第三章-果树器官的生长发育—根系课件.ppt

1、第一节 果树的根系一一 根系的功能根系的功能二二 根系的类型根系的类型三三 根系的组成与结构根系的组成与结构四四 果树根系生长特性果树根系生长特性五五 影响根系生长发育的因子影响根系生长发育的因子六六 根的共生作用与菌根根的共生作用与菌根七七 根系的管理根系的管理荔枝的直根系山地根系山地根系菠萝的须根系香蕉的须根系空气凤梨第一节第一节 果树根系果树根系一、根系的功能一、根系的功能1.1.固地固地 2.2.吸收吸收3.3.合成合成 4.4.分泌分泌6.6.贮藏贮藏 7.7.繁殖繁殖 水、矿质元素、水、矿质元素、储藏营养、生理活储藏营养、生理活性物质性物质 光合产物有光合产物有机养分，生理活机养分

2、，生理活性物质性物质二、根系类型二、根系类型1.1.实生根系实生根系 即即用种子繁殖植株的根系用种子繁殖植株的根系，是由种子的胚根发育而成。是由种子的胚根发育而成。特点是特点是主根发达，生活力强，主根发达，生活力强，入土较深，对环境条件有较强入土较深，对环境条件有较强的适应能力，不同植株间差异的适应能力，不同植株间差异较大。较大。2.2.茎源根系茎源根系 用扦插、压条繁殖的植株用扦插、压条繁殖的植株，其根系，其根系来源于母体茎上的不定根。来源于母体茎上的不定根。主要特点主要特点是无主根，根系入土较浅，是无主根，根系入土较浅，须根较多。这类植株基本能保持其母须根较多。这类植株基本能保持其母体的特

3、性，个体间差异较小。目前国体的特性，个体间差异较小。目前国内繁殖苹果、梨的矮化砧，多采用茎内繁殖苹果、梨的矮化砧，多采用茎源根系，以减少植株间的差异。源根系，以减少植株间的差异。3.3.根蘖根系根蘖根系 有的果树有的果树在其水平分布的根上在其水平分布的根上易产生不定芽而形成根蘖，与母易产生不定芽而形成根蘖，与母体分离后，即形成独立的植株。体分离后，即形成独立的植株。用分株法繁殖的果树其根系用分株法繁殖的果树其根系均均属根蘖根系。属根蘖根系。其特点其特点与茎源根系与茎源根系相似。相似。主根：由种主根：由种子胚根发育子胚根发育而来而来侧根：着生侧根：着生在主根上的在主根上的各级粗大根各级粗大根系分

4、枝系分枝主根和侧根统主根和侧根统称为称为骨干根骨干根，行使固地和贮行使固地和贮藏等功能。藏等功能。须根：侧根上须根：侧根上形成的较细形成的较细（一般直径小于（一般直径小于2.5毫米）毫米）的根的根三、根系的组成与结构苹果须根的结构苹果须根的结构根冠根冠生长根生长根吸收根吸收根过渡根过渡根输导根输导根白色，长度小于白色，长度小于2厘米，厘米，直径直径0.3-1.0毫米，寿毫米，寿命命7-25天。天。行使吸收、合成功能，行使吸收、合成功能，并与菌根共生。并与菌根共生。吸收根吸收根白色，长度白色，长度2-25厘米，厘米，直径直径0.3-2.1毫米，寿毫米，寿命较长。命较长。行使扩大根系、吸收、行使扩

5、大根系、吸收、合成等功能。合成等功能。生长根生长根淡黄或黄褐色，上吸淡黄或黄褐色，上吸收根或是生长根演化收根或是生长根演化而成，大部分死亡，而成，大部分死亡，小部分转化成输导根。小部分转化成输导根。过渡根过渡根这三种根无次生结构，这三种根无次生结构，又称初生根。又称初生根。行使输导水分、矿行使输导水分、矿质养分、有机养分质养分、有机养分等物质和贮藏营养等物质和贮藏营养等作用。等作用。输导根输导根一年生输导根：当年由一年生输导根：当年由生长根发展而成的输导生长根发展而成的输导根。多数自疏死亡，少根。多数自疏死亡，少数形成多年生输导根。数形成多年生输导根。多年生输导根：由一年多年生输导根：由一年生

