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Changes of Soil Nutrition in Root Zone and Their Effects on Growth of the Replanted Apple

渭北高原苹果根区土壤养分变化及对果树再植植株生长的影响


对渭北高原地区苹果园距树干横向水平0~200 cm、纵向垂直0~80 cm土层深度范围内的果树根区空间土壤养分的盈亏变化进行了研究,并结合盆栽试验,分析了不同根区土壤对苹果再植植株的影响。结果表明: 在水平方向上,随距树干距离的增加,土壤养分含量呈增高趋势;垂直方向上,除水溶性Ca、Mg外,其他养分随土层加深呈下降趋势。果园根区土壤速效P、水溶性Ca、水溶性Mg、有效Zn、有效Mn有亏缺现象,N/P、K/P、Ca/P、Ca/Mg、Ca/Mn、Ca/Zn存在养分比例失调。果园土壤的盆栽幼树株高、新梢长度、粗度、叶面积和根活力较生茬土壤的分别减少44.93%、34.46%、23.88%、49.48%和11.40%,表现明显的重茬障碍症状,土层愈深的土壤,症状愈重,距树干愈远的土壤,症状愈轻。果园土壤中Zn元素亏缺和Ca/Zn比例失调可能是造成渭北高原苹果再植病害发生的重要原因之一。距树干横向水平100~200 cm、纵向垂直0~40 cm土层土壤养分含量较高,盆栽幼树再植病害较轻,是老果园更新再植应选择的栽植区域。

Soil nutrient distribution and imbalance were studied in the root zone of 0~80 cm layer and far from the trunk 0-200 cm in Weibei highland orchard, while the replant diseases of potted apple plants were analyzed. Results indicated that soil nutrients advanced along with increasing of the tree root base distance in level distribution;In vertical direction,other soil nutrients dropped along with deepening of the soil layer except for available Ca and Mg. Available P, Ca, Mg, Zn, Mn were deficit in orchard soils and N/P, K/P, Ca/P, Ca/Mg, Ca/Mn, Ca/Zn were imbalance in the root zone. The average of replant plant height, shoot length and rough, leaf area and root-activity were reduced 44.93%,34.46%,23.88%,49.48% and 11.40% separately, which represented replant disease evidently, and which aggravated follow comply with deepening of the layer and lighten as far from the tree trunk in orchard. To sum up, deficiency of Zn and imbalance of Ca/Zn were one of main factors to cause replant diseases; The replant diseases were lighter relatively in the zone of 0~40 cm layer and far from the trunk 100-200 cm, where Soil nutrients were concentrated, which will provide some reference to solve replant diseases in old orchard.


全 文 :园  艺  学  报  2008, 35 (12) : 1727 - 1734
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2008 - 08 - 25; 修回日期 : 2008 - 10 - 22
基金项目 : 陕西省科技攻关项目 (2004K092G2) ; 国家 ‘十五’科技攻关项目 (2001BA804A28, 2004BA516A10)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zhaozy@ nwsuaf1edu1cn)
渭北高原苹果根区土壤养分变化及对再植苹果植株
生长的影响
