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终极{大众平台}指南
作者:an888    发布于:2025-07-15 11:49   

  终极{大众平台}指南上两期我们介绍了根系的结构功能和分布生长,这一期我们介绍影响根系生长的因子、菌根及其作用。

  研究表明,在田间条件下,超过50%的光合产物用于果树的根系生长、发育和吸收。这些养分主要是用于新根生长,因为根系死亡与更新比率极高。许多果树的吸收根只能存活1~2周,更新程度很高。引起根死亡的原因,除遗传因素外,主要是不良的环境条件,与地上部相比,根系对不良的环境更敏感。

  根系的生长与养分、水分的吸收运输和合成所需要的能量物质都依赖于地上部有机营养的供应。在新梢旺长期间,新梢下部叶片制造的光合产物也主要运输到根系中。有节奏和适度的新梢生长对维持根系的正常生长是必不少的。结果过多或叶片受到损害时,都能引起有机营养供应不足,抑制根系生长。在这种情况下,单纯地加强地下管理(如施肥)并不能在短时期内改善根系生长状况。如结果过多、秋季落叶较早的植株,次春根系生长高峰不明显。

  根系生长与土温关系密切,通常在土温达到一定高度根系开始生长,随土温升高逐渐增强,达到最大生长速度后又随土温升高生长速度下降。对多数果树来说,根系的适宜生长温度为20-25℃,大部分落叶果树为15~25℃,不同树种间有差别。早春晚秋土温较低,夏季表层土温过高都是限制根系生长的因素。

  土壤的固相(土壤颗粒)、液相(主要是水分)和气相的组成比例对根系生长影响很大。高井康雄(1976)报道,生长在40%~50%固相、20%~40%液相和15%-37%气相土壤中的温州蜜柑,根系发育良好。由于成土母岩不同、土壤颗粒大小与比例的差异,果树根系生长要求的固相率也不一样,大体都在50%左右。

  水分(土壤湿度)也影响根系生长,当土壤可利用水分下降时,首先是细胞伸长降低,短期内根毛密度加大,然后停止生长并木栓化,直至吸收根死亡。通常,土壤含水量为田间持水量的60%~80%是适宜果树根系生长的,接近这个数值的上限则强旺根多,接近下限时则弱势生长根多,土壤水势在—1. 5MPa,生根完全被抑制,并大量死亡。果树在土壤水分降低至永久萎蔫点之前,几乎完全停长。不同树种在水分胁迫下,根停长的早晚和木栓化快慢不同。

  土壤水分不足则新根木栓化加快,生长减慢,低到一定程度停止生长,土壤干旱根受害比地上部重,缺水则根生长停止,相应的使地上部表现出缺素症。大气突然干旱也对根系生长产生抑制作用。

  水分过多对根系不利,使土壤氧含量降低,呼吸不能正常进行,吸收、生长都停止;长期积水土壤中以还原过程为主,产生硫化氢、甲烷等有害物质而毒害果树。

  根系生长和吸收都以呼吸提供能量,土壤中氧含量对根生长十分重要。土壤通气不良多因土壤板结或水分过多,会影响根的生长。氧气不足时,根和根际环境中的有害还原物质(如H2S、CH4、乳酸等)增加,细胞分裂素(CTK)合成下降。苹果根系正常生长要求10%以上的O2,桃、葡萄、柿和柑橘分别要求12%、14%、15%和9%以上的氧气环境。

  土壤的通气性还必须考虑CO2含量的影响,一般5%以上,根的生长就会受到抑制。CO2的含量常与根系呼吸、土壤微生物及有机物含量有关。果树根系过密或果园间作物以及杂草的根系过密,也可造成土壤中CO2过高,常导致根系死亡。

  一般情况下,土壤的营养不像水分、温度和通气条件那样成为限制根系生长乃至引起死亡的因子,但可以影响根系的分布与密度,根总是向肥多的地方延伸。在肥沃的土壤中根系发育良好,吸收根多,功能强,持续活动时间长。充足的有机肥利于吸收根的发生。氮和磷刺激根系生长,不同的氮素形态对根系影响不同,硝态氮使苹果根细长,侧根分布广,铵态氮则使苹果根短粗而丛生。缺钾对根的抑制比枝条严重,钙、镁的缺乏也会使根系生长不良。土壤中的矿质元素也影响pH的变化,不同果树种类或品种要求土壤酸碱度有所不同。

