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栽培研究室
王世平
根域限制是近年来果树栽培技术领域的一项突破传统栽培理论、应用前景广阔的前瞻性新技术,具有肥水高效利用、果实品质显著提高和树体生长调控便利的显著优点,在提高果实品质、节水栽培、有机型栽培、观光果园建设、山地及滩涂利用和数字、高效农业等诸多方面都有重要的应用价值。近几年全国很多地区开展了根域限制的示范和实验,均取得了良好的效果。现就全国各地不同生态条件下的根域限制形式、肥水管理和整形修剪模式作一简要介绍,供各地同仁应用时参考。
1 根域限制的原理
根域限制就是利用物理或生态的方式将葡萄根系生长范围限制在一定的容积范围,通过调控根系的生长环境因子、养分及水分供给状态来调节地上部枝叶生长、结实和果实品质形成的技术。根域限制突破了“树大根深”、“根深叶茂”的传统栽培理论,作者多年的研究表明,对于葡萄的生长来说,并不一定“根深”才能“叶茂”,限制根系生长范围也能“叶茂”。在南方地区,地下水位较高,根系分布在有积水的土壤层,往往吸收过多的水分,影响果实的糖分和香味物质的积累及果皮色素的形成,这是成熟果实糖度不高、上色不好、风味偏淡的主要原因。同时根系分布稀疏,投放在根系范围土壤表层(面)的肥料大部分不能与根系接触,不能被根系及时吸收,会随灌溉水或雨水下渗流失,造成肥料利用率不高。利用塑料膜等材料将根系生长范围限制在一个狭小的范围内,根系不能伸长到根域外吸收水分,根域土壤水分状况不受地下水位高低影响,投放到根域上层的肥料营养也可被密集的根系充分吸收,很少流失。因此,可根据葡萄生长发育需求精确供给水分和营养,进而控制地上部枝叶生长、结实和果实品质形成。
2 不同地区的适宜根域限制形式
2.1 可露地越冬的多雨栽培区
在降水1000mm以上的长江以南地区,土壤过高的含水量是影响葡萄品质、诱发裂果的重要原因。采用根域限制的栽培方式,根系的吸水范围被严格限制在一个很小的范围中,通过叶片的蒸腾,可以及时降低根域土壤的水分含量,可克服裂果和提高品质。此类地区根域限制模式可采用沟槽式和垄式。沟槽式模式:采用沟槽式进行根域限制,要做好根域的排水工作。挖深50cm、宽100cm的定植沟,在沟底再挖宽15cm,深15cm的排水暗渠,用厚塑料膜(温室大棚用)铺垫定植沟、排水暗渠的底部与沟壁,排水暗渠内填充毛竹、剪下的硬枝、河砂与砾石(有条件时可用渗水管代替河砂与砾石),并与两侧的主排水沟连通,保证积水能及时流畅地排出。当定植沟的底侧壁用无纺布代替塑料膜铺垫时,由于无纺布具有透水性,不会积水,可以不设排水沟。但无纺布寿命短,2~3年后便会失去作用,会有根系突破无纺布而伸长到根域以外的土壤。将有机肥6~8吨/亩,与6~8倍的熟土混匀回填沟内即可。作者研究表明,沟槽式根域限制栽培,根域土壤水分变化相对较小,很少出现过渡胁迫现象,葡萄新梢和叶片生长中庸健壮,果实品质好。
垄式模式:多雨、无冻土层形成的南方地区,也可采用垄式栽培方式。在地面铺垫塑料膜,在其上堆积营养土成垄,将植株种植其上。生长季节在垄的表面覆盖黑色或银灰色塑料膜,保持垄内土壤水分和温度的稳定。垄的规格因栽培密度而异,行距8m时,垄的规格应为上宽100cm,下宽140cm,高50cm。此模式的优点是操作简单,但根域土壤水分变化不稳定,易造成植株生长衰弱。因此,必须配备良好的滴灌系统。土壤培肥同沟槽式。
垄槽结合模式: 将根域的一部分置于沟槽内,一部分以垄的方式置于地上。一般以沟槽深度30cm、垄高30cm为宜。沟垄规格因行距而异,行距8m时,沟宽100cm,垄的下宽100cm,上宽60~80cm。垄槽结合模式既有沟槽式的根域水分稳定、生长中庸、果实品质好的优点,又有垄式操作简单、排水良好的长处。
2.2 可露地越冬的少雨地区
降水量小于800mm的可露地越冬地区,土壤不结冻,根系不会受冻,但地下水位较低,不能采用垄式根域限制栽培,宜采用沟槽式。
2.3 北方露地越冬干旱区
土壤的极端低温高于-3℃,气温极端低温高于-15℃的可露地越冬区域,采用沟槽式根域限制栽培,可以大大减少养分、水分的渗漏损失。
2.4 北方干旱寒冷、沙漠戈壁地区