6、输导根发展而来，多生输导根发展而来，多数自疏死亡，少数形成数自疏死亡，少数形成骨干根。骨干根。输导根具有次生结构，输导根具有次生结构，又称次生根。又称次生根。5.3 根系的组成与结构水平分布水平分布垂直分布垂直分布多数果树根系的多数果树根系的水平分布水平分布60%60%左左右分布在树冠正右分布在树冠正投影内投影内根系集中分布层根系集中分布层在距地表在距地表10-4010-40厘厘米处，由于米处，由于 土壤土壤养分、通气、水养分、通气、水分含量等适中，分含量等适中，根系在这一土层根系在这一土层中大量发生中大量发生水平生长与分布的根，主要是侧根部分水平生长与分布的根，主要是侧根部分1040cm的土

7、层；的土层；根系范围多是树冠的根系范围多是树冠的23倍、最宽的倍、最宽的810倍；倍；滴水线附近的吸收根最集中、最活跃；滴水线附近的吸收根最集中、最活跃；60以上的根系分布在树冠内。以上的根系分布在树冠内。垂直生长与分布的根，垂直生长与分布的根，主要是主根或假主根主要是主根或假主根0100cm的土层，深的的土层，深的48m。幼树期幼树期结果初期结果初期盛果期盛果期结果后期结果后期衰老期衰老期垂直根生长旺盛水平根生长加快根系分布范围达到最大根系向心更新开始根系范围收缩直至死亡繁育种苗繁育种苗各种根系发生定定植植根系生长在一年中根系生长在一年中有一次或多次高峰，有一次或多次高峰，且高峰的出现一般且

8、高峰的出现一般与地上部生长高峰与地上部生长高峰相间出现。相间出现。根系生长在年周根系生长在年周期中无自然休眠，期中无自然休眠，冬季低温和干旱冬季低温和干旱易引起被迫休眠易引起被迫休眠根系的年生长周期根系的年生长周期规律受树种、树龄规律受树种、树龄和地上部生长发育和地上部生长发育的影响的影响（2 2）年生长周期）年生长周期yearly growth periodicityyearly growth periodicity （3）昼夜周期）昼夜周期diurnal periodicity 一般夜间生长较快一般夜间生长较快 （与夜间转移（与夜间转移到根部的有机产物多有关）到根部的有机产物多有关）设施栽

9、培中，在合理范围内，适当设施栽培中，在合理范围内，适当降低夜温，有利根系生长。降低夜温，有利根系生长。1、根的再生力、根的再生力root regeneration ability 断根后长出新根的能力。断根后长出新根的能力。春秋季适合根系生长，宜苗木出圃和定植。春秋季适合根系生长，宜苗木出圃和定植。再生力的强弱与种类、季节、环境条件、管理、再生力的强弱与种类、季节、环境条件、管理、生长调节剂等有关。生长调节剂等有关。生产中的应用：根系更新复壮（大树换冠）、生产中的应用：根系更新复壮（大树换冠）、定值时根系保护、中耕施肥（水稻耘田）、大定值时根系保护、中耕施肥（水稻耘田）、大树移栽（预先断根法之

10、缩根围陀）等。树移栽（预先断根法之缩根围陀）等。4.3根系的生长发育内部因素内部因素遗传因素遗传因素内源激素内源激素有机营养有机营养外部因素外部因素土壤温度土壤温度土壤养分土壤养分土壤土壤pH根系的相互作用根系的相互作用土壤三相组成土壤通气性土壤通气性土壤水分土壤水分土壤质粒土壤质粒4.4 影响根系生长发育的因子（1 1）遗传因素遗传因素砧木砧木品种品种不同类型根的数量（条）不同类型根的数量（条）不同土层根量占总根量的不同土层根量占总根量的%树高树高（cmcm）冠幅冠幅（cmcm）总根量总根量根径小根径小于于2mm2mm的的根量根量根径大根径大于于2mm2mm的的根量根量0-20cm0-20c