  充足的有机肥,适宜的氮素和充足的磷、钾供应有利根系分支,氮素过多使长根比例增大。根对磷的吸收与土壤含水量关系很大;当接近萎蔫时,根系吸磷减少,生长受抑制。这是表层根年内生长不稳定的重要原因,钙和硼的连续供应对新根生长是不可缺少的,缺硼使葡萄根尖死亡,充足供硼可恢复生长正常。

  狭义的共生是指两种生物互相依赖,各自获得一定利益的现象。根系与土壤中一些真菌存在着共生现象,这种共生体称为菌根。几乎所有果树的根系常有菌根共生。

  土壤的物理和化学性质均影响菌根发育。内生菌根的厚垣孢子在相对湿度为20%时,经一年仍能保持一定的存活率,但大多数菌根要求90%左右的相对湿度。不同种类的菌根要求的温度条件也不一样。26~ 32°C菌丝发育最好,35°C受抑制,高于50°C就会死亡。低光强一般有利于菌根的发育。不同的杀菌剂、杀虫剂和植物生长调节剂,对不同的菌种影响不同,高浓度的PP333影响内生菌根发育。

  外生菌根多数属于担子菌目。菌丝一般只进入皮层的细胞间隙,而不能进入细胞内,并发育为特殊的短而粗的分枝,上面生长着菌丝束。多数木本植物都能形成外生菌根。

  内生菌根多数属藻形菌目。真菌与植物形成丛枝一泡囊状菌根(vesicular-arbuscularmycorrhizae),简称VAM。内生菌根的菌丝可以穿过根表皮或根毛进入细胞内部,进入细胞内的菌丝常形成一些特殊结构,称泡囊丛枝,在根系外部有菌丝而没有菌丝束。包括大多数一年生作物、许多灌木和乔木树种都有内生菌根,如柑橘属、苹果、樱桃、芒果、桃和番木瓜都具有内生菌根。

  在土壤条件好的地方柑橘有大量菌根,主要依靠菌根吸收水分和养分。菌根以内生菌根为主,真菌的菌丝体伸入到根的细胞内,分枝形成丛状,依靠菌根扩大吸收面积及分解土壤矿物质,增强养分供应能力,提高抗性。(柑橘学)

  菌丝体能在土壤含水量低于萎蔫系数时,从土壤中吸收水分并能分解腐殖质,分泌生长素和酶,促进根系活动和活化果树生理机能,促进果树对氮、磷的吸收和利用,有利于果树增产。

  菌根的菌丝或菌丝束向四周扩展,扩大了吸收面积,改善了根系对土壤扩散率低的元素(如磷)的吸收能力。内生菌根能从根表面8cm以外吸收磷供应寄主,不仅增强了对可溶性磷的吸收能力,而且对土壤中有机磷的吸收也成倍增加,其原因是根际土壤中磷酸酶活性加强。除磷外,内生菌根对锌、铁、镁、钙的吸收能力都有所增强。

  外生菌根也能增加磷的吸收,尤其是低肥力土壤中这种效应更为明显,外生菌根的菌丝鞘不仅可以累积和贮藏磷,而且可以不断向寄主释放。

  菌根真菌能合成细胞分裂素、生长素、赤霉素和维生素,提高柑橘叶片中激素的活性。带有菌根的甜橙叶片细胞分裂素明显高于无菌根植株,其他种类的激素也有类似的报道,菌根真菌还能激活内源激素和各种维生素。

  虽然果树将大约10%的化合产物供应给菌根,但菌根也提高了根系向地上部供应养分的能力,促进了地上部光合能力的提高。在含磷低的土壤中接种菌根使柑橘叶片含有更多的可溶性糖和淀粉。

  菌根还能够将吸收的糖转化为海藻糖和甘露糖醇并贮存起来,在下一物候期再转化为供寄生利用的糖类物质。

  菌根可能存在着四种抗病机制:①减少根际环境的糖含量使病原菌缺乏基质;②菌根分泌抗生素抑制有害病菌发育;③外生菌根的菌丝鞘可以阻拦病菌侵染;④净化根际环境,菌根可以有选择地与某些微生物共栖,而抑制另一些微生物的生存,从而提高抗病性。