本發(fā)明屬于蘋果苗木栽培技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法。

背景技術(shù)：

蘋果是世界性果品，因其生態(tài)適應(yīng)性強，果品耐儲藏，供應(yīng)時間長，營養(yǎng)價值高而深得世界人民的喜愛，在全球廣泛栽培，2013年，中國蘋果種植面積為227.22萬ha，產(chǎn)量3968.26萬t，是我國第一主產(chǎn)水果。發(fā)展蘋果產(chǎn)業(yè)對于促進我國蘋果的主產(chǎn)區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和提高人民的生活水平有著重要的意義。以陜西省為例，2013年陜西蘋果的種植面積為66.520萬ha，產(chǎn)量為942.82萬t，蘋果產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為陜西蘋果產(chǎn)區(qū)國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和富民產(chǎn)業(yè)。陳學(xué)森等全面概述了歐美等世界蘋果生產(chǎn)先進國家的共同特點，其中大苗木、大密度、標準化、早果性等代表了當(dāng)今世界蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，商業(yè)化苗圃生產(chǎn)的無病毒優(yōu)質(zhì)大苗是早果豐產(chǎn)的關(guān)鍵(陳學(xué)森等2010)。雖然我國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)和消費國，但是我國蘋果生產(chǎn)中，在品種布局，果園勞動力，品種和砧木，果園管理技術(shù)，蘋果果實等方面存在著問題。高質(zhì)量的苗木是建立高標準果園的基礎(chǔ)，直接影響蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而我國蘋果苗木質(zhì)量普遍較差的現(xiàn)狀也是蘋果生產(chǎn)中存在的重要問題。另外，隨著蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和栽培模式的變革，今后5-10年是我國蘋果大規(guī)模更新?lián)Q代的關(guān)鍵時期，如何從蘋果苗木方面提供支持和保障便成為一個值得高度重視的問題。故研究影響蘋果苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素及提高蘋果苗木質(zhì)量的重要技術(shù)，就成為一項具有重要意義的工作。高質(zhì)量的大苗是建立高標準果園的基礎(chǔ)，直接影響蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。苗木質(zhì)量指在特定立地條件下能滿足其成活和生長的一種狀態(tài)。我國國家標準《蘋果苗木》(GB 9847—2003)依據(jù)側(cè)根數(shù)、砧木長度、苗木高度、粗度、傾斜度和整形帶內(nèi)飽滿芽數(shù)，劃分了喬化蘋果苗和矮化中間砧蘋果苗的3個等級標準。眾多研究也表明苗木的高度、粗度、根系發(fā)育狀況以及嫁接類苗木的愈合程度、腋芽發(fā)育狀況、幼苗的分枝方位等因素也是衡量和評價苗木質(zhì)量的重要指標。但是目前，我國蘋果苗木的生產(chǎn)還缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，不同苗圃苗木質(zhì)量的很多參數(shù)和國家標準的要求存在較大的差異。我國蘋果苗木生產(chǎn)中，矮化蘋果苗木以矮化中間砧苗為主，約占95％，自根苗生產(chǎn)很少。多采用一年生實生砧木苗上嫁接中間砧，次年再嫁接上品種的方式進行育苗，從實生種子的播種到苗木出圃歷時3年。目前眾多的調(diào)查研究表明我國蘋果苗木繁育中存在著眾多問題，如育苗密度過大、管理粗放和苗木質(zhì)量較差等，如根系，株高不能達到蘋果苗木生產(chǎn)標準的要求。通過對山東省和陜西省蘋果苗木質(zhì)量的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)在蘋果苗木生產(chǎn)未按照平苗木蘋果苗木標準進行嚴格生產(chǎn)，蘋果苗木質(zhì)量與我國國家苗木標準差距大，苗木整體質(zhì)量有待提高。所以研究提高蘋果苗木質(zhì)量的重要技術(shù)及影響蘋果苗木質(zhì)量的關(guān)鍵因素，是一項具有重要意義的工作。事實上育苗密度過大(普遍為30cm×5cm)是蘋果苗木質(zhì)量較差的重要原因之一。相比之下，法國和意大利等國家多采用寬行距、低密度(多為80×30cm)的方式進行育苗；苗圃都建立砧木繁殖圃、采穗圃。苗木繁殖多采用矮化自根砧，首先對砧木進行機械水平根剪切，起苗后將砧木苗分級，定植在育苗圃內(nèi)，再在其上嫁接品種；這樣生產(chǎn)出來的優(yōu)質(zhì)壯苗的主根健壯，側(cè)根多，毛細根密集，主干健壯、羽狀分枝多，都是3年生帶有分枝的大苗，再配以肥水滴灌系統(tǒng)，栽植后第二年即可形成一定的產(chǎn)量，3年后達到豐產(chǎn)，果實品質(zhì)好、單位面積產(chǎn)量高、省工，而且便于形成具有較高光合效能，同時對勞動力需求較低的高紡錘形樹形。這種先進的育苗技術(shù)對我國蘋果苗木的生產(chǎn)具有很重要的借鑒意義。國外蘋果先進生產(chǎn)國育苗技術(shù)很重要的一個特點就是對蘋果苗木進行了斷根和移栽，很多研究表明斷根可有效地控制根系生長區(qū)域，縮短養(yǎng)分輸導(dǎo)距離，吸收根系增加，樹勢中庸健壯，同時控制秋梢生長。對“富士”蘋果幼樹斷根的結(jié)果表明斷根處理后植株山梨醇、蔗糖和可溶性總糖含量增加；斷根處理同時導(dǎo)致了植株碳水化合物代謝相關(guān)酶活性增強；在2年生“富士/M26/八棱海棠”蘋果幼樹上的斷根試驗研究在干旱環(huán)境條件下，斷根處理能夠部分緩解干旱脅迫對蘋果幼樹生長發(fā)育、碳水化合物含量、以及土壤根際環(huán)境產(chǎn)生的一些不良影響；以5年生盆栽蘋果為試材進行斷根和剪枝結(jié)果表明斷根明顯提高了蘋果植株葉片的水分利用效率(WUE)。