樊红科 1 , 赵政阳 23 , 刘怀锋 1 , 赵国栋 2 , 张小猜 2 , 张志敏 2
(1 石河子大学农学院园艺系 , 新疆石河子 832003; 2 西北农林科技大学园艺学院 , 陕西杨凌 721000)
摘  要 : 对渭北高原地区苹果园距树干基部水平方向 0~200 cm, 垂直方向 0~80 cm土层深度范围内
的果树根区空间土壤养分的盈亏变化进行了研究 , 并结合盆栽试验 , 分析了不同根区土壤对苹果再植植株
的影响。结果表明 : 在水平方向上 , 随距树干距离的增加 , 土壤养分含量呈增高趋势 ; 垂直方向上 , 除水
溶性 Ca、Mg外 , 其他养分随土层加深呈下降趋势。果园根区土壤速效 P、水溶性 Ca、水溶性 Mg、有效
Zn、有效 Mn有亏缺现象 , N /P、K/P、Ca /P、Ca /Mg、Ca /Mn、Ca /Zn存在养分比例失调。果园土壤的盆
栽幼树株高、新梢长度、粗度、叶面积和根活力较生茬土壤的分别减少 44193%、34146%、23188%、
49148%和 11140% , 表现明显的重茬障碍症状 , 土层愈深的土壤 , 症状愈重 , 距树干愈远的土壤 , 症状愈
轻。果园土壤中 Zn元素亏缺和 Ca /Zn比例失调可能是造成渭北高原苹果再植病害发生的重要原因之一。
距树干水平方向 100~200 cm、垂直方向 0~40 cm土层土壤养分含量较高 , 盆栽幼树再植病害较轻 , 是老
果园更新再植应选择的栽植区域。
关键词 : 苹果 ; 根区 ; 养分 ; 再植病害
中图分类号 : S 66111  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2008) 1221727208
Changes of So il Nutr ition in Root Zone and The ir Effects on Growth of the
Replan ted Apple
FAN Hong2ke1 , ZHAO Zheng2yang23 , L IU Huai2feng1 , ZHAO Guo2dong2 , ZHANG Xiao2cai2 , and
ZHANG Zhi2m in2
(1D epartm ent of Horticu lture, A gricu ltura l College of Sh ihezi U niversity, Sh ihezi, X injiang 832003, Ch ina; 2 College of Horticul2
ture, N orthw est A & F U niversity, Yangling, Shaanxi 712100, China)
Abstract: Soil nutrient distribution and imbalance were studied in the root zone of 0 - 80 cm layer and
far from the trunk 0 - 200 cm in W eibei highland orchard, while the rep lant diseases of potted app le p lants
were analyzed. Results indicated that soil nutrients advanced along with increasing of the tree root base dis2
tance in level distribution; In vertical direction, other soil nutrients dropped along with deepening of the soil
layer excep t for available Ca and Mg. Available P, Ca, Mg, Zn, Mn were deficit in orchard soils and N /P,
K/P, Ca /P, Ca /Mg, Ca /Mn, Ca /Zn were imbalance in the root zone. The average of rep lant p lant height,
shoot length and rough, leaf area and root2activity were reduced 44193% , 34146% , 23188% , 49148%
and 11140% separately, which rep resented rep lant disease evidently, and which aggravated follow comp ly
with deepening of the layer and lighten as far from the tree trunk in orchard. To sum up, deficiency of Zn and
imbalance of Ca /Zn were one of main factors to cause rep lant diseases; The rep lant diseases were lighter rela2