11、m21-40cm21-40cm41-60cm41-60cm酸柚酸柚377377361361161642.042.033.833.821.121.1232232233233228228枳枳536536513513232357.157.121.121.112.512.5215215266266246246酸柚比枳酸柚比枳增减增减%-29.66-29.66-29.63-29.63-30.43-30.43-26.44-26.4460.1960.1968.6068.607.917.91-19.17-19.174年生不同砧木沙田柚根系、树高比较年生不同砧木沙田柚根系、树高比较同一品种不同砧木的根系生长量及

12、分布不同同一品种不同砧木的根系生长量及分布不同树种树种柑桔类柑桔类香蕉香蕉菠萝菠萝荔枝荔枝龙眼龙眼芒果芒果枣枣梨梨水平分布水平分布2-32-3倍倍*1-3m1-3m1m1m1-21-2倍倍1-31-3倍倍1 1倍左右倍左右3-63-6倍倍2 2倍左右倍左右垂直分布垂直分布1.5m1.5m1.5m1.5m20cm20cm5m5m2-3m2-3m4-6m4-6m3-4m3-4m0.2-0.40.2-0.4倍倍*不同种类型盛果期果树在壤土中的根系分布比较不同种类型盛果期果树在壤土中的根系分布比较不同树种的根系分布不同不同树种的根系分布不同*为树冠的倍数；为树冠的倍数；*：为树高的倍数。：为树高的倍数

13、。（2 2）内源激素内源激素 IAAIAA（吲哚乙酸）、（吲哚乙酸）、CTKCTK（细胞分裂素）（细胞分裂素）类内源激素对于果树的新根发生必不可少，类内源激素对于果树的新根发生必不可少，一般认为取决于二者含量的比值：一般认为取决于二者含量的比值：当当CTK/IAACTK/IAA值较高时，利于地上部的分化，值较高时，利于地上部的分化，当当CTK/IAACTK/IAA较低时，利于根系的分化。较低时，利于根系的分化。5.5 影响根系生长发育的因子（3 3）有机营养有机营养果树的光合产物超过果树的光合产物超过50%50%用于根系的生长，有机营养（含贮藏营养）不足，不利于根用于根系的生长，有机营养（含贮

14、藏营养）不足，不利于根系的生长。系的生长。开花座果和开花座果和果实生长发果实生长发育消耗大，育消耗大，不利于根系不利于根系生长；生长；地上部营地上部营养生长旺养生长旺盛，不利盛，不利于根系生于根系生长。长。早春根系生长早春根系生长所需的养分主要是所需的养分主要是贮贮藏营养藏营养，上一年秋季的管理水平及，上一年秋季的管理水平及当年开后开花的多少对早春根系生当年开后开花的多少对早春根系生长也有很大影响。长也有很大影响。上年秋季管理较上年秋季管理较差差造成贮藏营养不足或开花过多造造成贮藏营养不足或开花过多造成消耗太大，均可减少春季发根高成消耗太大，均可减少春季发根高峰，对果树当年后期生长发育极为峰，

15、对果树当年后期生长发育极为不利。不利。树体类型树体类型根系特征根系特征管理措施管理措施弱树弱树吸收根密度小，分布集中；吸收根密度小，分布集中；3-5mm3-5mm根集中分布在树干外围，根系的根集中分布在树干外围，根系的再生力强，生长根再生力强，生长根/吸收根比值小。吸收根比值小。根系修剪；深翻扩穴；根系修剪；深翻扩穴；重施肥水；重施肥水；诱导产生强大根系诱导产生强大根系旺树旺树吸收根数量略多于弱树，生长根吸收根数量略多于弱树，生长根数量与丰产稳产树差异明显；数量与丰产稳产树差异明显；生长根生长根/吸收根大吸收根大环剥、环割等；抑制粗环剥、环割等；抑制粗根生长；根生长；丰产稳产树丰产稳产树吸收根

16、数量多，分布较均匀吸收根数量多，分布较均匀不同营养类型树的根系特征及管理措施不同营养类型树的根系特征及管理措施5.5 影响根系生长发育的因子（3 3）有机营养有机营养土壤通气性土壤通气性一般情况下，果园土壤要求有一般情况下，果园土壤要求有10-15%10-15%以上的含以上的含O O2 2量，量，1%1%左右的左右的COCO2 2含量。当土壤中含量。当土壤中COCO2 2浓度达浓度达5%5%以上时，多数果树的根系生长受到抑以上时，多数果树的根系生长受到抑制。制。土壤通气性影响到土壤的氧化土壤通气性影响到土壤的氧化-还原电位，从而影响各种矿质营养还原电位，从而影响各种矿质营养的在土壤中的存在形态

