李建寶，孫思捷，王 磊，王衛(wèi)國，張立彬，王世平

（1 河北科技師范學(xué)院園藝科技學(xué)院，秦皇島066600）（2 上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院）（3 上海國榮果業(yè)專業(yè)合作社）

桃樹是我國原產(chǎn)樹種之一，對土壤和氣候有極強(qiáng)的適應(yīng)性，且結(jié)果早、收益快，成為我國南北方各地廣泛栽培的樹種。根據(jù)《2020 中國果品產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》（中國果品流通協(xié)會編）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年我國桃種植面積和產(chǎn)量均居世界第1 位，分別為89 萬hm2和1 599.3 萬t。桃樹具有較強(qiáng)的生長勢，尤其在溫度高、降水多的南方地區(qū)，桃樹營養(yǎng)生長過旺，導(dǎo)致樹冠通風(fēng)透光性下降，生產(chǎn)上一般采用修剪、扭枝、拉枝或噴藥的方式來調(diào)控樹勢，不僅耗時(shí)費(fèi)工還會污染環(huán)境，增加管理成本，造成的傷口如果不及時(shí)愈合，還會引起部分病蟲害的發(fā)生[1]。為追求桃果品生產(chǎn)流程簡便高效，選擇適宜的栽培模式和省力化的技術(shù)措施是亟需解決的問題[2-3]。

根域限制通過物理介質(zhì)的方式將果樹根系封閉在較小空間內(nèi)，通過限制根系生長和分布區(qū)域，從而有效抑制地上部營養(yǎng)生長，避免了化學(xué)調(diào)控樹勢帶來的環(huán)境污染和果實(shí)品質(zhì)安全問題，達(dá)到果樹優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的目的[4-8]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，采用適宜的根域容積進(jìn)行限根栽培可以有效緩和樹體營養(yǎng)生長強(qiáng)度，提高果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)，其效果在葡萄[9]、楊桃[10]等樹種上已有報(bào)道。李勃等[11]、朱雅琴等[12]研究發(fā)現(xiàn)，栽培的根域容積過大或過小，對生產(chǎn)都起不到良好效果。根域限制技術(shù)體系在葡萄上相對比較成熟，在桃樹上也已證明其效果，但對其應(yīng)用技術(shù)，特別是對清水白桃合適的根域容積尚缺乏研究。因此，本研究通過分析不同根域容積下對清水白桃營養(yǎng)生長、葉片光合氣體參數(shù)和果實(shí)品質(zhì)等指標(biāo)的影響，確定清水白桃適宜的根域容積，為果品省力化生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

選用長勢一致的盆栽8 年生主干形清水白桃為試材，行株距為3 m×2 m。于2020 年12 月定植于不同容積的限根器內(nèi)，底部墊雙層塑料膜，與地面土壤隔開，基質(zhì)為壤土、河沙和腐熟有機(jī)肥混合，比例為3∶1∶1，根域容積分別設(shè)置25、50、100、150 L 4 個(gè)處理，以大田栽培為對照，分別記為RV25、RV50、RV100、RV150 和CK。于2021 年3月1 日安裝土壤水分張力計(jì)，監(jiān)測土壤濕度變化，采用微噴灌的方式供給肥水，發(fā)芽后每周施用1 次120 mg/L 霍格蘭德營養(yǎng)液。

1.2 測定指標(biāo)與方法

1.2.1 樹體生長狀況

于2021 年3 月1 日至8 月27 日，每處理選3株長勢一致的樹，每隔30 d 對主干和主枝的周長（定點(diǎn)定位）進(jìn)行測量，計(jì)算主干和主枝周長增長量；開花后15 d，每周測量1 次新梢長度；硬核期，每株隨機(jī)選取新梢中部的功能葉30 片，使用葉面儀測量單葉面積。

1.2.2 葉綠素含量和光合氣體交換參數(shù)

在果實(shí)發(fā)育的4 個(gè)時(shí)期，即第1 次膨大期、硬核期、第2 次膨大期、成熟期，每個(gè)處理選3 株樹，每株樹同一高度選取向陽側(cè)枝條的中部葉片，采用SPAD 葉綠素儀測定葉綠素相對含量，重復(fù)5 次。選擇連續(xù)的晴天，使用CIRAS-3 便攜式光合儀（PP Systems，英國）測定9：00—11：30 的光合氣體交換參數(shù)，每株樹重復(fù)3 次，記錄凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、蒸騰速率（Tr）和胞間CO2濃度（Ci）。