tively in the zone of 0 - 40 cm layer and far from the trunk 100 - 200 cm, where soil nutrientswere concentrat2
ed, which will p rovide some reference to solve rep lant diseases in old orchard.
Key words: app le; root zone; nutrient; rep lant disease
园   艺   学   报 35卷
果树连作产生的再植病害对果树生长影响很大 , 与果树根系微生态系统的物理、化学、生物等因
素密切相关 , 是植物与土壤两个系统内诸多因素综合作用的结果 (阮维斌 等 , 1999)。果树在连作
条件下 , 营养元素的超量累积或耗减、前茬代谢产物及根系分泌物导致土壤微生物及酶活动的改变是
造成土壤生态环境恶化的关键因素 (贾克功 , 1995)。现有研究普遍认为 , 产生再植病害的原因主要
与土壤营养元素的亏缺失衡、根分泌物的毒害作用、土壤病原微生物的积累有关 (Hoestra, 1988;
Hudska, 1988; 甄文超 等 , 2001)。其中 , 土壤养分非均衡消耗在再植障碍中的重要性已得到广泛认
同。果树长期固定在一个地方 , 每年生长吸收的养分相近 , 消耗的营养元素在得不到及时补充的情况
下 , 会出现养分亏缺。任何一种营养元素的不足或者过量 , 都将导致植物生长发育的不协调 , 最终使
果树生长不良或死亡 (W ittenmayer & Szabo, 2000)。
陕西渭北黄土高原是我国重要的优质苹果生产区 , 有大批老龄果园将陆续进入更新期 , 由于耕地
面积有限 , 大多数果园都面临重茬再植问题。目前 , 有关渭北黄土高原生态条件下果树连作障碍的研
究不多 ; 此外 , 由于果树根系庞大 , 结构复杂 , 试验操作不便 , 对果树根区土壤养分的空间变化研究
也未见报道。因此 , 我们选择渭北旱原地区老龄苹果园 , 研究了苹果树根区土壤有效养分空间分布盈
亏变化 ; 结合盆栽试验 , 初步分析了果树根区土壤对再植果树生长的影响 , 以期为老果园更新再植提
供试验依据。
1 材料与方法
111 样区选择与样品采集
2006年 10月 , 在渭北旱原苹果主产区白水县尧禾乡 , 选择 16年生红富士 (基砧为新疆野苹果 )
果园和邻近无果树栽植历史的麦田 (一年一熟 ) 作为采样点 (土壤类型均为黄绵土 , 麦田作为对
照 )。所选果园株行距 310 m ×410 m, 每年施肥两次 , 冬季 11月每株穴施尿素 1 kg +二铵 1 kg, 夏
季 6月每株穴施钾肥 1 kg; 麦田每年春施碳酸氢铵 750 kg·hm - 2 +磷肥 750 kg·hm - 2。采集土样时首
先除去表面杂草。
麦田土壤 (生茬土壤 ) 采样按 “S”型选 5个点 , 按宽 50 cm、长 50 cm的表面积 , 由上向下 ,
20 cm为一个采样段 , 分 4段 , 并且将 5个点相同区位段土样混合后作为一份土样。
果园土壤 (重茬土壤 ) 采样 , 随机选 3棵树 , 沿每棵树对角线 (与株距垂直 ) , 水平方向以树干
基部为中心 , 向外每 50 cm为一个采样段 , 分 4段 ; 垂直方向从表层向下每 20 cm为一个采样段 , 分
4段取土 , 对角线相同区位段土样混合后作为一份土样。每棵树采集 16份土样。
将不同土样分别标记 , 去植物残根、石块等杂物 , 自然风干 , 研磨 , 一部分土样用 18号筛 ( 1
mm ) 过筛 , 测定速效性养分和 pH值 ; 一部分土样用 60号筛 (0125 mm ) 过筛 , 测定有机质 ; 剩余
土样用于盆栽试验。
112 盆栽试验
盆栽苗木为长势一致的 3年生 ‘秦富 1号 ’红富士幼树 , 基砧为新疆野苹果 , 中间矮化砧为
M26。重茬土壤分 4个不同水平距离段的土样和 4个垂直距离段的土样 , 即 8个处理 , 对照为生茬麦
田土 , 每份土样 6盆 (重复 )。所选瓦盆口径和深度均为 42 cm ×30 cm , 埋入地下 , 盆口离地面 10
cm, 盆四周用土夯实 , 每盆装土体积一致 , 盆土离盆口 5 cm。2007年 4月栽植苗木 , 不施肥 , 浇足
水保证苗木成活。统一定干 , 病虫害防治按正常管理措施进行。
113 指标测定及数据处理
土壤碱解氮 (N) 含量用康惠皿扩散法测定 ; 速效磷 ( P) 含量用 015 mol·L - 1 NaHCO3法测定 ;
速效钾 ( K) 含量用火焰光度计测定 ; 水溶性钙 (Ca)、水溶性镁 (Mg) 用原子吸收光度法测定 ; 有
效铁 ( Fe)、有效锌 ( Zn)、有效锰 (Mn) 含量用 015 mol·L - 1 DTPA溶液浸提 —火焰原子吸收光度
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法测定 (鲍士旦 , 1999)。
