园艺作物限根栽培技术研究新进展_张琰.pdf

2022 年（第 51 卷）第 12 期甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横环境生态doi:10.3969/j.issn.1672-6375.2022.12.003收稿日期：2022-07-13作者简介：张琰（1987-），女，本科，讲师，主要从事园艺教学及植物育种作物栽培工作。通讯作者：谢成俊（1969-），男，硕士，研究员，主要从事作物栽培及农技推广工作。0 引言植物根系能够从土壤中吸取各种养分，并进行营养的合成、分泌等重要工作，是其重要的组织结构，因此，如果环境或技术对植物根系产生影响或作用，那么根系的生理功能就会发生相应的变化，最终对植物的地上结构产生影响。比如常见的施肥、浇水、翻耕都是比较常规的根系环境调节措施，技术人员通过以上措施改善植物根系的生长环境，促进根系营养的吸收与合成。文章讨论的限根栽培技术就是采取物理或生态的方法调控植物的根域范围，利用根系实现对植物营养吸收情况、生长状况的影响。在限根栽培的同时，技术人员可通过人工补光、温度调节、水肥施用等方式改善园艺作物生长的环境，为其提供充足的养分，提升园艺作物的产量与品质。1限根栽培技术1.1技术原理根域限制指的是将园艺作物的根系范围进行控制，比较直接的做法是将其根系封闭于固定的空间中，将根系的周围环境转变为人为可控的模式，这样就能够通过对根系生长的调控影响植物地上部分的营养以及生殖生长情况。作物根系负责深入土壤吸收养分与水分，同时还能够进行多种物质的转化与合成，为作物的地上结构提供充足的营养。园艺作物的地上与地下结构保持长久的生长动态平衡关系，也只有保持这样的关系才能够促进植物的健康生长。地上与地下结构具有相互联系和制约的关系，一旦其中一方的生长受到影响，另一方一定会有所感知并表现出同样的趋势。由于种植土壤环境具有明显差异，因此很多作物根系并不能够发挥自身的作用，长期处于闲置或空耗的状态中，但此时植株依旧能够正常生长，这种现象被称之为植物的生长冗余。为了提升资源的利用率和作物的效益，技术人员通过采取特定的措施控制根系的生长，避免出现生长冗余，这样就能够保障植物营养的集中输送，提升资源利用率，节约水肥资源。尤其是对树形较大、产量较低的果树或园艺作物来说，限根栽培技术能够有效改善其生长冗余现象，为作物的生长提供充足的营养。1.2 限根栽培技术对在园艺方面应用的意义园艺作物地上和地下结构具有紧密的相关性，两者共同构成了植物整体，在生长方面又相互制约，即其中一方的生长会受到另一方生长状态的影响，形成良性或恶性循环的关系。埋于土壤的植物根系将吸收土壤中的水分与养分，此时对根系的限制与管理就能够间接影响作物地上部分。比如园艺作物的整枝管理行园艺作物限根栽培技术研究新进展张琰1，谢成俊2（1.兰州现代职业学院 农林科技学院，甘肃兰州730300；2.兰州市农业科技研究推广中心，甘肃兰州730000）摘要：限根栽培技术是目前园艺栽培以及蔬果种植中常用的技术，该技术通过对作物根系的控制调节作物地上-地下、营养-生长之间的关系，保障作物的养分供给，避免出现营养生长冗余。文章将主要介绍园艺作物限根栽培技术的原理、应用意义、实践以及技术发展趋势，以供参考。关键词：园艺作物；限根栽培技术；研究进展；发展趋势中图分类号：S436.3文献标志码：A9甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横2022 年（第 51 卷）第 12 期环境生态为就能够降低其对于根系营养的需求，进而为根系与果实的生长提供更大地空间。