而在對苗木進行移栽的過程中同樣會有根系挖斷，所以移栽也是斷根的一種形式；同時，在蘋果苗木育苗過程當(dāng)中，苗木生長一定時間后將高育苗密度的苗木移栽定植為低密度，可以大大提高土地利用效率，降低蘋果苗木生產(chǎn)成本，育出的苗木質(zhì)量高。植物根系既是吸收養(yǎng)分和水分的重要器官，也是多種物質(zhì)同化轉(zhuǎn)化、合成的場所。植物的地上部分和地下根系始終保持著生長動態(tài)平衡，并形成特定的根冠比。兩部分既相互聯(lián)系又相互制約，二者正常生長發(fā)育也互為前提。因此，限制一方的生長必定會影響另一方的生長。由于田間土壤條件存在差異，植物的根系不可能都處在最適宜的環(huán)境中，大多數(shù)情況下只有一部分根系能夠正常發(fā)揮其功能，其它根系主要處于閑置或空耗狀態(tài)，但這并不影響整個植株的正常生長發(fā)育，這就是植物的“生長冗余”現(xiàn)象。那么通過一些技術(shù)來控制植物根系的生長，減少“生長冗余”現(xiàn)象，使植物的營養(yǎng)集中向生產(chǎn)所需要的部位供應(yīng)，達到節(jié)約水肥和資源的目的，對樹形較大、產(chǎn)量較低的果樹產(chǎn)業(yè)尤其重要。限根栽培就是利用物理或生態(tài)的方式將植物根系控制在一定的容積內(nèi)，通過控制植物根系的生長來調(diào)節(jié)地上部分營養(yǎng)生長和生殖生長的一種新型栽培技術(shù)。限根栽培的方式主要有：(1)容器限制：通過容器如盆栽，控根容器、無紡布、營養(yǎng)缽等來將植物的根系限制在一定的生長范圍內(nèi)。王燦磊等研究結(jié)果表明植物根系受到限根栽培的影響，限根栽培后主根系變得較短，但是植株具有發(fā)達側(cè)根系，另外根系密度變得較大，具有較高的根系活力，限根栽培還顯著改善了西瓜果實的品質(zhì)。(2)機械處理：在植株定植時斷根，根系彎曲、根系盤圈、根系打結(jié)、或者直接撕裂垂直根等都能夠起到限制根系生長的作用。斷根能夠可以將植株的根系有效地控制在一定的區(qū)域當(dāng)中，同時能夠縮短養(yǎng)分輸導(dǎo)的距離，增加吸收根系，植株的樹勢會變得中庸而健壯，還可以控制秋梢生長，從而達到控制地上部生長的作用；在斷根處理后盆栽蘋果植株的山梨醇、蔗糖和可溶性總糖含量增加；植株葉片的水分利用效率(WUE)明顯提高；另外在干旱環(huán)境條件下，斷根處理能夠部分緩解干旱脅迫對蘋果幼樹生長發(fā)育、碳水化合物含量、以及土壤根際環(huán)境產(chǎn)生的一些不良影響。另外有研究表明，對植物的根系進行機械限制，去除根系的生長點可以增加側(cè)根的發(fā)生。在我國，很早以前人們在移栽苗木時為了提高移栽的成活率，經(jīng)常會先提前用機械(刀或鏟)對苗木進行斷根從而達到促根目的的方法，到現(xiàn)在為止，在行道樹，風(fēng)景樹等大樹移栽當(dāng)中還在用這種辦法。而在西方國家，早期還常采用定期人工移動容器法來切斷容器苗根系向周圍土壤中的延伸。移栽能促進苗木根系發(fā)育、提高苗木質(zhì)量這一有效方法在西方國家也已形成共識；(3)地下水位限制；利用植株根系的趨水性，適當(dāng)?shù)慕档偷叵滤坏母叨龋苊庵仓旮迪蛳卵由?，例如起壟或者下揖寬窄溝進行栽培，不僅可使植株正常生長，還有利于早開花結(jié)果；(4)化學(xué)藥劑限制；主要包括化學(xué)試劑和外源激素控制根兩種，化學(xué)試劑一般是銅制劑為主要元素，控根效果好；外源激素有效控根的試劑還有乙稀磷、氟樂靈等控根效果很明顯，但也有毒害作用；(5)養(yǎng)分和水分控制：根據(jù)植株根系對水肥供應(yīng)性的吸收特點，把植株根系控制在其生長范圍內(nèi)；(6)地上部生長限制：利用整形修剪、整枝打權(quán)、増加開花量、提高坐果率等方式減少植株根的生長，以這樣的方式來達到限制植株根系生長的效果；(7)增加植株密度，削減植株根系生長空間，可提高植株種植密度，對根的限制也起到一定的影響；(8)利用植化相克：利用雜草或者其他作物與植株的根系進行水肥養(yǎng)分的競爭來達到限根的目的。在不同的限根栽培方式下根系生長及外界環(huán)境發(fā)生變化，導(dǎo)致根系功能發(fā)生相應(yīng)的變化，進而影響植株外部的生長和內(nèi)部生理生化反應(yīng)。一方面能促進根系再生及新根生長，另一方面使地上部新梢生長受到抑制。大量試驗結(jié)果表明，限根栽培能夠促發(fā)果樹側(cè)根，抑制新梢生長，促進成花，提高坐果率，增加產(chǎn)量，提高苗木質(zhì)量。對我國蘋果苗木的生產(chǎn)現(xiàn)狀而言，限根栽培技術(shù)有很大的應(yīng)用價值：限根栽培將蘋果根系限制在已知的范圍內(nèi)，能夠克服傳統(tǒng)栽培模式下施肥的盲目性；限根栽培可控制地上部的營養(yǎng)生長，減少植物“生長冗余”現(xiàn)象；由于限根栽培抑制了新梢的旺盛生長，使樹體變矮小便于密植，從而達到節(jié)水節(jié)肥，且在蘋果育苗時，限根栽培可大大增加育苗密度，提高土地利用效率，降低苗木生產(chǎn)成本，緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地日益減少的矛盾，環(huán)境友好且可持續(xù)發(fā)展。同時有效的控制植物地上部分和地下部分以及營養(yǎng)器官和生殖器官同化物的分配，育出的苗木質(zhì)量好。限根栽培技術(shù)作為一種改善農(nóng)業(yè)資源利用以及提高苗木質(zhì)量的有效方法，深入地探索和研究限根栽培技術(shù)對蘋果苗木質(zhì)量的影響及其相關(guān)生理機制對我國的苗木生產(chǎn)實踐具有很重要的意義。蘋果苗木是建園的基礎(chǔ)，對蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要的影響。目前我國蘋果苗木繁育主要采用實生砧木作為基砧的矮化中間砧坐地苗，出圃的苗木質(zhì)量差，主根發(fā)達，側(cè)根少而弱，導(dǎo)致建園后成活率低，結(jié)果較晚，豐產(chǎn)性差。苗木繁育技術(shù)存在諸多問題是導(dǎo)致苗木質(zhì)量普遍較差的重要原因，同時也是蘋果生產(chǎn)中存在的重要問題和也是制約我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。

