根系的生长和分布与环境条件的关系

（二）根系的生长和分布与环境条件的关系

根系的生长和分布受到土壤性质、温度、水分、空气等外界自然条件以及人类耕作、施肥、修剪等生产活动的影响。

1.根系的生长和分布与土壤性质的关系

相对来说，葡萄对土壤的适应性很强，在各种类型的土壤中均能栽培。但不同类型的土壤在物理性质及化学性质上有很大不同，会对葡萄的栽培造成一定的影响。

（1）物理性质

①沙砾土。土壤中有机质含量较少，但土壤通透性好，矿物质营养丰富。

②沙土。沙土的导热性高，白天很快变热，夜间很快变凉。同时其结构疏松，辐射能力强，含水量较少。

③黏土。其结构紧密，导热性不高，土温较低，内含养分较多，保水力强，但通气排水不良，不利于根系的生长，故根系在黏土中分布较浅。

④壤土。这类土壤由于沙黏适中，兼有沙土类、黏土类的优点，消除了沙土类和黏土类的缺点，是农业生产上质地比较理想的土壤。它既有一定数量的大孔隙，又有相当多的毛管孔隙，故通气透水性良好，并且有一定的保水保肥性能，含水量适宜，土温比较稳定，是葡萄生存的理想土壤结构。

（2）化学性质

①土壤中的营养元素。土壤中含有氮、磷、钾、钙、硼、铁、锰、锌、镁、硫等多种营养元素。这些营养元素的平衡对葡萄的生命活动至关重要，一旦缺少某一元素，就可能导致生理失调，出现缺素症，影响葡萄植株各器官的生长发育，严重时可造成树体的死亡。

②有害盐类。葡萄根系相对来说较耐盐碱，这是由于葡萄能在一定程度上限制盐类进入体内，同时本身具有消除盐害的生理作用。根据河北茶淀清河农场的调查，当土壤中氯化钠含量达0.13%时，葡萄生育正常；达0.18%时，生长受到抑制；达0.23%时，则植株受害严重，甚至死亡。

③土壤酸碱度。葡萄根系对土壤酸碱度适应幅度较大，在pH6.0～7.5时生育表现较好；pH低于4.0时生长显著不良，甚至死亡；高于PH8.3～8.7时则容易出现黄叶病。

（3）土壤微生物对土壤性质的影响

土壤微生物的种类很多，有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等。土壤微生物的数量也很大，1克土壤中就有几亿到几百亿个。1亩地耕层土壤中，微生物的重量有几百斤到上千斤。土壤越肥沃，微生物越多。

微生物在土壤中的主要作用如下：

①分解有机质。作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料，只有经过土壤微生物的作用，才能腐烂分解，释放出营养元素，供作物利用，并且能形成腐殖质，改善土壤的理化性质。

②分解矿物质。例如，磷细菌能分解出磷矿石中的磷，钾细菌能分解出钾矿石中的钾，以利作物吸收利用。

③固定氮素。氮气在空气的组成中占4/5，数量很大，但植物不能直接利用。土壤中有一类叫做固氮菌的微生物，能利用空气中的氮素作食物，在它们死亡和分解后，这些氮素就能被作物吸收利用。固氮菌分两种，一种是生长在豆科植物根瘤内的，叫根瘤菌，种豆能够肥田，就是因为根瘤菌的固氮作用增加了土壤里的氮素；另一种是单独生活在土壤里就能固定氮气，叫自生固氮菌。另外，有些微生物在土壤中会产生有害的作用。例如反硝化细菌，能把硝酸盐还原成氮气，放到空气里去，使土壤中的氮素受到损失。实行深耕、增施有机肥料、给过酸的土壤施石灰、合理灌溉和排水等措施，可促进土壤中有益微生物的繁殖，发挥微生物提高土壤肥力的作用。

④形成土壤结构。土壤不仅仅是由各种肥料和土壤颗粒组成，单纯的河沙+泥炭+蛭石+珍珠岩+化肥所构成的并不是真正意义上的土壤。有活性的土壤是由固态的土壤、液态的水和气态的空气共同组成的，因此当表土被碾压、夯实后就失去了土壤本身的意义。而土壤中的微生物通过代谢活动的氧气和二氧化碳的交换，以及分泌的有机酸等有助于土壤粒子形成大的团粒结构，才最终形成真正意义上的土壤。

在以往的绿化和生态环境建设中，土壤微生物往往被忽视了。植物在短期内可以借助外来的化肥生长，而经过数年后，植物就会因为缺乏养分，缺乏共生的微生物对土壤pH等的调节而衰败。