若采取根系限制的措施则能够抑制营养生长而促进果实发育，直接对园艺作物的产量、效益产生影响。虽然在园艺植物栽培之前会进行选地和整地，但由于土壤环境存在差异，作物的地下根系大多数时候处于最佳营养空间或环境中，这部分根系营养将支持整株植物的生长，满足整个树体的需求。此时采取根系限制栽培技术就能够提升根系的营养吸收与合成效率，限制根系的生长，提升资源利用率，实现作物的高产优质。以上提到的生长冗余指的是作物某部分的过度生长，这样的过度生长现象实质上是一种资源和营养的浪费，同时还会影响作物的经济价值，对园艺行业发展造成影响。与作物地上部分的剪枝、整枝、疏花疏果等措施的作用类似，地下根系也应当进行适当地限制，比如断根等，解决根系的生长冗余问题，提升作物的营养利用率。1.3限根栽培技术在蔬菜种植中的意义限根栽培技术不仅能够应用于园艺作物栽培中，还被广泛应用蔬菜种植产业中。限根栽培技术能够合理限制并管控蔬菜根系的生长，此时蔬菜根系的长度、根重等都有所减少，但根系的密度却不断增加，细根量也逐渐增加。同时根系的营养运输距离就会缩短，能够增加根系的营养吸收，减少蔬菜生长过程中营养的浪费，为蔬菜的高产高效打下基础。限根栽培技术的应用能够直接限制植物主根的生长情况与长度，因此，植株的地上部分也会受到影响，出现矮化、叶面积减小、树冠比增大等情况，以上情况能够优化盆栽果树与花卉的情况，实现方便运移与观赏。曾有学者通过水培番茄实验研究根系限制栽培技术对于植物株高的影响，发现营养液环境中采取根系限制技术无法改变番茄的株高，说明根系限制与实际营养限制之间并不存在直接等同的关系。后来较多研究人员使用限根栽培技术培育花卉，结果发现限根栽培技术能够有效促进植物开花，从而增加坐果数，提升生产效益。经过大量实践研究发现，限根栽培技术与植株花芽密度、花序数量等有着明显的关联，但其中番茄花量受影响较小，南瓜花的花期时间与性别分化并不受其影响1。经过对桃树限根栽培实验结果的分析发现，限根栽培能够有效提升根系对水分的吸收利用率，起到抑制新梢生长，提高果实生产效率的作用，但该技术对于树龄较大果树的影响却并不明显。植物枝叶水分的稳定能够保障其光合作用的进行，合成更多营养物质，促进植物的正常代谢。2 限根栽培重点方式目前园艺作物种植中采取的限根栽培方式较多，以下对常见的重点栽培方法进行简要介绍。2.1容器限制法栽培人员使用合适的容器限制植物根系的生长范围，材料包括控根容器、无纺布、营养钵等。经过实验研究，容器限制根系生长的方法能够影响根系的长短，刺激根系生长出较多侧根，增加根系密度，展现出极高的生命力与活力，为植株提供充足的养分，有效改善果实的品质。2.2 机械处理法技术人员在植株定植阶段使用机械对根系进行处理，如断根、弯曲、盘圈、打结、撕裂垂直根等，实现对根系的限制作用。研究发现，断根操作能够有效控制植株根系的生长范围、缩短根系养分传输的距离，为植株的地上部分提供更多养分，促进树势的扩张生长，有效控制秋梢的生长，充分发挥根系对地上部分的生长调控作用。调查发现，经过断根处理的盆栽苹果植株中山梨醇、蔗糖和可溶性总糖含量明显增加，叶片水分利用率明显升高。此外，如果在干旱环境中采取断根栽培技术才能够缓解干旱环境对植株生长的消极影响，促进果树内部碳水化合物的合成，提升果实的品质2。2.3植物根系的机械限制法技术人员通过对植物根系的机械限制刺激侧根的生长，促进地下部分的营养吸收与利用率。在依靠栽培经验进行植株栽植的时代，我国劳动人民就已经采取机械减根的方式提升移栽的成活率，实现以面促根，促进植株的生长。使用机械工具进行断根的方法被沿用至今，栽培人员甚至在行道树、风景树等大树移栽过程中也会使用这样的方式。