綜上所述，目前我國蘋果苗木繁育主要采用實生砧木作為基砧的矮化中間砧坐地苗，出圃的苗木質(zhì)量差，主根發(fā)達，側(cè)根少而弱，導(dǎo)致建園后成活率低，結(jié)果較晚，豐產(chǎn)性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提高蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法，旨在解決目前我國蘋果苗木繁育主要采用實生砧木作為基砧的矮化中間砧坐地苗，出圃的苗木質(zhì)量差，主根發(fā)達，側(cè)根少而弱，導(dǎo)致建園后成活率低，結(jié)果較晚，豐產(chǎn)性差的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種提高蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法，所述提高蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法構(gòu)建四種能夠改變蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法：

(1)只斷根，不移栽，進行一側(cè)一次性斷根，斷主根，在距離樹干周15cm處用長30cm，寬20cm的鐵锨進行斷根；

(2)移栽，將苗子從地里挖出，摘除所有葉片定植，限根程度為較輕；

(3)移栽+斷根，將蘋果幼苗主根從根頸處往下保留10cm，其余主根部分用枝剪剪去，然后進行移栽，側(cè)根保留；

(4)移栽+無紡布限根，即挖深40cm，寬30cm的豐產(chǎn)溝，底部和兩壁鋪上無紡布，回填土定植，無紡布規(guī)格為150g/m2，幅寬為1.6m。

所述方法(1)和方法(2)能夠提高蘋果苗木質(zhì)量，方法(2)效果最佳，處理后葉片中可溶性總糖的含量逐漸增加，在前期根系可溶性總糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于未處理植株。

