全 文 ：园 艺 学 报 2010，37（11）：1721–1728
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期：2010–03–10；修回日期：2010–09–30
基金项目：国家苹果产业技术体系专项（MATS）；国家科技支撑计划项目（2008BAD92B08-4）；公益性行业（农业）科研专项
（nyhyzx07-024）
﹡通信作者 Author for correspondence（E-mail：qpwei@sina.com；szliu1978@163.com）
苹果根域交替、定位灌水对新梢生长和叶片生理
的影响
刘松忠，魏钦平*，王小伟，张 强，刘 军，丁三姐，张 卿
（北京市农林科学院林业果树研究所，北京 100093）
摘 要：以 3 年生盆栽嘎拉苹果（砧木为八棱海棠）为试材，研究了苹果根域交替和定位灌溉不同
水量对新梢生长、叶片生理特性的影响。结果表明：交替灌水条件下，随每次灌水量增加，秋梢恢复生
长时间提早，且生长量增大；灌水根域相同时，除 1/4、2/4、3/4 根域每次灌水 500 mL 和 2/4 根域每次灌
水 750 mL 处理外，其余各处理新梢均有二次生长。定位灌水条件下各处理间新梢变化不明显，且新梢生
长量较小。交替灌水和定位灌水对苹果叶片水势、气孔导度等生理特性指标无影响，但交替灌水叶片水
势和气孔导度等指标相对于定位灌水而言变化较平稳。由此可见，灌水量是调节新梢二次生长的决定因
素，而灌水根域主要影响相关生理指标；部分根域灌水，新梢可发生二次生长，灌水根域过多（3/4 或 4/4）
和每次灌水量大于 750 mL 对新梢生长不利。从减少树体冗余生长和节水、保持树体生理稳定方面考虑，
2/4 根域每次交替灌水 750 mL 为最佳处理。
关键词：苹果；根域；交替灌水；定位灌水；生长；生理特性
中图分类号：S 661.1 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2010）11-1721-08

Shoot Growth and Leaf Physiological Characteristics Response to
Irrigation Method and Irrigation Rate in Apple Trees
LIU Song-zhong，WEI Qin-ping*，WANG Xiao-wei，ZHANG Qiang，LIU Jun，DING San-jie，and
ZHANG Qing
（Institute of Forestry & Pomology，Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences，Beijing 100093，China）
Abstract：Three-year old‘Royal Gala’apple（Malus domestica Borth.）trees［grafted onto（M. robusta
Rehd.）］grown in split-root pots were used to study that effects of partial root-zone alternative irrigation
（PRAI）and partial root-zone located irrigation（PRLI）on shoot growth and leaf physiological
characteristics. The results indicated that in PRAI，large irrigation rate significantly improve shoot growth
and make autumn shoots growth early，and the second growth of new shoots were observed except the
treatments of 1/4，2/4，and 3/4 root-zone irrigated by 500 mL and 2/4 root-zone irrigated by 750 mL. In
contract，there is no significant difference on shoot growth between treatments，and shoot growth was little
in all the treatments in PRLI. Leaf water potential and stomatal conductance had no difference in PRAI

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and PRLI. However，those were more stable in PRAI than PRLI. Therefore，shoot second growth was
determined by irrigation rate，and leaf physiological characteristics were effected by irrigation root-zone.
The second growth of shoots can start when partly root-zone（1/4 or 2/4 root-zone）was irrigated.
However，their growth was retarded when 3/4 or 4/4 root-zone was irrigated and the irrigation rate was
more than 750 mL. PRAI can save much more water than PRLI with maintaining physiological
characteristics of apple tree. In this study，irrigating 2/4 root-zone with 750 mL water in PRAI was optimal
according to regulation of shoot growth and saving water and maintaining leaf physiological
characteristics.
Key words：apple；root-zone；PRAI；PRLI；growth；physiological characteristics