17、进而影响到对果树的供应；的在土壤中的存在形态进而影响到对果树的供应；土壤通气性与土壤有机质降解、土壤微生物活性、根系的呼吸作土壤通气性与土壤有机质降解、土壤微生物活性、根系的呼吸作用等密切相关。用等密切相关。指土壤空气与大气进行交换以及在土体指土壤空气与大气进行交换以及在土体内气体扩散和通气的能力。内气体扩散和通气的能力。（4 4）土壤三相组成土壤三相组成5.5 影响根系生长发育的因子树种树种地上部地上部地下部发生地下部发生新根新根（%）枯死枯死（%）正常发育正常发育（%）新梢生长受新梢生长受抑制（抑制（%）新梢停止生长新梢停止生长（%）苹果苹果6 65 53 33 31 1左右左右梨梨5 5

18、4 42 22 21 1左右左右君迁子君迁子4 43 32 22 20.50.5以下以下温洲蜜柑温洲蜜柑4 43 31 1左右左右1 10.50.5以下以下枳枳4 43 31 1以下以下-约约0.50.5葡萄葡萄7 74 42 22 2约约0.50.5桃桃8 86 62 23 32.02.0以下以下几种果树与土壤空气中氧浓度的关系几种果树与土壤空气中氧浓度的关系含氧量不足，根和根际环境中的有害还原物增加，含氧量不足，根和根际环境中的有害还原物增加，CTKCTK合成减少，合成减少，N N、P P、K K、CaCa、MgMg吸收量减少，导吸收量减少，导致根系衰亡、地上部停止生甚至死亡。致根系衰亡、

19、地上部停止生甚至死亡。土壤通气通过影响土壤通气通过影响根系来影响地上部根系来影响地上部生长发育生长发育 土壤水分土壤水分田间最大田间最大持水量持水量%60%80%多数果树根系生长多数果树根系生长的适宜土壤含水量的适宜土壤含水量利于吸收利于吸收根发生根发生利于生长利于生长根发生根发生根系出现干旱反应：根系出现干旱反应：先是细胞伸长降低，先是细胞伸长降低，短期内根毛密度加大，短期内根毛密度加大，然后停止生长、木栓然后停止生长、木栓化、直至死亡。化、直至死亡。永久萎蔫点永久萎蔫点100%果树逐渐出现涝害：果树逐渐出现涝害：根系厌氧呼吸，生长根系厌氧呼吸，生长变慢、停止，直至变变慢、停止，直至变黑褐死

20、亡。黑褐死亡。5.5 影响根系生长发育的因子5.5.4 5.5.4 土壤三相组成土壤三相组成 土壤质粒土壤质粒各种类型土壤的质粒组成及其主要特性各种类型土壤的质粒组成及其主要特性土壤类型沙粒含量粘粒含量主要特征沙土50%总孔隙度小，透气性好，保水保肥能力差，土易干旱、漏水。热容量小，增温和降温幅度大，“暖性土”。壤土30%总孔隙度大，土壤通透性差，透水性差但保水力强，易积水，湿时泥泞、干时坚硬。矿物质含量高，有机质分解慢，腐殖质多，含N量较沙土高。热容量大，昼夜温差小，春季温度上升慢，“凉性土”。砾土土壤含沙砾为主。土壤质粒是土壤的固相，各种质粒的在土壤中所占比例不同形成了不同性质和类土壤质粒

21、是土壤的固相，各种质粒的在土壤中所占比例不同形成了不同性质和类型的土壤。不同果树根系生长发育所需要的土壤固相率不同，一般而言，约需型的土壤。不同果树根系生长发育所需要的土壤固相率不同，一般而言，约需40%-50%40%-50%。5.5.4 5.5.4 土壤三相组成土壤三相组成（5 5）土壤温度土壤温度几种果树根系生长的土壤温度条件（几种果树根系生长的土壤温度条件（）树种树种开始生长开始生长适宜温度适宜温度受伤或死亡受伤或死亡菠萝菠萝1525-3245柠檬柠檬1124-3145葡萄葡萄214-3044.8草莓草莓214-3044.4荔枝荔枝23-26龙眼龙眼23-28不同树种不同树种的最适温的最