本發(fā)明提供的提高蘋果苗木質(zhì)量的限根栽培方法，以一年生蘋果苗木T337/八棱海棠和二年生長富/T337/八棱海棠為試驗材料，試驗于2014年11月下旬于陜西楊凌進行，設(shè)斷根、移栽、斷根+移栽、無紡布限根四個處理，分別以相應(yīng)大田正常生長苗為對照，測定蘋果苗木生長及生理指標，比較不同限根方式對蘋果苗木質(zhì)量及相關(guān)生理指標的影響。結(jié)果表明：1.限根栽培對蘋果苗木的生長具有顯著的抑制作用，限根程度越大的蘋果苗木生長速率越??；限根處理使植株葉面積，葉片干重減少，細根量明顯增加，粗根量明顯減少；根系總表面積，根系體積和根尖數(shù)顯著增加；斷根處理可增加地下部分生物量；限根處理對地上部分生長的影響較地下根系更為顯著。本發(fā)明參照蘋果苗木質(zhì)量等級劃分標準，與限根栽培生產(chǎn)二年生蘋果苗木的質(zhì)量進行對比分析得出，適度的限根可提高蘋果苗木的質(zhì)量比如斷根和移栽，而限根程度嚴重的移栽+斷根，移栽+無紡布限根處理雖然可以增加苗木的側(cè)根數(shù)，但是對地上部生長的抑制作用過大，沒有達到提高苗木質(zhì)量的作用。2.限根栽培使蘋果苗木凈光合速率，氣孔導(dǎo)度，胞間CO₂濃度，蒸騰速率減少，水分利用效率增加。移栽處理后葉片ZR含量高于對照，根系卻低于對照，葉片及根系當(dāng)中的ABA含量較對照顯著增加；限根栽培下，葉片中的IAA含量顯著升高，根系中IAA含量顯著降低；限根栽培對根部IAA的含量影響大于對地上部葉片中IAA的含量影響；限根處理減少了植株中GA含量。限根處理后葉片中可溶性總糖的含量逐漸增加，其中蔗糖含量呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢，適度的限根前期能夠使葉片中的蔗糖含量增加，而過度的限根則會使其減少；限根處理后根系當(dāng)中可溶性總糖含量呈先下降后上升的趨勢，在前期各限根處理根系可溶性總糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于對照。由于限根栽培抑制了新梢的旺盛生長，使樹體變矮小便于密植，從而達到節(jié)水節(jié)肥，且在蘋果育苗時，限根栽培可大大增加育苗密度，提高土地利用效率，降低苗木生產(chǎn)成本，緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地日益減少的矛盾，環(huán)境友好且可持續(xù)發(fā)展。同時有效的控制植物地上部分和地下部分以及營養(yǎng)器官和生殖器官同化物的分配，育出的苗木質(zhì)量好。限根栽培技術(shù)作為一種改善農(nóng)業(yè)資源利用以及提高苗木質(zhì)量的有效方法，深入地探索和研究限根栽培技術(shù)對蘋果苗木質(zhì)量的影響及其相關(guān)生理機制對我國的苗木生產(chǎn)實踐具有很重要的意義。

本發(fā)明參照蘋果苗木質(zhì)量等級劃分標準，與限根栽培生產(chǎn)二年生蘋果苗木的質(zhì)量進行對比分析得出，適度的限根可提高蘋果苗木的質(zhì)量比如斷根和移栽，而限根程度嚴重的移栽+斷根，移栽+無紡布限根處理雖然可以增加苗木的側(cè)根數(shù)，但是對地上部生長的抑制作用過大，沒有達到提高苗木質(zhì)量的作用。限根處理后葉片中可溶性總糖的含量逐漸增加，在前期各限根處理根系可溶性總糖，蔗糖，葡萄糖，果糖，山梨醇均高于對照。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生蘋果苗木株高和莖粗的影響示意圖；

圖中：A：株高 B：徑粗。

圖2是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對二年生蘋果苗木生長的影響示意圖；

圖中：A：株高 B：徑粗。

圖3是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對蘋果苗木單葉面積和單葉片質(zhì)量的影響示意圖；

圖中：A一年生植株；B二年生植株。

圖4是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株地上部與地下部生物量影響示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對二年生植株地上部與地下部生物量影響示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株內(nèi)源激素的影響示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株葉片可溶性總糖的影響示意圖。

圖8是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株葉片可溶性糖的影響示意圖；

圖中：A：蔗糖 B：葡萄糖 C：果糖 D：山梨醇。

圖9是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株根系可溶性總糖的影響示意圖。

圖10是本發(fā)明實施例提供的限根栽培對一年生植株根系可溶性糖的影響示意圖；

圖中：A：蔗糖 B：葡萄糖 C：果糖 D：山梨醇。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合試驗對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進一步的描述。

1試驗主要以蘋果苗木限根栽培的方式和限根栽培適宜的樹齡為切入點，通過研究不同限根方式苗木質(zhì)量評價指標相關(guān)生理指標影響，篩選出效果較佳的限根栽培方式和蘋果苗木限根栽培適宜的樹齡，為人為提高蘋果苗木質(zhì)量及蘋果早豐優(yōu)栽培提供理論依據(jù)，并提出我國蘋果實生苗培育優(yōu)質(zhì)大苗新技術(shù)體系。

1.1實驗園區(qū)概況

試驗于2014年11月-2015年10月進行，試驗地點為陜西省咸陽市楊凌示范區(qū)國家蘋果改良中心楊凌分中心試驗示范基地(東經(jīng)108°04′，北緯34°16′)，平均海拔525m，年均日照時數(shù)約為2150h，年平均氣溫約為12.9℃，年降雨量約為635.1mm，無霜期約為210d，屬大陸性暖溫帶季風(fēng)氣候。