除了国内技术人员的使用之外，西方国家在早期也会使用人工移动容器法进行植株根系的切断，避免根系向着周围土壤延伸。移栽的方法能够促进苗木的发育与生长，技术人员还可利用植株根系的趋水性降低地下水位高度，以免根系不102022 年（第 51 卷）第 12 期甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横甘肃科技纵横环境生态断向下延伸3。2.4化学药剂限制法除了以上物理操作之外，技术人员还可以使用化学试剂或外源激素对根系进行处理，达到限制生长的作用。其中常用的化学试剂为铜制剂，能够达到较好的控根效果。常用的外源激素则包括乙稀磷、氟乐灵等，但化学药剂在发挥控根作用的同时也会对周围土壤环境造成一定的影响，因此不作为限根栽培的第一选择。2.5养分和水分控制法植株根系与水肥浓度、水肥吸收具有对应关系，技术人员可利用这种对应关系调控肥料与水分的施用剂量、频率，达到根系控制的效果。2.6地上部生长限制法植株地上、地下部分的生长情况是相互依赖和影响的，因此技术人员可通过对植株地上部分的整形修剪、整枝打杈、增加开花量、提高坐果率等方式减少植株根的生长，达到控根的目的。2.7增加植株密度法技术人员可通过调整植株密度的方法削减植株根系的生长空间，达到根系限制的效果4。2.8 植化相克原理植株之间会存在养分的争夺关系，技术人员可适当栽植杂草或者其他作物，利用植化相克原理达到限制根系生长的目标。3有关园艺作物限根栽培技术的新进展3.1精心栽植合理设计植株的栽培密度，对于纺锤形或丛状形的园艺作物可适当增加栽培的密度，行株距可控制在2.02.5m1.5m，对于开心形或主干疏层形作物则可控制在3m2m。进行幼苗栽植时，栽植人员应选择春季土壤解冻后的时机开展幼苗的栽植工作，具体时间为3月中旬至4月上中旬。幼苗培育成活后可选择时机进行大树的移栽，通常情况下选择在秋季落叶后土壤封冻前的时间。栽培人员应选择45 a生已经形成大量花芽的大树进行移栽，移植成活后的次年即可具备经济价值。在栽培定植之前，应做好各项准备工作。首先是苗木的准备，栽培人员应从中挑选根系较为发达、无病虫害苗木，并在定植之前将其根系浸泡在35波美度石硫合剂或根癌宁（K84）生物农药30倍液中5 min，之后再进行栽植。正式移栽之前，应挖好定植沟，主要规格为 6080cm，之后使用腐熟有机肥进行回填并搅拌。如果土壤存在较多黏重地块则需掺入一些沙土，帮助改良生长土壤，提升土壤的通透性。完成以上准备之后还需立刻向土壤灌水，直至水完全渗入土壤之后进行苗木的栽植5。在定植过程中，应根据栽培的需求筑起高为3035 cm、宽为1.52.0 m的垄，起垄栽培的方法能够有效杜绝涝害的发生，同时还能够加强土壤管理，促进植株花芽的形成，缩短其结果的时间。技术人员需对品种及其授粉品种位置进行标记，并以标记为中心挖定植穴，栽植时应注意保持植株根系的舒展，培土时应保持动作的轻柔，最后将表面土壤踏实。应注意控制栽植的深度，最好能够使得定植穴深度与苗木在苗圃培育时的深度一样，同时让嫁接口略高于地面，栽培完成之后进行灌水，待完全渗水之后使用塑料膜进行覆盖。3.2 树体修剪树体修剪是生长管理的重要环节，技术人员应采用单干单臂水平整枝法，留下1个主干，第1年保持主干上有1个新梢形成单臂整形，将臂上副梢培养成下一年的结果枝组，其中每株留下5个结果枝组以及15个结果母枝。期间的枝组更新通常选择双枝更新，每年需对预备枝进行修剪，避免结果部位发生外移情况。对于强旺树、幼小树则应长留，对于弱树、弱枝、大龄树则应短留 6。4限根栽培应用与发展趋势限根栽培技术能够限制植株根系的