1.2.3 果實(shí)品質(zhì)測定

在成熟期采摘果實(shí)后，使用天平稱量單果重，每株樹重復(fù)5 次；使用手持糖度計(jì)測定成熟期果實(shí)縫合線兩側(cè)赤道部果皮下方5～10 mm 處果肉的可溶性固形物含量；使用電位滴定儀測定果肉可滴定酸含量，結(jié)果轉(zhuǎn)化為蘋果酸等價(jià)物來計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one-way-ANOVA），顯著性水平設(shè)定為α＝0.05。采用Excel 2016 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 新梢長度及主干、主枝周長的變化

不同根域容積處理對桃樹主干、主枝周長增長量的影響如表1 所示，CK 的增長量最大，與CK 相比，RV25、RV50、RV100、RV150 處理的主干和主枝周長增長量均降低，隨著根域容積增加，增長量逐漸增加。各處理新梢長度調(diào)查結(jié)果如圖1 所示，在開花后120 d，RV25、RV50、RV100、RV150 處理與CK 相比，新梢長度分別降低57.12%、42.00%、20.06%、10.91%，限根栽培的新梢長度與CK 相比明顯縮短，且縮短幅度隨根域容積減小而增加。試驗(yàn)結(jié)果說明，與CK 相比，限根處理能有效調(diào)控樹體營養(yǎng)生長，而過小的根域容積嚴(yán)重地抑制了地上部的生長。

表1 根域容積對清水白桃主干、主枝周長增長量的影響

圖1 根域容積對清水白桃新梢長度的影響

2.2 單葉面積和葉綠素相對含量（SPAD）的變化

各處理對單葉面積的影響如圖2 所示，RV25處理單葉面積最小，并隨著根域容積的增加而增加，RV150 處理單葉面積最大，為25.81 cm2，并顯著高于CK。葉綠素相對含量（SPAD）的變化如圖3 所示，在果實(shí)發(fā)育的4 個(gè)時(shí)期，各處理SPAD 的變化規(guī)律與單葉面積基本一致，最低值為RV25 處理或CK，部分時(shí)期各處理間呈現(xiàn)出顯著性差異。結(jié)果表明，較小根域容積的單葉面積和SPAD 明顯降低，與CK 相比，RV150 處理2 項(xiàng)指標(biāo)都有所提高，為提高光合能力奠定了生理基礎(chǔ)。

圖2 根域容積對清水白桃葉面積的影響

圖3 根域容積對清水白桃果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期葉綠素相對含量的影響

2.3 葉片光合氣體交換參數(shù)變化

光合氣體交換參數(shù)的變化如表2 所示，在果實(shí)發(fā)育的4 個(gè)時(shí)期Pn 具有相同的變化趨勢，均以RV25 處理最低，并隨著根域容積的增加而增加，RV150 處理高于CK。不同時(shí)期各處理葉片的Gs 和Tr 隨著根域容積的增加而增加，CK 最高，Gs 和Tr的變化可能是根域容積過小使根域環(huán)境的緩沖能力減弱，根域容積越大，根系所處的環(huán)境（土壤溫度、濕度）愈難發(fā)生明顯改變，一定程度上補(bǔ)償了環(huán)境因素對氣孔的影響，來維持葉片較高的Pn。Ci在果實(shí)發(fā)育的4 個(gè)時(shí)期均以CK 最高。