2007年 9月 10日前后 , 即植株新梢停止生长期测定盆栽苗相关生长指标。株高 : 直接测定 ; 新
梢生长量 : 每株选择所有当年生枝测定其长度和距新梢基部 5 cm处粗度 , 取平均值 ; 叶面积 : 每株
选叶片 20枚 , 用叶面积仪测定 ; 根活力 : 甲基蓝光电比色法 ( TTC法 ) 测定。
养分亏缺率 Q = (C - S) /S, 其中 C为重茬土壤养分含量 , S为生茬土壤养分含量。
养分失调比例 M = S - Q, 其中 S为重茬土壤养分比例 , Q为生茬土壤养分比例。
试验数据用 SPSS1115软件 (林杰斌 等 , 2002) 进行差异显著性分析。
2 结果与分析
211 苹果根区土壤养分空间分布变化特征
由表 1可知 , 在水平方向上 , 随着距树干距离增加 , 土壤有效养分含量呈增高趋势 , 其中碱解 N、
速效 P、速效 K含量在 100~200 cm区域明显高于 0~100 cm区域。水溶性镁和有效锌含量在 150~
200 cm区域高于 0~150 cm区域。其中 , 有效锌含量在 150~200 cm区域为 (1106 ±0134) mg·kg- 1 ,
0~150 cm区域则明显小于 110 mg·kg- 1 , 低于正常果树生产需要的含量标准 (王志恒和王吉祥 ,
1994)。水溶性钙、有效铁和有效锰含量在水平分布上差异不显著。
表 1 果树根区土壤有效养分水平变化
Table 1 The change of effective nutr ien t in the hor izon ta l d irection of apple root area / (mg·kg - 1 )
水平距离 / cm
Level distance
碱解氮
Available N
速效磷
Available P
速效钾
Available K
水溶性钙
Available Ca
水溶性镁
Available Mg
有效铁
Available Fe
有效锌
Available Zn
有效锰
Available Mn
0~50 26124 a 10105 b 92181 a 120131 a 4183 a 4133 a 0183 a 9155 a
50~100 26112 a 7163 a 100169 a 126194 a 4147 a 4140 a 0188 a 9199 a
100~150 28176 b 16112 c 140134 b 136178 a 5117 a 4138 a 0180 a 10169 a
150~200 27146 b 18137 d 152185 b 124143 a 5195 b 4174 a 1106 b 9198 a
  注 : 同一列中不同字母表示差异显著 ( P < 0105)。
Note: D ifferent letters in the same column mean significant difference ( P < 0105) .
垂直方向上 , 除水溶性 Ca、Mg在土壤表层含量较低 , 土壤底层含量较高外 , 其它有效养分含量
则随土层加深呈下降趋势 , 表现表层积累 , 底层亏缺现象 (表 2)。这与前人研究结论 (李菊梅和李
生秀 , 1998) 一致。土壤水溶性 Ca、Mg出现的逆向变化趋势 , 可能与成土母质和成土过程等有关
(赵景波 , 2003)。除土壤有效铁含量在土层间差异不显著外 , 其他元素有效养分含量在垂直分布上
均呈显著差异。
表 2 苹果根区土壤有效养分垂直变化
Table 2 The change of effective nutr ien t in the vertica l d irection of apple root area / (mg·kg - 1 )
深度 / cm
Dep th
碱解氮
Available N
速效磷
Available P
速效钾
Available K
水溶性钙
Available Ca
水溶性镁
Available Mg
有效铁
Available Fe
有效锌
Available Zn
有效锰
Available Mn
0~20 24174 b 18116 c 133102 c 118162 a 4189 a 4180 a 1116 d 12189 b
20~40 36143 d 17195 c 107138 b 118193 a 4102 a 4158 a 0191 c 11132 b
40~60 27198 c 10142 b 81156 a 147125 b 5163 b 4132 a 0177 b 8141 a
60~80 19143 a 5163 a 82117 a 123165 a 5189 b 4115 a 0159 a 7160a
  注 : 同一列中不同字母表示差异显著 ( P < 0105)。
Note: D ifferent letters in the same column mean significant difference ( P < 0105) .
