长度越小，但每米新梢的节数、花芽数越多，单叶叶面积大小和座果率不受根域容积的影响，他们认为较小的根域容积有更好的果实生产性能，而且便于超密度栽培。williamson[25]以硬枝扦插繁殖的自根“redhaven”桃为材料，用穴式（augerplantinghole）、垄式（raisedbed）以及无纺布铺垫的栽培沟（fabric_linedtrench，flt）进行的高密度栽培试验（5000株/ha），栽植3年后，无纺布铺垫的栽培沟对树高、树干截面积以及单株新梢数的控制作用表现明显，而花芽着生密度以及每节的花数最高，采收后的果实大小没有显著差异。hommi等[26]和mark[27]的研究也肯定了根域限制在桃树上的效果。 2.5樱桃 webster等[28]将“sunburst”甜樱桃栽植到用微孔无纺布铺垫成的40l坑穴（buriedbed）内并与根系修剪进行比较，新梢生长比对照下降80％－90％，但每米新梢的花芽形成数和座果率都增加了约2倍。单株商品果的数量有所增加，而商品果的重量及平均单果重量与对照没有差别。 此外，ogawa等[29]和matuura[30]分别对柿子、无花果所作的研究也肯定了根域限制的控长促花效果。 综合近10年来有关根域限制的研究，其优点可以归纳为：1）由于根系分布在已知的范围内，可克服传统栽培条件下施肥的盲目性，能有的放矢地施肥。可避免肥效的后延对树体生长和果实品质的不良影响。做到生长发育需要营养时能适时补给，不需要时能及时中止。2）由于根系密集，根域狭小，叶片的蒸腾可使根域土壤水分很快降低。可避免土壤过湿造成的贪青旺长及果实成熟不良的现象，并且重复不断的水分胁迫，不仅能使新梢生长适时停止，减少光合产物的浪费，而且还能促进果实上色和糖分累积。3）由于抑制了新梢的旺盛生长，使树体变的矮小便于密植，同时改变了光合产物的分配，成花增加，产量提高。有望实现人们早就期待的“草地果园”式的果树栽培法。4）由于根域的容积小，施用有机肥彻底改良土壤成为可能，有利于实现真正的有机农业。5）便于实现灌水和施肥的自动化和省力化。6）使果树的栽培能不受土壤条件的限制，在一些地下水位高，土壤盐渍化严重的地区，也可以利用根域限制的方式建园，实现高产优质栽培。 根域限制作为一种新的栽培技术体系将有非常广阔的应用前景，特别是在我国即将加入wto，未来果树产品市场的竞争更加激烈，果品的外观质量和营养内涵是竞争取胜的关键，根域限制在提高果品质量方面可以发挥很大的作用。就葡萄、桃和柑橘而言，探讨当年建园，次年投产并有盛果期同等程度的产量和品质，而且可以长期稳产、高产的技术是极具现实意义的，从现有的研究结果看，也是完全可以实现的。 3．有待进行的研究 果树根域限制的控长促花以及提高果实品质的效果是几乎所有的研究都肯定了的，其技术体系在葡萄上相对比较成熟，并在生产中得到应用。其他果树尚需开展系统的研究，以确定适宜的根域限制方式，合理的根域容积指标和肥水管理技术。关于产生根域限制效果的机理还不够清楚，有许多问题需要根深入地探讨。王世平等[12]的研究发现，与对照相比根域限制的巨峰葡萄树从萌芽到休眠期，无论主干、母枝、新梢、叶片，还是树液，其氮素含量明显偏低[9,10]。进一步研究证实，根域限制巨峰葡萄根系的水分和养分的吸收能力下降，单位时间内的营养吸收量低于对照，树液的no3－、氨基酸浓度明显下降。产生这种差异的原因可能与根表细胞膜的硝酸盐转运子、根内硝酸还原酶、亚硝酸还原酶及氨基酸合成过程中的关键酶的活性或同工酶的变化有关，但尚缺乏详实的研究。王世平等[13]关于巨峰葡萄叶片光合日变化的研究表明，无论开花期还是成熟期，根域限制树的叶片光合速率比对照都低，单株总干物质积累也低于对照，但浆果中的干物质的分配率高于对照，因而其产量及品质都优于对照。可见根域限制后光合产物的运转分配规律及果实中的糖代谢发生了变化。根系是细胞分裂素和脱落酸等内源生长激素的合成场所，根域限制必然影响内源激素的合成，richards[31]的研究发现，用6－ba（6－benzylaminopurine）可以矫正根域限制对桃树营养生长的抑制作用，表明内源激素参与了根域限制的调控过程。dry等[31]的研究表明，部分根域干燥栽培，诱导了葡萄根系aba的产生，并作为根系感应的胁迫信号传递给叶片，调节了叶片的气孔反应（开闭）。王世平等的研究也表明，根域限制使“巨峰”葡萄葡萄枝叶、根系、树液和果实中的脱落酸等内源激素发生了改变（未发表），但还需要更深入的研究来证实。 根域限制栽培技术是20世纪90年代发展起来的一项新型的技术，有不少问题有待研究。但毫无疑问，作为一项新的技术体系，必将在果树生产中发挥重要的作用。在开展果树根域限制栽培技术研究，形成一整套根域限制早果、高产、优质配套技术体系的同时，探讨产生这些效果的机理，无论对这一新型栽培技术的开发、完善，还是对果树栽培理论的发展都有重要意义。 国家电网电子捷兴商务平台
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