22、适温不同不同温度过高，温度过高，根系木栓化根系木栓化死亡死亡多数果树的根系生长最适温度为多数果树的根系生长最适温度为20-20-2525，原产于北方的果树稍低，热带，原产于北方的果树稍低，热带亚热带果树较高。亚热带果树较高。5.5 影响根系生长发育的因子（6 6）土壤养分土壤养分土壤有机质含量在土壤有机质含量在0.6%-0.8%0.6%-0.8%以上时，根系生长良好；以上时，根系生长良好；根系在生长过程中根系在生长过程中P P、CaCa、B B必不可少；必不可少；N N过多抑制根系生长且使生长根的比例增加；过多抑制根系生长且使生长根的比例增加；NONO3 3-N-N使果树生根细长，侧根分布广；

23、使果树生根细长，侧根分布广；NHNH4 4+-N-N使果树生根粗而丛生；使果树生根粗而丛生；土壤盐度土壤盐度0.12%0.12%时，多数果树不能生长。时，多数果树不能生长。5.5 影响根系生长发育的因子（7 7）土壤土壤pHpH几种果树根系生长的几种果树根系生长的pH值条件值条件树种树种适应范围适应范围最适范围最适范围菠萝菠萝4.56.04.55.5柑桔柑桔5.57.56.06.5葡萄葡萄5.58.35.87.5番木瓜番木瓜6.06.5荔枝荔枝5.06.05.05.5龙眼龙眼4.66.75.46.5芒果芒果5.57.55.57.0不同树种的不同树种的适宜栽培的适宜栽培的土壤土壤pHpH不同不同

24、土壤土壤pHpH值通过影响矿质营养的存在状态、微生值通过影响矿质营养的存在状态、微生物的活动、根系的吸收能力等影响根系的生长物的活动、根系的吸收能力等影响根系的生长发育，是一种间接影响。发育，是一种间接影响。5.5 影响根系生长发育的因子（8 8）根系相互作用根系相互作用相互抑制相互抑制相互协同相互协同不同种类的根可以相互交织和根系嫁接。不同种类的根可以相互交织和根系嫁接。养养 分等可以通过嫁接点相互传播。分等可以通过嫁接点相互传播。当果树的根系相邻时，它们力避相接。当果树的根系相邻时，它们力避相接。果树的忌地现象：在同一园地上连续栽植同一树果树的忌地现象：在同一园地上连续栽植同一树种，往往表

25、现树生长不正常，如生长慢结果晚、种，往往表现树生长不正常，如生长慢结果晚、严重的树体早衰死亡的现象。严重的树体早衰死亡的现象。5.5 影响根系生长发育的因子根系产生相互抑制的原因根系对水分和养分的竞争，特别是对氮和磷的竞争；根系对水分和养分的竞争，特别是对氮和磷的竞争；根系可释放萜类物质或其他根际分泌物；根系可释放萜类物质或其他根际分泌物；根系腐烂产生的有毒物质如根皮甙、核桃酮等；根系腐烂产生的有毒物质如根皮甙、核桃酮等；某些菌根可以释放一些抗菌素。某些菌根可以释放一些抗菌素。果树学中的共生常指两种生物相互依赖，果树学中的共生常指两种生物相互依赖，各自获得一定利益的现象。各自获得一定利益的现象

26、。共生共生菌根菌根果果树根系与土壤中的一些真菌形成的共生体。树根系与土壤中的一些真菌形成的共生体。几乎所有的果树都具有菌根。按照真菌侵入未几乎所有的果树都具有菌根。按照真菌侵入未木栓化皮层的程度，菌根可分为木栓化皮层的程度，菌根可分为内生菌根内生菌根、外外生菌根生菌根和和内外生菌根内外生菌根三种类型。三种类型。NoImage真菌的菌丝通过侵入真菌的菌丝通过侵入到细胞内部与根系形到细胞内部与根系形成的共生体。成的共生体。根的表皮根的表皮1、菌根的类型、菌根的类型 内生菌根内生菌根充满菌丝充满菌丝的细胞的细胞形成中的形成中的细胞细胞 多数内生菌根的菌丝在细胞多数内生菌根的菌丝在细胞中常细密分叉形成