在距树干 100~200 cm处 (即果园行距中间处 ) , 土壤养分含量较高 , 这可能与果树的根系分布
有关。因为果树根系与周围的土壤环境相互作用从根本上影响土壤养分的分布和有效性 (许衡 等 ,
2004)。调查发现 (图版 , 1、2) , 果树 60%以上根系主要分布于树冠正投影以内 (0~100 cm )。距
树干 0~50 cm区域分布着果树的主根和大部分侧根 , 以粗根、中根为主 , 50~100 cm区域内主要是
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侧根和须根 , 数量多 , 密度大。100~200 cm区域内根系数量少 , 密度小。因此 , 离树越近 , 根系越
密集 , 养分消耗越多 , 导致土壤养分含量越低。
212 果园根区土壤与大田土壤养分盈亏比较
由于渭北黄土高原黄绵土壤具有 “缺氮少磷富钾 ”和易富集铁元素的特点 , 所以果园不易发生
K、Fe元素养分亏缺 (薛炳烨 , 1988; 余存祖 等 , 1991)。在生产实践中 , 由于过分追求产量导致
氮肥大量施用 , 因此 , 土壤中 N素也往往不易发生亏缺。本研究发现 (图 1, 图 2) , 土壤速效 P、水
溶性 Ca、水溶性 Mg、有效 Zn和有效 Mn发生亏缺。其中有效 Mn平均亏缺率 > 20% , 且在水平方向
上和垂直方向上差异均不显著。
水平方向上 , 除 Ca元素外 , 其它元素在距树干 100~200 cm区域内养分亏缺率低于 0~100 cm
区域 (图 1) , 这是由于 Ca与其他元素有负相关关系。其次 , P元素在距树干 50~100 cm土壤区域
内亏缺率最高 , Zn元素亏缺率最低 , 这是由于 P、Zn二者元素之间有相互拮抗作用。
垂直方向上 , 除 P元素外 , 其它元素在 60~80 cm土层与生茬土壤比较亏缺程度相对较轻 , 0~
60 cm土层亏缺程度相对较重 (图 2)。
213 苹果根区土壤部分养分比例变化
渭北高原属于碱性石灰性土壤 , P元素容易与 Ca元素结合形成难溶性磷酸钙盐 , 造成土壤中 P和
Ca亏缺 (梁东丽 等 , 2000)。由图 3和图 4可以看出 , N /P、K/P、Ca /P、Ca /Mg、Ca /Mn、Ca /Zn养
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 12期 樊红科等 : 渭北高原苹果根区土壤养分变化及对再植苹果植株生长的影响  
分比例发生失调 , Ca /Zn比例失调最严重 , 与对照相比差异达 9121~13193。这可能与土壤中水溶性
钙和有效锌呈极显著负相关有关 (刘铮 , 1997)。
方差分析结果表明 , 在水平方向上 , 除 Ca /Zn外 , 其余养分失调比例在离树干 150~200 cm处较
小 , 说明果园行距中间位置养分失调比例较轻 (图 3)。在垂直方向上 , 除 Ca /Mg外 , 其余养分失调
比例在 40~80 cm土层较重 , 0~40 cm土层较轻。其次 , Ca /Zn比例差值在各土层间差异不明显 (图
4) , 说明整个根区土层表现 Ca /Zn养分比例失调。
214 重茬土壤盆栽苹果树的生长变化
调查发现 , 重茬土苹果植株矮小 , 枝条稀少 , 新梢细短 , 叶小 , 叶呈莲座状 , 地下部分根系发育
不良 , 腐烂 , 新生根少 (图版 , 3~8)。
图版说明 : 1, 2. 老果园苹果根系分布 ; 3, 4. 重茬土壤幼树根系 ; 5. 生茬土壤幼树根系 (对照 ) ; 6. 重茬土壤幼树生长表现 ; 7.
重茬和生茬 (对照 ) 土壤盆栽幼树生长形态特征比较 ; 8. 生茬土壤幼树生长表现 (对照 )。
Explana tion of pla tes: 1, 2. D istribution of app le tree roots, in old orchard; 3, 4. Roots of the successive cropp ing of young app le tree; 5.
Roots of the un2successive cropp ing young app le tree as negative control; 6. Morphological characteristics of the successive cropp ing young app le
tree; 7. Comparison on the potted app le trees morphological characteristics of the successive and un2successive cropp ing soil; 8. Morphological
characteristics of the un2successive cropp ing young app le trees as negative control.