2.根系的生长和分布与温度的关系

葡萄根系的生长受到土壤温度的限制，当根系分布层的土温达到6～6.5℃时，欧洲种葡萄的根系就开始吸收水分和养分，而山葡萄的根系在4.5～5.2℃，美洲种葡萄在5～5.5℃。葡萄根系生长的最适温度为25～30℃，当土壤温度降到-5～-7℃时，大部分欧洲种葡萄的根系就会受到冻害，某些美洲种的葡萄能忍受-11～-12℃的低温，而山葡萄根系的抗寒性最强，可以抵抗-14～-16℃的低温。

3.根系的生长和分布与水分的关系

水是植物体的重要组成部分，植物的一切生理活动都离不开水，而根系是植物吸收水分的重要部位，因此，水分对植物体根系的生长和分布有着重要的影响。

首先，土壤中的水分直接影响植株根系对养分的吸收。土壤中有机养分的分解矿化离不开水分，施入土壤中的化学肥料只有在水中才能溶解，养分离子向根系表面迁移，以及植株根系对养分的吸收都必须通过水分介质来实现。

其次，土壤中地下水位的高低直接影响植株根系分布的深度和范围。

另外，土壤中的水分可以影响土壤的理化性质和通气性，从而对植株根系的生长和分布产生影响。

4.根系的生长与空气的关系

空气对根系生长的影响主要是指土壤空气对根系生长的影响。土壤空气源自大气，它存在于未被土壤水分所占据的孔隙中，其含量与土壤水分互为消长。

土壤通气性通常是指土壤空气与近地层大气进行气体交换，以及土体内部允许气体扩散和流动的性能。土壤通气性对根系生长的影响可以说明根系生长与空气的关系。

首先，土壤的通气性对种子的萌发有影响，主要是对葡萄实生苗的影响。当土壤通气不良（氧含量低于5%），土壤中会因缺氧而产生醛类、有机酸类等物质，抑制种子萌发。

其次，土壤通气性对根系生长有影响。在通气良好的土壤中，植株根系生长健壮，根系长，根毛多；通气不良则根系短而粗，色暗，根毛稀少。通常，当土壤空气中氧的浓度低于9%或10%时，植株根系的发育就会受到影响，若降低到5%以下，则绝大多数根系停止发育。

另外，土壤通气性对植株根系吸收水肥也有相当的影响。当土壤的通气性不好时，土壤空气中氧的浓度降低，植株根系的呼吸作用受阻，其吸收水分和养分的功能也因此降低，严重时甚至停止。

5.根系的生长与人类生产活动的关系

在自然状态下，根系的生长和分布受到根系周围土壤的理化性质、土壤中的含水量、土壤温度以及土壤通气性等条件的影响，而人类则可以通过生产活动来改变这些影响因素，如耕作、施肥、修剪和灌溉等措施。

葡萄属于多年生果树，植株根系不断把土壤中的矿物质营养和有机质吸收并转化，最后贮藏在树体和果实中，因此造成土壤中某些营养成分的缺乏，不利于树体的持续生长。而通过合理施肥，不仅可以补充土壤因为葡萄植株生长而缺乏的营养成分，同时还可以通过施肥来改善土壤的理化性质，让其更有利于葡萄根系对营养成分的吸收，以满足植株的生长需求。

另外，耕作、灌溉措施也可改变土壤的理化性质。合理及时的耕作和灌溉可以提高土壤中的含水量，改善土壤的通气状况，从而对葡萄植株的根系生长和分布造成影响。

随着树龄的增加，龙眼葡萄水平根集中分布区从定植穴逐年外移，部分细根继续生长而转化为骨干根，有些吸收根死去，定植穴附近粗根增加，总根数量减少，根系集中区外移，根系的集中分布区是施肥和灌水的主要位置。从龙眼葡萄根系的垂直分布来看，定植第三年，架下根系在距离地面0.2～0.4米处最多；以后，集中分布区稳定在距离地面0.2～0.6米处。棚架葡萄的根系生长明显地表现出和地上部同侧生长的相关性，架下根系生长快，分布范围广。

葡萄的根系分布区域滴灌较漫灌的小而集中，但吸收根量比漫灌大，这和滴灌的水分运移特点有直接的相关性。滴灌葡萄灌溉渗透范围是沿滴管行向形成的一条湿润带，该带的幅宽、深度取决于滴头流量、间距和灌溉周期，葡萄根系的生长受水分的胁迫只能生长在此范围内。因此，滴灌对葡萄的根系生长具有区域限制性。滴灌能够给植株根系提供低水分张力和更有效的施肥措施，使得植株的根系能够处于较好的生长状态；滴灌葡萄吸收根集中分布区域相对较浅，因此，滴灌葡萄的防寒需要更加重视，应采取措施引导根系下扎，如适当提高滴头流量（约4.0升/小时），增加灌溉深度，采用抗寒砧木嫁接苗定植，沟栽法等均能有效预防冻根现象的发生。