1.2試驗材料

以一年生蘋果苗木T337/八棱海棠和二年生長富/T337/八棱海棠為試驗材料，其中，一年生蘋果苗木T337/八棱海棠平均株高91.67cm、徑粗8.81mm、粗根數(shù)8(＞0.45mm)、細根數(shù)21(＜0.45mm)；二年生長富/T337/八棱海棠平均株高101.7cm、基砧粗度為13.33mm、中間砧粗度粗為10.78mm、粗根數(shù)7(＞0.45mm)、細根數(shù)23(＜0.45mm)、根砧長度為10.33cm，規(guī)格基本一致；種植密度為80cm×30cm。于2014年11月下旬進行處理，分別有斷根、移栽、移栽+斷根、移栽+無紡布限根四個處理，分別以大田正常生長苗為對照。每個處理及對照分別為400株，處理后統(tǒng)一進行灌水，采用苗圃常規(guī)管理。

1.3試驗方法

試驗處理在2014年11月下旬移栽時進行，對照為大田坐地培育苗，不進行任何處理。各處理具體操作如下：

處理1：只斷根，不移栽。因為苗齡小，進行一側(cè)一次性斷根，斷主根。在距離樹干周約15cm處用長30cm，寬20cm的鐵锨進行斷根，限根程度為輕。

處理2：移栽。將苗子從地里挖出，摘除所有葉片定植，限根程度為較輕。

處理3：移栽+斷根。將蘋果幼苗主根從根頸處往下保留10cm，其余主根部分用枝剪剪去，然后進行移栽，側(cè)根保留，限根程度為較重。

處理4：移栽+無紡布限根。即挖深40cm，寬30cm的豐產(chǎn)溝，底部和兩壁鋪上無紡布，回填土定植。無紡布規(guī)格為150g/m2，幅寬為1.6m，限根程度為重。對照和各處理與簡稱對應(yīng)關(guān)系如表1。

表1蘋果苗木限根處理

1.4測定指標與方法

1.4.1生長指標的測定

數(shù)據(jù)于蘋果苗木2015年5月至9月進行測量，每個處理選擇50株進行統(tǒng)計分析。測量的指標有植株高度(品種嫁接口處至頂芽的距離)；植株粗度(品種嫁接口上10cm處苗木的粗徑)。于2015年11月，處理和對照植株各隨機選取3株進行破壞性測量，分別稱量各部位(葉片，品種，中間砧，基砧，粗根，細根)，烘干，記錄各個部位的干鮮重。

1.4.2光合指標的測定

數(shù)據(jù)于植株生長高峰期(6月)進行測量，每個處理選擇10株進行統(tǒng)計分析。用Li2COR公司生產(chǎn)的LI-6400便攜式光合測定儀，于晴天上午9:00-11:00分別測定成熟健康葉片的凈光合速率，氣孔導(dǎo)度，蒸騰速率，細胞間隙CO2濃度等光合指標。并計算水分利用效率(Pn/Tr)。

1.4.3葉片指標的測定

于2015年5-9月每月中旬，隨機選擇植株頂梢下第7-8片成熟葉，采1-2片/株，總計采50片/處理，裝進提前準備好的冰盒中，帶回實驗室進行以下處理：(1)使用EPSON Perfection V33/V330掃描儀掃描葉片，通過Leaf AutoCompute軟件計算葉片長度、寬度、葉面積等指標；(3)測定完葉形指數(shù)的葉片，于105℃烘箱殺青30min，再于75℃烘箱烘至恒重，稱量葉片干質(zhì)量，單位為(g)。并將烘干后的葉片置于陰涼干燥處用于可溶性糖含量的測定。

1.4.4根系指標測定

于2015年3月-7月每個處理隨機采集3株蘋果苗木，定期取出整株的全部根系進行標記，并帶回實驗室浸泡、沖洗，用WinRHIZO(Pro2012a，USA)根系分析系統(tǒng)掃描、分析并計算，得出各處理植株的總根長，根系直徑，根系表面積，根系體積，根尖數(shù)，粗根數(shù)及細根數(shù)等數(shù)據(jù)。并將根系于105℃烘箱殺青30min，再于75℃烘箱烘至恒重后置于陰涼干燥處用于可溶性糖含量的測定。

1.4.5激素含量測定

2015年6月采集生長勢相近的一年生T337/八棱海棠的頂梢小葉和細根作為激素測定試材。采樣時間均在上午8：00–11：00，每個處理約2g/株，5次重復(fù)。所采樣品封入液氮罐內(nèi)，帶回實驗室置于-80℃冰箱內(nèi)儲存，用酶聯(lián)吸附免疫分析方法(ELISA)測定根系A(chǔ)BA、IAA、ZR、GA含量。

1.4.6可溶性糖含量測定

將各處理的干樣研磨成粉末，稱取葉片0.3g、根細0.5g于10ml離心管中，加入7.5ml 80％乙醇，70℃水浴振蕩30min，8000r/min離心10min，取上清液于25ml玻璃試管中，重復(fù)三次，定容(80％乙醇)至25ml搖勻。取10ml至50ml離心管中，55℃烘干，加10ml水溶解，0.45μ濾頭過濾，每個重復(fù)分裝到2管。用Waters高效液相色譜儀測定計算得到各處理的可溶性糖含量，色譜條件為：檢測器為Waters2498，流動相(EDTA-Ca 50mg.L-1)，流速為0.5ml.min-1，柱溫為40℃，進樣量為10μL。

