全 文 ： 一
第 1 9卷第 6期
1 999年 11月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vo1．1 9．No．6
Nov．．1999
果农复合系统根系分布格局与生长动态研究
樊 巍t， 堕 高喜荣t ， z
(1河南省林业科学研究所．郑州 450002~2中国林科院林业研究所 ，北京 100091)
■要 对苹果、小麦复合系坑根系分布格局与生长动态的研究表明，(】]4年生苹果根 系垂直分布可选 lOOcm，其主要分布
在 2O～90cm，可占总撮量的 80 瓤上F小麦根系垂直分布可选 80cm，o～lOcm占 95 2 ，与苹果根系在空间尺度上不复
重叠 F而不问怍时．苹果根系有上浮趋势．(2)苹果幼树根系的水平分布达 250cm．大多在 O~lOOcm范围．占42．4 ·间作
时两边各 留 lOOcm的保护行．基本不影响小麦生长 F(3)苹果新根在一年中有 2次明显的生长高峰，一次是在 6～7月．占
全年的 4o ，一次在 11~12月 而小麦主要在 3～5月．两者在时间尺度上有别．(4)根据苹果新根周年变化特点．果树施
肥应掌握好 3十季节：5月上旬、7月中旬的追肥和 10月上旬的有机底肥．这和小麦的水肥管理可 有机结台．从而提高
养分利用率 一
关t询：果农复台系统 撮系；分布格局 生长动态 录
Distribution pattern and growing dynamics of the roots system in
apple—wheat intercropping system
FAN Wei ，LU Q ，GAO Xi—Rong (1_m⋯ lnait ofF~estry， 肼g⋯h 450002⋯Chi l 2 ThⅢR
~earch lns~ute ofForestry Chi~se Academy ofF~estry，BeOing 100001．China)
Abstract：The distribution pattern and growing dynamics of roots system in apple wheat intercropping sys-
tem was investigated．The results showed that(1)the vertica1 distribution of the apple root system could
reach the depth of lOOcm ．and its main part(about 80 percent)was lrI the 1ayer of 2O～ 60cm．The vertical
distribution of the wheat root system could reach 80cm ，and its 55．2 percent was in the layer of 0～ 10cm．
(2)The horizontaI distribution of root system of 4-year-old apple tree could reach the depth of 250cm ，and
42．4 percent WaS in the distance of 0～ 100cm。If a 100cm wide protective belt is 1eft without intercrop
pingt the growth of wheat will DOt be affected． (3)There are two obvious growing peaks of new roots of
apple tree．One is from June to July and the other is from November to December．The growing peak ot
wheat roots is from M arch to M ay． (4)According to the growing characteristic of apple roots，fertilizer
application should be taken in three periods：in the early May，middle July and the end of October．
Key words：Apple-wheat intercropping}roots~distribution pattern}growing dynamics
文章蛐号 1000 0933(1999)05-0890-04 中里分娄号 fS181 文献标识码 ：A
果农混作是近年来发展较快 的一种重要的农林复合系统(agroforestry system) ]。随着农村改革的深
入 ，果树发展面积越来越大 ，大量 占用耕地 ，井影响到粮食生产的发展 。因此 ，发展果农复合经营的种植制