北方特别是西北干旱沙漠、戈壁地区,土壤漏水漏肥严重,采用根域限制不仅可以优质高产,而且可以减少肥水渗漏,节肥节水效果极其显著,同时可以减少换土的用土量,改造1亩戈壁砾石地,用土量在40m3以内,是全面改土的6%~12%,可以大大降低“造地”成本。但冬季不能露地越冬,需埋土防寒,同时冻土层厚,根系容易遭受冻害,故根域限制栽培时,要采用沟槽式的根域限制模式,必须将根域置于地表下极端低温在-3℃以上的土层。宁夏银川地区在正常年份,地表下30cm以下的土壤层,极端低温高于-3℃以上。因此,银川及类似地区的具体做法是:在地面开宽120~140cm、深30cm的沟,在沟底再开宽100cm、深50cm的沟,并在沟底设置排水沟,防止过多积水影响葡萄生长。秋末将地上部枝蔓拢入沟内,覆土50cm厚,根系处于地表80cm以下的土层,可以避免冻害发生。如采用抗寒砧木贝达,可以提高抗寒性,但根系分布的适宜深度需要进一步研究。
2.5 西北半干旱山地的根域限制模式
甘肃天水等北方半干旱山区,年降水远远低于地面蒸发,而且有限的降水又会顺坡流失,不仅浪费了珍贵的降水,还带来了了水土和肥料营养的流失。通过根域限制,集中有限的降水到葡萄根域,是半干旱山地葡萄获得高产优质的重要途径。半干旱山地的根域限制栽培主要是集中雨水到根域范围内,并在根域内填入储水、保水能力强的材料,使一次降水可以长时间供给植株。适宜的模式是:在坡地沿等高线开宽100cm、深80cm的栽植沟,在沟的两侧壁和底部覆以地膜,防止雨水渗入根域以外的土壤。但底部要留出宽度20cm不覆膜,使部分根系能伸入地下,遇到大旱灾年时吸收深层土壤水分,防止干枯死亡。填入土肥混合物50cm深度后栽植葡萄,留出30cm深的沟用于蓄积雨水和冬季埋土防寒。为了蓄积更多雨水,在定植沟的内侧坡面覆盖一定宽度的地膜,可以蓄积更多雨水,相当于增加了自然降水量。
2.6 盐碱滩涂地的根域限制模式
盐碱滩涂的有效利用是一个非常困难的课题,传统的利用方式是漫灌洗盐,或栽培耐盐植物。漫灌洗盐投入极大,而耐盐植物的耐盐能力也是有限的。采用根域限制方式既可避免耗资巨大的洗盐工程,又不受作物耐盐性的限制,是一项非常有效的技术。适宜应用模式如下:采用沟槽式、垄式根域限制模式,用客土土壤填充根域,将葡萄栽培在客土土壤的根域中,应用滴灌技术供给营养肥水,则可以完全保证树体的生长和结果不受盐碱地的影响,实现高产优质栽培。
2.7 少土石质山坡地
在上世纪70年代,沙石峪曾经创造了“千里万担一亩田”的奇迹,但在目前的生产和经济条件下,这样的改造山河工程是不现实的,而且利用方式也是不科学的。假设一亩地面覆盖50~100cm的土壤,每亩需要330~660m3客土。如果运用根域限制的理论进行葡萄栽培,每亩只需要40m3的客土、在20%~25%的地面上堆砌或开沟设置根域即可,客土量约为地面全面覆土的6%~12%,而且只要有少许平坦的地面堆砌根域,让树冠延伸分布到地形不适宜耕作的陡坡或凸凹不平的区域,可以大大提高荒山、陡坡的利用率,而且可以生产出比平地品质更好的果实来。对土壤很少的石质山地可应用如下模式:在坡地的小面积平坦处,在下侧沿堆砌石块围成坑穴,内填客土和有机材料成根域栽植葡萄即可。在没有灌溉条件的石质山坡地,根域内应多填充吸水能力强的有机质材料(如秸秆等),提高根域保水能力。
2.8 观光葡萄园中的根域限制模式
观光葡萄园的特点是游客要进入果园进行休闲游览,游客的踩踏会严重破坏土壤结构,采用根域限制的方式既可保证葡萄的根系处在一个良好的土壤环境中,又可以留出足够的地面供游客活动(如休闲、漫步、餐饮、娱乐等)。适宜的栽培方式是沟槽式,或箱式根域限制或种养、观光结合栽培。同时可以配合景观需求作一些美化构造。也可用炭泥、沼渣或食用菌基质废料、秸秆、熏炭、稻糠等发酵物作介质进行无土栽培,或适量拌土进行半无土栽培(拌以1/10~1/5的粘土,基质有机质要达到20%以上,全氮含量达到2%以上)。也可以用有机肥料作基质进行有机基质栽培,只进行灌水,不施用化学肥料也能满足葡萄的生长发育。
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