1.5數(shù)據(jù)分析

采用Excel2013，SigmaPlot12和SPSS等軟件進行數(shù)據(jù)的處理、分析和相應(yīng)的圖表制作。

2結(jié)果與分析

2.1不同限根栽培方式對蘋果苗木質(zhì)量的影響

2.1.1對蘋果苗木株高和徑粗的影響

從圖1中可以看出，限根栽培對一年生蘋果苗木的生長具有明顯的抑制作用，隨生育期的延長，限根處理對蘋果苗木的生長抑制效果原來越明顯。其中對照生長勢最強，移栽+無紡布限根處理植株長勢最弱，這說明限根抑制植株生長的效果因限根處理的方式(限根程度)不同而存在顯著差異，限根程度大的蘋果苗木生長速率明顯低于程度小的處理。從5月15日，不同限根處理苗木的株高和徑粗就出現(xiàn)較為明顯的差異，隨著植株的生長，不同限根處理之間株高和徑粗的差異逐漸增大；至8月和9月，除無紡布限根處理之外，其他4個限根處理之間株高差異呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，一年生植株株高和徑粗最終表現(xiàn)為對照>斷根>移栽>移栽+斷根>移栽+無紡布限根。

如圖2所示，其中斷根處理和對照植株生長勢較為一致，且前者一直低于后者，二者的差異呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢；從5月15日起，移栽、移栽+斷根和移栽+無紡布限根處理的株高顯著低于對照和斷根處理株高；至8月15日，移栽、移栽+斷根和移栽+無紡布限根與對照的生長勢差異達到最大，且相互間差異顯著。二年生株高和徑粗最終同樣表現(xiàn)為對照>斷根>移栽>移栽+斷根>移栽+無紡布限根。

2.1.2對蘋果苗木葉片生長特性的影響

蘋果樹葉片由葉基，葉柄，和葉片三個部分組成，是光合作用和呼吸作用的主要器官，因此，葉形及其大小對植株的一生都有重要的影響。植物光合作用同化物質(zhì)的積累直接影響葉片的形狀和大小。由圖3A可以看出，植株單葉面積與葉重變化趨勢基本一致。不同限根處理植株的葉片干重差異顯著，且隨著限根程度的增加，一年生蘋果苗木的葉片生長呈“正態(tài)分布”的趨勢，其中對照<斷根<移栽＞移栽+斷根＞移栽+無紡布限根，說明在一定范圍內(nèi)，限根處理對一年生植株葉片生長和干物質(zhì)積累有促進作用，而超過這個范圍，則表現(xiàn)為抑制作用。由圖3B可以看出限根處理對二年生蘋果苗木葉片干重和葉面積的影響呈先增加后減少的趨勢，表現(xiàn)為移栽＞對照＞斷根＞移栽+斷根＞移栽+無紡布限根。結(jié)合圖3A和圖3B，說明不同苗齡蘋果苗木植株對限根處理的承受能力不同，其中一年生植株＞二年生植株。

2.1.3對蘋果苗木根系生長特性的影響

表2限根栽培對一年生蘋果苗木根系組成的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)。

根系是植株體從土壤中吸收水分和礦質(zhì)營養(yǎng)的重要器官，也對植物體起機械支撐作用。表2結(jié)果表明，不同限根處理對一年生蘋果苗木根系組成產(chǎn)生顯著影響，細根表現(xiàn)為明顯增加，粗根明顯減少。其中影響最大的是直徑在0mm-2mm的根系，移栽+無紡布限根細根量最多，是對照的2.24倍，且占其總根長的92.18％；移栽+斷根直徑在2mm-4.5mm的粗根較對照顯著增加，是對照的1.41倍。

表3限根栽培對二年生蘋果苗木根系組成的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)。

表3結(jié)果表明，處理斷根、移栽、移栽+斷根、移栽+無紡布限根較對照細根量表現(xiàn)為顯著增加，分別為對照的1.72倍，1.79倍，1.95倍和2.56倍；粗根表現(xiàn)為顯著減少。說明限根處理促進蘋果苗木細根的生長，而抑制粗根的生長。

表4限根栽培對一年生蘋果苗木總根長、根系表面積、體積、根尖數(shù)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)。

由表4可以看出，各處理較對照根系總表面積，根系體積和根尖數(shù)表現(xiàn)為顯著增加，其中斷根和移栽+無紡布限根在總根長，根系總表面積，根系體積最大且二者無明顯差異，根尖數(shù)后者較多；總根系體積和根尖數(shù)增加的較為明顯。說明限根處理能夠促進一年生植株根系的生長。

表5限根栽培對二年生蘋果苗木總根長、根系表面積、體積、根尖數(shù)量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)。