度是主要措施之一。’但过去国内外对农林复合系统的研究多限于林术和干果，对水果和农作物的间作研究
较步，特别是对果树和农作物的种间关系研究更少 】。因此，开展果农复合系统根 系分布格局与生长动态
的研究 ，对于进一步研究果农复合系统种问关系和竞争机制，探讨果农复台系统的优化模式 ，加强果农复
合系统的管理有着重要的生产指导意义。
1 试验地概况
试验地位于河南郑州管城区十八里河乡，地理坐标为北纬 34。43‘，东经 113。39 ．年平均温度 14．3℃，年
基盘班 目：国家“八五 科技攻关项目的一部分
收稿 日期 ：1998 02 06 F恪订 日期：1998-05-20
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6期 樊 巍等：果农复合系统根 系分布格局与生长动态研究 861
均 降雨量 650ram。试验地土壤为沙壤土 ．有机质含量为 0．91 ．全氮 0．037 ，全磷 0．14 ，全钾 i．58 ．
速效氮为 4．3mg／kg一埋效磷 19．Img／kg，pH(H20)值为 8．51。
2 材料和方法
试材为 4年生红富土 果(秋富 1号接穗)．砧木为八棱秋海棠(Begonia amc~za)，株行距 3m×6m 果
树平均基径 4．2cm，平均树高"330cm，平均冠幅 240cm，步量挂果
苹果根系分布格局调查采用壕 淘法 ] 于 1994年 5月 20日分间作和不问作两种处理进行 (不间作处
理进行 2次中耕除草)。取样设计以距树基 100cm 开始，每隔 50era作一剖面 。直至距树基 250cm 剖面深度
100cm，每一剖面用细钢筋扎成 10cm×10era 阿格作为定点定位标记 ，用小刀仔细整理出 50cm 宽剖面供观
察记载 按根的粗细程度分为 4级 ：生长根 、~1ram、l~3mm、~3rnm。按层次分别统计各类根的数量 。
苹果新根的生长动态采用土钻法 ]，在未间作处理进行 ．用 自制的内径 ?cm、长 20cm 的根钻 ．于每 月
10日在 20～40cm上层取样 ，取样点距树基 100~]20era．3次重复取其平均值 。根样取 出后用永泡软、冲
洗、过滤 ，然后放到下面垫有坐标纸的玻璃板上计数和量算长度 ．每条新根不论长短计为 1条根段 间作小
麦品种为豫麦 1 3，于 1993年 l0月 1 El播种 ，采用整株挖掘法 ]，逐 月取样，每次选取相邻 3株的整体样
品 ．取其平均值 。于 1994年 5月 20 El，用整段标率法调查其根系分布规律1 。
3 结果与分析
3．1 苹果根系的分布格局
3．1．1 垂直分布 表 1是 间作(IC)与未 间作处理 (cK)的苹果树距树基 100cm处根系的垂直分布格局
从表中可以看出，果农闻作处理。苹果的根系多分布在 20～40era土层，达 34．7 ．整个 0～40era上层占
∞．7 ．其它土层根教递减 }未闻作处理却 以 0～20cm土 层根教为多 ，占 33．6％clr1．以下随着土层增 加根
教递减 ．整十 0～40era土层根教占 59．5 。说明实行果农复合经营 ，水肥的集约管理可以使苹果根 系的密
集分 布层降低 而未问作的果园则根系容易上浮，不利于利用下层养分 。就整个剖面的根量而言，间作处理
明显高于未间作处理，提高 了 29．1 就剖面根的类型看 ，不论是间作处理 ，还是未 间作处理，以<1mm的
细根为多。分别占两处理总根量的 7 6_5％和 86．1“。
寰 1 闻作与来闻作苹暴根暴垂直分布
Tnble 1 Tbe verl~l d|slrlhnlon 0f r∞t system 0r spple tree
3．1．2 永平分布 从对照处理的苹果根系永平分布格局(表 2)可以看出，4年生苹果根系永平分布可遮
25ocm 之远 ．基本和树 冠等同，但根量 已显著减 少．仅占 4．4 }而最 多是 100cm 处 ．占 42．4％ ，100cm 和
150cm 处总计占 76．6 说 明苹果根系的水平分布的密集区主要在 150cm 以内，这样在进行果农复合经营
时 ，两边各留 100cm宽的保护带，基本不影响作物生长。
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862 生 态 学 报 l9卷
3．2 苹果新根的生长动态
苹果树 的新根主要有生长根和吸收根两种 。生长根的主要功能是使根系不断向新的土层推进 -多着生
于须根尖端或断根处，一般径粗 0．7～2mm，其上可着生吸收根 ；吸收根的主要功能是从土壤中吸收养分和
水分 ．一般多着生在须根、生长根和输导根上，根径 0．5ram 下 。苹果树的新根 以吸收根为主·占总根量的
95 以上 ，与前人研究结果相吻合 表 3显示出果树新根的周年变化动态。新根 一年内有 2次生长高峰，
第 1次在 6～7月，第 2次在 ll～l2月份．每次生长高峰持续 2十月．且以第 1次数量最多，将占全年的近
40 。就苹果树新根的周年动态来看，施肥应掌握好 3个季节，即5月中旬和 7月上旬的追肥，以及 10月上