27、丛状结构，称中常细密分叉形成丛状结构，称泡囊丛枝。在根系外部有菌丝而泡囊丛枝。在根系外部有菌丝而没有菌丝束，这种菌根又简称没有菌丝束，这种菌根又简称VAMVAM、VAVA或或AMAM真菌。真菌。多数常绿果树具有内生菌根多数常绿果树具有内生菌根如芒果、荔枝等。如芒果、荔枝等。野生甜樱桃的内生菌野生甜樱桃的内生菌根根NoImage真菌的菌丝一般只能进真菌的菌丝一般只能进入根的皮层的细胞间隙，入根的皮层的细胞间隙，但不能进入细胞内部，但不能进入细胞内部，并在根的表面形成粗而并在根的表面形成粗而短的分枝。短的分枝。外生菌根外生菌根多数的木本植物都能形成外生菌根，但以落叶果树为多，如柿、板多数的木本植物

28、都能形成外生菌根，但以落叶果树为多，如柿、板栗、葡萄等。栗、葡萄等。外生菌根的发育外生菌根的发育菌丝的分枝菌丝的分枝及菌丝束及菌丝束内外兼生菌根内外兼生菌根兼具内生菌根和外生菌根特兼具内生菌根和外生菌根特征的菌根。征的菌根。菌根类型的分布，从寒带到热带，外生菌根的树种递减，内生菌根树菌根类型的分布，从寒带到热带，外生菌根的树种递减，内生菌根树种递增。从高海拔到低海拔地区，外生菌根植物减少，内生菌根植物种递增。从高海拔到低海拔地区，外生菌根植物减少，内生菌根植物增加。这与环境变化有关。增加。这与环境变化有关。菌根多分布在地表菌根多分布在地表20cm20cm的土层中，通常以的土层中，通常以26-3

29、226-32的温度条件下生长发的温度条件下生长发育最好。土壤育最好。土壤pHpH、各种耕作条件均可影响菌根的生长发育。、各种耕作条件均可影响菌根的生长发育。2 2 菌根的作用菌根的作用扩大根系的吸收范围，增强吸收能力扩大根系的吸收范围，增强吸收能力提高果树的内源激素水平提高果树的内源激素水平促进果树的糖代谢促进果树的糖代谢提高果树的抗病力提高果树的抗病力提高果树的抗逆性提高果树的抗逆性菌根在果树生产上有何应用前景？菌根在果树生产上有何应用前景？1 1 生命周期生命周期幼树期幼树期深耕、扩穴、增施有机肥，改良土壤，培养强大根群；深耕、扩穴、增施有机肥，改良土壤，培养强大根群；抑制垂直根：定植时先

30、浅后深；弯根、垫根；抑制垂直根：定植时先浅后深；弯根、垫根；诱导水平根：侧施、浅施肥，高墩定植。诱导水平根：侧施、浅施肥，高墩定植。结果期结果期加深加宽耕作层，深施有机肥，增加下层根的发育；合理加深加宽耕作层，深施有机肥，增加下层根的发育；合理负载等。负载等。衰老期衰老期更新骨干根。多施有机肥，增加土壤孔度，以促发新根。更新骨干根。多施有机肥，增加土壤孔度，以促发新根。2 2、年生长周期、年生长周期春季春季灌水、松土、覆盖、防旱、施腐熟有机肥、促发吸收根。灌水、松土、覆盖、防旱、施腐熟有机肥、促发吸收根。夏季夏季高温干旱时，松土、灌水、覆盖、降低土温。高温干旱时，松土、灌水、覆盖、降低土温。多雨积涝时，排水松土，降低土壤含水量，提高通气性。多雨积涝时，排水松土，降低土壤含水量，提高通气性。秋季秋季深耕，施有机肥，促进生长根的发生。深耕，施有机肥，促进生长根的发生。