中国是世界上苹果主产国，据统计（中国农业信息网，http：//www.agri.gov.cn/sjzl/2007/101.htm.），
2007 年中国苹果种植面积已达 196 万 hm2，产量达 2786 万 t，均居世界首位，苹果产业已经成为农
民增收致富的主要经济来源之一。
由于我国土地资源有限，苹果多种植于丘陵、山地及旱塬地区，干旱缺水已成为制约苹果树
体生长、增产和提高品质的主要因素之一。因此，探讨果园新的灌水方式，调节水分稳定供应，
提高水分利用效率等是亟待解决的问题。国内外许多学者在果树限水灌溉（王进鑫 等，2000）、
调亏灌溉（Santos et al.，2007；Spreer et al.，2007）和局部灌溉（邹养军 等，2006，2007；Intrigliolo
& Castel，2009）等方面做了大量的工作，为改变果园灌水方式，提高水分利用效率等提供了理论
基础。但是，关于不同根域交替、定位灌溉不同水量对新梢生长和叶片生理特性的影响尚缺乏详
细的报道。
作者在前期工作的基础上（邹养军 等，2005；魏钦平 等，2009），研究了根域分区交替（Partial
root-zone alternative irrigation，PRAI）和定位（Partial root-zone located irrigation，PRLI）灌溉不同
水量对苹果新梢生长和叶片生理的影响，以探讨苹果树正常生长发育的最佳灌水方法、灌水根域和
灌水量，为果园减少灌水量及提高水分利用率等提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2005－2006 年在北京市农林科学院林业果树研究所（39° 56’N，116° 56’E）进行。2005
年春季用 4 个长、宽、高分别为 20 cm × 20 cm × 36 cm 的塑料小盆捆在一起构成一个复合盆，将生
长较为一致的 2 年生根 1 年生干的皇家嘎拉（Malus domestica Borth.‘Royal Gala’）/八棱海棠（Malus
robusta Rehd.）苹果苗主根剪除，将侧根均匀分布在 4 个小盆内。营养土配比为腐熟鸡粪︰草炭︰壤
土 = 1︰2︰3（容重为 0.93 g · cm-3），并按 1 m × 1 m 株行距将盆埋在地下。2006 年春季将复合盆从
土壤中挖出，选择树体大小、长势和枝量基本一致的苹果幼树作为试验材料，放入遮雨棚内，自 5
月中旬至 10 月初进行根域分区交替灌水和定位灌水处理。
1.2 方法
设两种灌水方式（交替灌水和定位灌水），4 个灌水根域（1/4、2/4、3/4 和 4/4），3 个灌水量（500、
750、1 000 mL），每种灌水方式 12 个组合。

11 期 刘松忠等：苹果根域交替、定位灌水对新梢生长和叶片生理的影响 1723

交替灌水是把复合盆的 4 个小盆标记为 a、b、c、d，第 1 次灌溉 a（1/4）、a + b（2/4）、a + b +
c（3/4）和 a + b + c + d（4/4）根域，下次按顺时针方向交替灌溉 b、b + c、b + c + d 和 b + c + d + a
根域，以此类推。
定位灌水是每次固定灌溉 a、a + b、a + b + c 和 a + b + c + d 根域。复合盆中埋置负压计，当 1/4
根域每次固定灌水量为 500 mL 组合处理的土壤相对含水量达 60%时为下次灌水的标准。
随机区组设计，单株小区，每个处理重复 10 次。其它按常规管理。
1.3 测定方法与数据处理
2006 年 5—10 月间，每株树选择 3 个新梢，每 10 d 测定新梢生长量、总长度、春、秋梢长度
等。用气孔导度仪测定新梢第 7 ~ 9 片叶的气孔导度（Gs），压力室法测定叶片水势。
用 SAS 分析软件（Version 8.2；SAS Institute，Cary，NC）对试验数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 交替、定位灌水对苹果新梢生长的影响
2.1.1 新梢生长动态
如 1 所示，在交替灌水下，每次灌水量为 500 mL 时，1/4、2/4 和 3/4 根域灌水处理新梢仅有一
次生长，4/4 处理在 7 月下旬出现二次生长；每次灌水量为 750 mL 时，仅 1/4 根域灌水处理的新梢
只有一次生长，其它 3 个处理的新梢均有二次生长，并且随灌水根域的增加新梢第 2 次生长的开始
时间提早；每次灌水 1 000 mL 时，1/4、2/4、3/4 和 4/4 处理的新梢均有二次生长，新梢第 2 次生长
的时间随着灌水部位的增加而提早，并且生长速率加快；表明了交替灌水条件下，灌水量不仅调控
苹果新梢二次生长的发生，还可以调节新梢二次生长的起始时间。
定位灌水下，每次灌水量为 500 mL 时，仅 4/4 处理新梢有二次生长；每次灌水量为 750 mL 时，
3/4 和 4/4 处理新梢有二次生长，但生长量较小；每次灌水 1 000 mL 时，1/4 根域灌水处理的新梢几
乎没有生长，2/4 根域灌水处理的新梢在 9 月份后仅有少量生长，而 4/4 处理的新梢始终处于生长状
态。
2.1.2 新梢生长量
由图 2 可见，交替灌水下，每次灌水量为 500 mL 时，1/4、2/4 和 3/4 处理新梢生长量较小，表
明 1/4、2/4 和 3/4 根域每次灌水量不足。每次灌水量为 750 mL 时，除 1/4 根域处理新梢生长量较小
外，2/4、3/4、4/4 处理随灌水根域增加新梢生长量增大。每次灌水量为 1 000 mL 时，随灌水根域增
加，新梢生长量增大，表明每次灌水量过小或灌水根域过少，新梢生长受到抑制，而灌水量过多或
灌水根域过大，则促进新梢旺长。
交替灌水下，每次灌水量为 500 mL 和 750 mL 时，各处理同交替灌水有相同的变化趋势，
每次灌水量为 1 000 mL 时，随灌水根域增加，新梢生长量增大，但 2/4 和 3/4 处理间差异不
显著。
从灌水根域分析，就苹果新梢生长量而言，除 1/4、2/4、3/4 根域每次灌水 500 mL 和 1/4 根域
每次灌水 750 mL 外，交替灌水各处理新梢生长量均大于定位灌水，且当灌水量和灌水根域增加时，
差异更明显，表明交替灌水对新梢生长的调控作用优于定位灌水。
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图 1 交替和定位灌水处理苹果新梢生长动态
Fig. 1 Shoot growth of apple trees submitted to partial root-zone alternative irrigation and located irrigation