中旬的有机底肥 中充分利用新根的生长特点，提高肥料利用率 ，促进树体及果实生长。
3．3 小麦根系的分布格局与生长动态
3．3．1 小麦根系的分布格局与苹果根系的比较 据记载 ．小麦根系垂直分布可达 1～2m口]，而在试验地沙壤
土 I-t&~ 80era左右。其主要根层分布在 0~30em 土层，占总根量的 91．7 ，仅 0～loom土层就占了 55．2
(表4)。和苹果树根系的垂直分布相比较，间作条件下．苹果树的根系主要分布在20~40cm土层．两者在空间上
基本上可以错开 ，不会弓f起太大的水、肥之争。
寰 2 束闻
TaMe 2 Time■ _铷 t．1 dl_t—bⅡ廿On 0r root systm of apple tree
寰 3 苹果树蕾撮的一年生长动态
TaMe 3 The_嘲IOnII dymmnla 0rDe- r∞ I1 0f●ppIetree
寰 4 小量根累垂直分布播局
1铀 Ie 4 The veMIc~ distribution I~tter 0r root Iys扯m 0r
■h曲 t
0～ 1O 5859
1O～ 30 3878
3O～ 50 557
5O～ 8O 326
> 80 0
总 计 TotM 1062
55．2
36 5
j 2
3．1
0
100
8j 2
547
62
23
O
1444
j6．2
37．g
4．3
1．6
O
100
3．3．2 小麦根系的生长动态 表 5列出了不同生育期小麦单株根重与根长的变化动态 ，从中可以看 出，
小麦根系在播种至返青阶段生长很慢．返青后开始生长加速，拔节至孕穗期间最高，以后又逐渐下降=与苹
果根系相 比．小麦根系生长高峰主要在 3～5月份，而苹果却在 6～7月和 11～12月，两者在时间尺度上也
基 本是错开的 而 3．0月份小麦播种和增施底肥正好赶在苹果根系的第 2个生长高峰前 ．而第 1个生长高峰
前期也正是小麦需要大水大肥进行管理阶段，这样可以更有救地提高肥料的利用率t减少果农矛盾。
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叠
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4 结语和讨论
4_1 4年生苹果幼树根系的垂直分布可达 100cm
左右 ，果麦 间作 中．苹果根系密集层在 20～40cm．
占总根量的 34．7 ，不问作时 ，根系上 浮．密 集层
在 O~20cm，占总根量的 33．6 ，不论间作与否 ，苹
果幼树根系都集中在 20～60cm 土层．可占总根量
的 80 以上。小麦根系的垂直分布也可达 80cm，其
主要 根 系分 布在 5～ 30cm 土 层 中，占 总根 量 的
91．7 ，仅 0～10cm 土层就占 55．2 ，和果树根 系
在空间尺度上基本错开 ，不会引起太大 的水、肥矛
盾{可见．果农混作的水肥集约管理可以有效降低
果树根 系的密集分布层 。
4．2 4年生苹果幼树根系的水平分布可达 250cm
左右，几乎与树冠相等}但密集区主要在 0～150cm
范围内，占总根量的 76．6 ，其中O~lOOem范围内
就占 42．4 。这样在进行果农复合经营时 ，果树两
边各留 100cm 的保护带 ，基本不会影响小麦生长。
寰 5 不同生青期小麦簟株根系生长动志
Table 5 The 8rowin8衄naml~ of slnKle wheat虹 dltT~"
entp岫 0ph_
撩 熟 T
e (1o
一 01～ (12—12～ (02 16～ (03一l5～ (04—17～
SS：sowing stage，W S：winter stage，RSj regreea—
ing stage，SDS：stem drawi ng stage ， ES 髓 rn
stage ，YS|yield stage[1 ol·①Total rOOt wei t(g)l
@Dafy Jneremem of~eight(1 )I③Total root
length(m)·④Dafy inc~emeat of length(m)
4．3 苹果幼树新根数量随着季节的变化而变化，一年中存在着 2次 明显的生长高峰 ，第 1次在 6～7月，第
2政在 ¨～12月，且 第 1次数量最多．将近占全年的 40 而小麦根系的生长高峰主要在 3～5月份 ，两
者在时阿尺度上也基本是错开的。
4．4 依照苹果幼树新根周年变化特点，苹果幼树的施肥应掌握好 3个季节：5月上中旬和 7月上旬的追
把，以及 10月份的有机底肥。而这和小麦的水把管理可以有效地结合起来，从而提高养分利用效率
4．5 以上是对苹果+小麦 阿作系统根系分布和生长动态的初步研究。对其不同间作期年际的变化规律及
苹果和其它阿作农作物根系的比较等 ，尚待进一步的定位观测和研究。
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