表2 根域容積對清水白桃果實(shí)4 個(gè)發(fā)育時(shí)期光合氣體參數(shù)的影響

2.4 果實(shí)品質(zhì)的變化

各處理成熟期單果重如圖4 所示，可以發(fā)現(xiàn)隨著根域容積增加，單果重逐漸增加，RV25 處理單果重最低，RV100 和RV150 處理單果重明顯高于其他限根處理和對照。成熟期果實(shí)的可溶性固形物含量如圖5 所示，隨著根域容積增加，果實(shí)的可溶性固形物含量逐漸降低，但是各限根處理間并沒有顯著性差異，CK 果實(shí)可溶性固形物含量最低。由圖6可知，各處理果實(shí)可滴定酸含量隨果實(shí)成熟度提高逐漸降低；在第2 次膨大期到成熟期各處理隨著根域容積的增加，可滴定酸下降速率逐漸降低，RV25處理可滴定酸含量下降最快，CK 下降最慢。結(jié)果表明，較小的根域容積處理有利于果實(shí)可溶性固形物積累和可滴定酸的降解，但同時(shí)單果重也會明顯降低；與CK 相比，RV100 和RV150 處理可以提高果實(shí)的單果重、可溶性固形物積累和可滴定酸降解速率。

圖4 根域容積對清水白桃成熟期單果重的影響

圖5 根域容積對清水白桃成熟期果實(shí)可溶性固形物含量的影響

圖6 根域容積對清水白桃果實(shí)不同發(fā)育時(shí)期可滴定酸含量的影響

3 討論與結(jié)論

根域限制可以有效調(diào)控樹體營養(yǎng)生長，隨著根域容積增加，根系伸展空間擴(kuò)大，土壤中所含養(yǎng)分更多地被根系充分利用，導(dǎo)致對地上部營養(yǎng)生長的抑制效果減弱[7,11]。陳巍等[13]認(rèn)為，根域限制通過限制地下部生長空間，降低了地下部營養(yǎng)物質(zhì)向地上部的運(yùn)輸，從而調(diào)控地上部的生長發(fā)育，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高效的栽培目的[14]。限根栽培對油桃地上部生長有一定的抑制作用，表現(xiàn)為營養(yǎng)生長量和冬季修剪量的下降[15]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)母蛉莘e是保證根系正常生長發(fā)育的前提，根系擁有足夠的生長空間才能夠保證地上部營養(yǎng)生長和生殖生長[16-20]。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，RV25、RV50 處理顯著減弱了地上部新梢、主干和主枝的生長，尤其對新梢生長有明顯的抑制作用，這與趙寶龍等[21]在蟠桃上研究結(jié)果一致；與非限根對照相比，RV100、RV150 處理雖然降低了主干和主枝的生長量，但是對新梢長度影響不大，且均能滿足桃樹果品生產(chǎn)的營養(yǎng)生長強(qiáng)度。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，RV100、RV150 處理相比于RV25、RV50、對照處理，可提高單葉面積和葉片凈光合速率，Boland 等[4]在‘Gold Queen’桃上也同樣觀察到此現(xiàn)象。部分研究認(rèn)為，較小的根域容積有更好的果實(shí)生產(chǎn)潛力，RV25、RV50 處理的可溶性固形物含量高于RV100、RV150 處理和非限根處理，可滴定酸含量的下降速度更快，證明了較小的根域容積有更好的生產(chǎn)潛力的觀點(diǎn)[4,22]，但是較小根域容積（RV25 和RV50）嚴(yán)重影響了樹體生長發(fā)育和光合產(chǎn)物生產(chǎn)能力，降低了樹體的營養(yǎng)生長和單果重，根系生長無法滿足樹體正常生長結(jié)果的生理需求[23-24]，因此不宜作為清水白桃栽培容積。

由本試驗(yàn)結(jié)果可初步看出，在清水白桃限根栽培中，選用合理的根域容積進(jìn)行栽培可以一定程度控制樹體的營養(yǎng)生長，提高葉片光合作用，并促進(jìn)果實(shí)中可溶性固形物積累和可滴定酸的分解?？紤]到桃優(yōu)質(zhì)果實(shí)的生產(chǎn)主要取決于上年新梢長度和質(zhì)量，因此本試驗(yàn)中清水白桃合適的根域容積定為100～150 L。方金豹等[15]在華光油桃上的試驗(yàn)結(jié)果也支持100～150 L 作為適宜根域容積的推論，在此范圍根域容積處理下，樹體的營養(yǎng)生長得到一定控制，而且果實(shí)品質(zhì)得到保證，基本滿足來年生產(chǎn)的條件，具體的根域容積選擇還應(yīng)考慮樹齡、品種、地域和氣候等因素進(jìn)行試驗(yàn)。