由表5可以看出，斷根處理的總根系表面積，體積和根尖數(shù)較對照明顯減少，總根長明顯增加；移栽，移栽+斷根，移栽+無紡布限根處理較對照總根長，總根系表面積，體積和根尖數(shù)都表現(xiàn)為增加，且差異明顯?？偟膩碚f，限根處理能夠促進二年生植株根系的生長。

2.1.3對蘋果苗木生物量的影響

表6結(jié)果顯示，各處理基砧生物量較對照都顯著減少；斷根處理(斷根，移栽+斷根)的粗根生物量顯著增加，移栽處理(移栽，移栽+無紡布限根)粗根生物量顯著減少；處理移栽+斷根，移栽+無紡布限根細根生物量較對照顯著增加，其中移栽+無紡布限根細根生物量與對照差異最大，增加了43.86％，而斷根細根生物量與對照沒有明顯差異。

表6不同限根栽培方式對一年生蘋果苗木生物量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)，直徑＞2mm為粗根，直徑＜2mm為細根。

從圖4中可以看出，不同限根處理對一年生植株總生物量影響表現(xiàn)分為三個層次：斷根與對照生物量最多，二者之間沒有明顯差異，但是斷根的地下根系部分明顯增加，移栽，移栽+斷根，生物量較少，但是限根程度更為嚴重的移栽+斷根處理的地下根系部分也比限根程度較輕的移栽的生物量要大；移栽+無紡布限根的總生物量最少，地上部分和地下部分生物量占總生物量的比重差不多，說明移栽+無紡布限根處理同時限制了植株的根系及地上部的生長。以上分析說明，不同限根處理對一年生蘋果苗木生物量的影響顯著，且處理與對照和處理間都有顯著性差異。另外，經(jīng)過斷根處理的斷根和移栽+斷根兩個限根方式的地下部分生物量較對照是增加的，而地上部分生物量表現(xiàn)為減少，而經(jīng)過移栽處理的移栽，移栽+斷根，移栽+無紡布限根總生物量和地上部分的生物量較對照明顯減少。

植物是一個有機的整體，各器官之間有相互聯(lián)系和相互制約的關(guān)系。根為植株吸收、運輸水分和養(yǎng)分的主要器官，對整個植株起支撐作用。根系的生長狀況直接影響整個植株的生長和產(chǎn)量。表7結(jié)果表明，不同限根處理對二年生蘋果苗木主干，基砧，中間砧的生物量和總生物量的影響具有顯著差異，隨著限根程度的增加而減少。其中移栽+無紡布限根主干，基砧，中間砧生物量最少分別為對照的36.10％，59.22％和61.55％；各處理粗根生物量較對照都有所減少，移栽與移栽+斷根之間沒有明顯差異；各處理較對照總生物量差異顯著，且都表現(xiàn)為減少，分別減少16.69％，28.19％，38.23％，41.31％。處理斷根，移栽細根生物量較對照沒有明顯差異，而移栽+斷根，移栽+無紡布限根細根生物量較對照表現(xiàn)為增加，分別增加25.56％，247.78％。從圖5可看出，限根處理后二年生植株的生物量減少，其中各處理的地上部分較地下部分生物量減少的更多，說明限根處理對地上部分生長的影響較地下根系更為顯著。

表7限根栽培對二年生蘋果苗木生物量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.05)，直徑＞2mm為粗根，直徑＜2mm為細根。

2.2不同限根栽培方式對蘋果苗木生長相關(guān)生理指標的影響

2.2.1限根處理對蘋果苗木光合特性的影響

光合作用為植株的生長發(fā)育奠定了基礎(chǔ)，是植株轉(zhuǎn)化同化物的重要作用之一，也決定了植物品質(zhì)的優(yōu)劣和產(chǎn)量的高低，目前的大部分對植物光合作用的研究主要集中在植物的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO₂濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)等光合指標，以及影響植物光合作用的內(nèi)外因素。

由表8可以看出，斷根，移栽+斷根，移栽+無紡布限根處理的凈光合速率，氣孔導(dǎo)度，胞間CO₂濃度，蒸騰速率較對照表現(xiàn)為顯著減少，且限根程度越大，減少的越明顯；移栽處理凈光合速率比對照大，而氣孔導(dǎo)度，胞間CO₂濃度，蒸騰速率較對照顯著減少。斷根處理的水分利用效率與對照無明顯差異，斷根，移栽，移栽+無紡布限根處理的水分利用效率較對照顯著增加。綜合分析得出限根栽培使一年生蘋果苗木凈光合速率，氣孔導(dǎo)度，胞間CO₂濃度，蒸騰速率減少，水分利用效率增加，說明限根處理后一年生苗木植株體內(nèi)水分運轉(zhuǎn)及利用情況更為良好。

表8限根栽培對一年生植株光合指標的影響

注：同行數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.5)。

由表9可以得出，各處理凈光合速率，氣孔導(dǎo)度，蒸騰速率較對照顯著減少；斷根，移栽+無紡布限根處理之間胞間CO₂濃度沒有明顯差異，較對照明顯增加，移栽，移栽+斷根處理胞間CO₂濃度較對照明顯減少；斷根，移栽+無紡布限根處理水分利用效率明顯增加，與一年生植株不同的是，移栽，移栽+斷根處理水分利用效率顯著下降。說明不同苗齡的蘋果植株在不同限根處理后在水分利用效率上響應(yīng)有所差異，至于為何會產(chǎn)生這種差異還有待進一步研究。