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由表 3、表 4可知 , 重茬土壤盆栽苗木株高、新梢长度、粗度、叶面积和根系活力均低于生茬土
壤盆栽苗木 , 分别比生茬土壤平均减少 44193%、34146%、23188%、49148%和 11140% , 证明果树
再植时 , 幼树生长发育受到明显抑制。
表 3 不同土层土壤再植苹果植株的生长及根活力变化
Table 3 The changes of the growth and root2activ ity of replan ted apple trees on d ifferen t layer
深度 / cm
Dep th
盆栽土壤
Bonsai soil
株高 / cm
Plant height
新梢长度 / cm
Shoot length
新梢粗度 / cm
Shoot rough
叶面积 / cm2
Leaf area
根活力 /TTC
Root2activity
0~20 生茬 Un2successive cropp ing  2919 3318  01508 18149 5819
重茬 Successive cropp ing  2315 2512  01365 10173 5117
差值 Margin - 614 b - 816 a - 01143 a - 7176 b - 712 a
20~40 生茬 Un2successive cropp ing  2512 3113  01403  19194 5214
重茬 Successive cropp ing  2114 2510  01405  11126 4819
差值 Margin - 318 b - 613 b  01002 b - 8168 b - 315 b
40~60 生茬 Un2successive cropp ing  2111 1817  01547  20169 4413
重茬 Successive cropp ing   618  918  01351   9171 4011 b
差值 Margin - 1413 a - 819 a - 01196 a - 10198 a - 412 b
60~80 生茬 Un2successive cropp ing  1618 1413  01439  20161 4018
重茬 Successive cropp ing   411  719  01298   8138 3318
差值 Margin - 1217 a - 614 b - 01141 a - 12123 a - 710 a
  注 : 同一列中不同字母表示差异显著 ( P < 0105)。
Note: D ifferent letters in the same column mean significant difference ( P < 0105) .
表 4 不同水平距离土壤再植苹果植株的生长及根活力变化
Table 4 The changes of the growth and root2activ ity of replan ted apple trees on d ifferen t level d istance
水平距离 / cm
Level distance
盆栽土壤
Bonsai soil
株高 / cm
Plant height
新梢长度 / cm
Shoot length
新梢粗度 / cm
Shoot rough
叶面积 / cm2
Leaf area
根活力 /TTC
Root2activity
0~50 生茬 Un2successive cropp ing  23123  24153  01474  19193  49110
重茬 Successive cropp ing   8190  11150  01263   7120  37193
差值 Margin - 14133 a - 13103 a - 01211 a - 12173 a - 11117 a
50~100 生茬 Un2successive cropp ing  23123  24153  01474  19193  49110
重茬 Successive cropp ing  10138  1216  01273   7134  42105
差值 Margin - 12185 a - 11193 a - 01201 a - 12159 a - 7105 a
100~150 生茬 Un2successive cropp ing  23123  24153  01474  19193  49110
重茬 Successive cropp ing  21165  27105  01475  12148  49165
差值 Margin - 1158 c   2152 c  01001 b - 7145 b   0155 b
150~200 生茬 Un2successive cropp ing  23123  24153  01474  19193  49110
重茬 Successive cropp ing  14195  16165  01407  13106  49115
差值 Margin - 8128 b - 7188 b - 01067 b - 6187 b   0105 b
  注 : 同一列中不同字母表示差异显著 ( P < 0105)。
Note: D ifferent letters in the same column mean significant difference ( P < 0105) .