图 2 交替和定位灌水处理苹果新梢生长量
Fig. 2 Shoot growth of apple trsees submitted to partial root-zone
alternative irrigation and located irrigation
11 期 刘松忠等：苹果根域交替、定位灌水对新梢生长和叶片生理的影响 1725

2.2 交替、定位灌水对生理指标的影响
2.2.1 叶片水势
由图 3 可见，交替灌水条件下，各处理苹果叶片水势随灌水根域增加叶片水势显著增大，但各
灌水量处理对叶片水势无影响，并且在试验期间叶片水势变化比较平稳；定位灌水条件下，各处理
叶片水势随灌输根域增加有增大的趋势，但各处理间差异不显著，同时，在整个试验期间变化幅度
较大。
此外，交替灌水各处理叶片水势显著高于定位灌水，表明交替灌水更有利于保持叶片水分稳定，
防止出现水分亏缺。

图 3 交替和定位灌水对叶片水势的影响
Fig. 3 Effects of partial root-zone alternate irrigation（left）and localized irrigation（right）
on leaf water potential of apple trees

2.2.2 叶片气孔导度
由图 4 可见，交替灌水条件下，每次灌水量相同时，随灌水根域增加叶片气孔导度显著增大，
定位灌水也有相同的变化趋势，但各处理间差异不明显。灌水根域相同时，交替灌水各处理间叶片
气孔导度差异不显著，定位灌水除试验前期外，差异也不显著。

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图 4 交替和定位灌水对叶片气孔导度的影响
Fig. 4 Effects of partial rootzone alternate irrigation（left）and localized irrigation（right）on
leaf stomatal conductance of apple trees
3 讨论
果树进行部分根域灌水，可在叶片不表现缺水的状况下调控新梢生长。与传统大水漫灌相比，
部分根域灌水可显著减少果树新梢的生长速率，从而防止树体郁闭，减小修剪量，并且节省大量灌
溉水（Loveys et al.，1998；Tahi et al.，2007）。本研究结果表明，果树进行根域分区灌水可调控苹
果幼树新梢二次生长的发生及其起始时间和生长量。过多灌水根域（3/4 或 4/4）和每次灌水量大于
750 mL 时，不仅浪费了水分，而且导致新梢二次生长时间提前、秋梢生长过旺等问题。灌水量主
要调节新梢生长动态，而灌水根域则主要影响树体生理指标。通过适宜的灌水量与灌水根域既可
调控新梢达到最优生长状态，又不至于影响树体的各项生理指标，这可能是由于在减少灌水根域
和灌水量的情况下，根系受到一定程度的水分胁迫，根系合成 ABA 运输到地上部调控植株地上部
的生长和物质分配，实现其在受限水分供应条件下的最优生长，调节了总生物量在地上部与地下
部器官的分配，减少苹果的冗余生长（Kirda et al.，2004；Dodda et al.，2006；Dodda，2007）。同
时，由于枝叶量减少，果实的内在品质和外观品质得到显著改善（John，2000；Spreer et al.，2007，
2009）。
梁宗锁等（1998）和Davies等（2000）的研究表明，根域分区灌水可降低叶片净光合速率、蒸
腾速率及气孔导度等生理指标。这主要是由于根域分区灌水每次仅湿润部分根域，减少了株间土壤
的无效蒸发，提高水分利用效率。另一方面根域分区灌水在植物生长期始终有部分根域处于相对缺
11 期 刘松忠等：苹果根域交替、定位灌水对新梢生长和叶片生理的影响 1727

水状态，这些根系通过产生缺水信号物质ABA来调节各生理指标以保持树体最优生长（Kang et al.，
2000）。
本研究中，交替灌水和定位灌水条件下叶片水势和气孔导度均随灌水根域增加而增大，但灌水
量对其没有影响。这进一步表明，根域分区灌水条件下，叶片生理特性指标的变化主要是由于灌水
根域的增减导致，而与灌水量多少无关。
与定位灌水相比，交替灌水苹果幼树新梢生长量较大，并且秋梢基本有一定生长，而定位灌水
苹果幼树新梢二次生长量较小，这对树体构建和来年的成花结果不利。同时，交替灌水条件下，叶
片水势和气孔导度等指标相对变化较平稳，而定位灌水条件下各生理特性指标则变化较为剧烈。因
此，分根交替灌水更有利于保持树体各项生理指标稳定。
本研究中，根域分区交替灌水在对新梢生长的调控作用及维持树体各项生理特性稳定等方面要
优于定位灌水。从减少树体的生长冗余和节约水分、保持树体生理指标稳定及易于操作等方面考虑，
2/4根域每次交替灌水750 mL为最佳处理。

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