表9限根栽培對二年生植株光合指標的影響

注：同行數(shù)據(jù)后標寫不同小寫字母表示差異顯著水平(P<0.5)。

2.2.2限根處理對一年生蘋果苗木內(nèi)源激素含量的影響

CTK主要是在植物根部產(chǎn)生的一類促進胞質(zhì)分裂的物質(zhì)，通過木質(zhì)部運轉(zhuǎn)到地上部，傷流液中細胞分裂素較多。從圖6可以看出，6月是植株開始展葉的時期，葉片中的ZR含量高于根系，移栽處理葉片ZR含量高于對照，根系卻低于對照；斷根，移栽+斷根以及移栽+無紡布限根處理葉片及根系的ZR含量都顯著低于對照。

IAA的主要合成部位是具分生能力的組織，以幼芽和葉中為主，在植物體內(nèi)各個器官中都有分布，限根栽培下，葉片中的IAA含量顯著升高，根系中IAA含量顯著降低。另外，根系中IAA含量較葉片中變化更為顯著，說明限根栽培對根部IAA的含量影響大于對地上部葉片中IAA的含量影響。

ABA雖然是逆境激素，但是并不抑制植物冠部的生長，由圖6中可看出，葉片中的ABA含量高于根系，移栽處理后葉片及根系當(dāng)中的ABA含量較對照顯著增加，斷根，移栽+斷根和移栽+無紡布限根處理后葉片及根系中ABA含量較對照明顯減少。

GA的作用主要是促進植物的伸長生長，節(jié)間伸長，促進芽的萌發(fā)，打破休眠和促進植物開花等，對照，斷根和移栽處理葉片中的GA含量高于根系，移栽+斷根和移栽+無紡布限根處理葉片和根系中GA含量相差不大，總體來看限根處理減少了植株中GA含量，最終表現(xiàn)為對照>移栽>斷根>移栽+斷根>移栽+無紡布限根。

2.2.3限根處理對一年生蘋果苗木可溶性糖含量的影響

蘋果植株中4種最主要的可溶性糖是蔗糖，葡萄糖，果糖和山梨醇，蘋果苗木可溶性糖含量最多的是山梨醇，因此對可溶性總糖含量影響最大的也是山梨醇，由圖7和圖8D可以看出，可溶性總糖含量的變化趨勢與山梨醇的基本一致。限根處理后葉片中可溶性總糖的含量總體呈逐漸增加的趨勢，對照和斷根在整個時期的可溶性總糖的變化幅度較小，移栽，移栽+斷根和移栽+無紡布限根可溶性總糖含量變化幅度較大，分別在7月達到最高值。

由圖8A可以看出，處理和對照的葉片中的蔗糖含量呈現(xiàn)減少后增加的趨勢，5月植株新梢開始生長時，限根程度較輕的斷根，移栽葉片中的蔗糖含量比對照高，限根程度較重的移栽+斷根，移栽+無紡布限根蔗糖含量比對照低，說明適度的限根前期能夠葉片中的蔗糖含量增加，而過度的限根則會減少。對照和斷根在整個測量時期中總體變化呈“L”形；移栽，移栽+斷根總體變化呈“W”形，在7月時蔗糖含量出現(xiàn)高峰；移栽+無紡布限根的蔗糖含量保持平緩上升趨勢。最終，限根處理使葉片中的蔗糖含量增多。

由圖9B可以看出，限根處理后葉片中的葡萄糖含量較對照在5月份時同樣減少，在7，8月時差距較大，9月時斷根，移栽，移栽+斷根處理葡萄糖含量較對照增加，移栽+無紡布限根處理葉片最少。

由圖9和圖10D可以看出，根系當(dāng)中可溶性總糖含量和山梨醇含量較為一致呈先下降后上升的趨勢，其中對照，斷根和移栽+斷根的可溶性總糖含量動態(tài)變化呈“V”字形，分別在6月，5月和4月出現(xiàn)最低值，移栽和移栽+無紡布限根可溶性總糖含量動態(tài)變化呈“W”字形，在5月出現(xiàn)小高峰后又上升。同時還可以看出在5月份時各限根處理根系可溶性總糖高于對照，在最終，限根處理也是增加根系當(dāng)中的可溶性糖含量，具體表現(xiàn)為斷根>移栽>移栽+斷根>移栽+無紡布限根>對照。

由圖10A可以看出，限根處理后根系當(dāng)中的蔗糖含量增加，表現(xiàn)為移栽+斷根>移栽+無紡布限根>斷根>移栽>對照，限根處理植株的蔗糖含量動態(tài)變化先下降在增加呈“U”形，對照植株根系蔗糖含量先增加后減少呈倒“V”形，在4月達到高峰，在最終，各限根處理植株根系的蔗糖含量仍然高于對照，具體表現(xiàn)為斷根>移栽+無紡布限根>移栽>移栽+斷根>對照。由圖10B和10C可以看出，在3月和7月，限根處理增加了一年生植株根系當(dāng)中的葡萄糖和果糖含量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。