方差分析结果表明 , 再植苗木生长及根系活力变化在不同土层和不同水平距离间差异较显著。水
平方向上 , 在离树干 100~150 cm处重茬土壤盆栽苗木生长生理指标较高 , 与生茬土壤比较再植病害
症状相对较轻。垂直方向上 , 再植苗木生长生理指标在 0~40 cm土层高于 40~80 cm土层。
3 讨论
造成再植病害的原因多发生于土壤 , 而且错综复杂 , 对其发生机理及其控制的研究均十分困难
(甄文超 等 , 2001)。对于果树再植病害发生的原初原因 , 至今还有一定的争议 (贾克功 , 1995)。
Sewell (1981) 报道 , 再植病害可能是由能够导致苹果根系、土壤和微生物系统相互作用的某些复杂
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 12期 樊红科等 : 渭北高原苹果根区土壤养分变化及对再植苹果植株生长的影响  
的生物过程引起的。Hudska (1988) 认为 , 根际微生态环境的失调是再植病害发生的主要原因。由
于土壤并不是一个简单、孤立的营养存储器 , 而是一个植物 —土壤 —微生物的有机生态系统 , 在这个
系统中 , 植物生长对营养元素的需求存在一定的平衡关系 , 一种或几种营养元素的超量或亏缺会使生
命代谢产生紊乱 , 造成后茬果树再植病害的发生。本研究发现 , 苹果园根区土壤中的速效 P、水溶性
Ca、水溶性 Mg、有效 Zn、有效 Mn存在亏缺现象 , 土壤中的 N /P、Ca /P、Ca /Mg和 Ca /Zn比例出现
失调。其中 , Zn元素亏缺和 Ca /Zn比例失调现象尤其明显。由于锌元素与钙元素之间有很强的负相
关关系 , 锌元素亏缺会导致钙 /锌比例失调 (刘铮 , 1997)。谢佰承等 (2007) 研究证明 , 由于缺锌 ,
会抑制硝态氮的吸收 , 造成阳离子的吸收量大于阴离子 , 引起土壤氧化还原电位降低 , 从而对土壤中
其它营养元素有效性产生影响。果树生长对土壤中矿质营养元素的需求种类、吸收比例有一定的规律
性 , 土壤中的某些营养元素亏缺以及养分比例失调可能会对再植植株生长产生不良影响。
导致苹果再植病发生的原因 , 由于地区和果园不同也有差异 , 即使在同一地区也存在许多不确定
因素 (Mazzola, 1998)。渭北高原苹果产区 , 土壤多属碱性的石灰性土壤 , 由于干旱少雨 , 土壤中锌
元素的溶解性、移动性、有效性较差 (刘铮 , 1997) , 从而导致后茬果树对锌元素吸收不足。植株缺
锌时 , 一方面导致根细胞内超氧化物歧化酶 ( SOD ) 活性下降 , NADPH氧化酶活性增加 , 细胞内自
由基大量累积产生毒害作用 , 使新栽幼树毛细根大量死亡 (吴建明 等 , 1991)。毛细根具有巨大的
吸收表面积 , 且生理活性强 , 是树木水分和养分吸收的主要器官。同时毛细根生长和周转速度 , 对树
木碳分配和养分循环具有重要作用 , 毛细根的明显减少 , 会进一步影响植株地上部器官的正常生长 ,
导致再植病害发生。另一方面 , 会促进植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性 , 降低体内吲哚乙酸的水平 ,
抑制生长发育 , 表现小叶 , 顶端簇生 (赵同科 , 1996)。这与我们盆栽试验观测的再植病害症状一致
(图 2)。因此 , 土壤中 Zn元素亏缺及 Ca /Zn比例失调可能是引起渭北高原苹果再植病害发生的重要
原因之一。这与前人的研究报道有所不同 (贾克功 , 1995; W ilson et al. , 2004) , 有待进一步研究。
土壤养分的空间不均一性是土壤的基本属性之一 , 研究了解果树根区土壤养分的空间变化对合理
利用土壤资源、减轻再植病害发生有重要意义。研究发现 , 在果树根区范围内 , 土壤养分随距树干距
离的增加呈增高趋势 ; 不同土层深度 , 除水溶性钙、镁外 , 其他养分随土层加深呈下降趋势。由于果
树长期固定在一个地方生长 , 根系空间分布影响着土壤养分的空间分布 , 根系集中分布区对本区域土
壤养分持续的吸收消耗 , 会造成营养元素尤其是微量元素的亏缺和养分比例失调。盆栽试验初步验
证 , 重茬土壤盆栽幼树表现了明显的再植病害 , 而且病害症状发生程度与果树根区土壤养分空间变化
趋势基本一致 , 即土层愈深的果园土壤 , 再植病害症状愈重 , 距树干愈远的土壤 , 症状愈轻。因此 ,
老果园更新再植时 , 从土壤营养角度考虑 , 在果园客土困难的情况下 , 选择老果园行距中间处栽植新
树 , 有利于充分利用果园现有土壤养分资源 , 减少再植病害的发生。Rumberger等 (2004) 的研究结
果也表明 , 定植于行间比定植于原行内可显著减轻再植病害的发生。
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