一、根系特性及在土壤中的分布特點(diǎn)

果樹(shù)根系有三性:①功能性(固地性、吸收性、合成性、貯養(yǎng)性、蘗繁性)。②生長(zhǎng)習(xí)性(向光性、向肥性、需氧性、向水性、選擇性、周期性、更新性、被迫休眠性)。③管理習(xí)性(地下根系與枝條樹(shù)上的對(duì)應(yīng)性、斷口發(fā)根的習(xí)性、邊緣及分層效應(yīng)的邊層性、局部?jī)?yōu)化可補(bǔ)償整體的代償性、可調(diào)性、不同土壤根系結(jié)構(gòu)有異構(gòu)性、分泌性和菌根性)。

果樹(shù)根系可分為垂直根系和水平根系2大部分。垂直根系大部分分布在20～100厘米的土層內(nèi)，其主要功能是支撐和固定樹(shù)體，貯藏養(yǎng)分，增強(qiáng)樹(shù)勢(shì);水平根占根系總量的80%～95%，主要分布在樹(shù)冠外緣向內(nèi)50～70厘米處，0～60厘米深的土層中，其中就有80%的水平根系分布在20～40厘米的土層中，它的主要作用是吸收、合成養(yǎng)分，供給樹(shù)體生枝長(zhǎng)葉，開(kāi)花結(jié)果。

二、土壤養(yǎng)分的形成

土壤主要是由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成，一般情況下固相約占50%，液相和氣相各占25%。固相物包括礦物質(zhì)(石礫、粗沙、細(xì)沙、粉沙和黏粒。黏粒表面吸收性強(qiáng)，黏粒間隙很小，有顯著的毛細(xì)管作用，能吸附養(yǎng)分，具有較強(qiáng)的保肥能力)，固相變化很小。而液相和氣相變化較大，且相互制約(即水多了，氣體就少了，若水少了則氣體就多了)。土壤溶液是液相的主要成分，包括水分，溶解在水中的鹽類(lèi)、有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物以及最細(xì)小的膠體物質(zhì)。果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，幾乎全是從溶液中獲得的。土壤養(yǎng)分的形態(tài)有5種類(lèi)型。

(1)水溶養(yǎng)分。也就是土壤溶液中的養(yǎng)分，果樹(shù)水平根系可以直接吸收。

(2)代換性養(yǎng)分。即土壤復(fù)合膠體上吸附的養(yǎng)分，對(duì)水溶性養(yǎng)分起補(bǔ)給作用。

(3)緩放性養(yǎng)分。即土壤某些礦物質(zhì)中較易分解釋放出來(lái)的養(yǎng)分。

(4)難溶性養(yǎng)分。指土壤原生質(zhì)礦物組成中所含的養(yǎng)分。如我國(guó)每畝0～30厘米耕層土壤中含有1740千克左右的磷和鉀元素，是作物養(yǎng)分的重要儲(chǔ)備和基本來(lái)源。所以土壤必須濕度適宜，保持疏松不板結(jié)是地下管理的關(guān)鍵。

(5)土壤有機(jī)質(zhì)和微生物及土壤中小動(dòng)物體中的養(yǎng)分。土壤有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解之后，成為果樹(shù)能吸收利用的養(yǎng)分，微生物及土壤中小動(dòng)物死亡之后，養(yǎng)分很快釋放出來(lái)，所以土壤有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分是有效的，而微生物及土壤中的小動(dòng)物體中所含有的養(yǎng)分也可看作全部有效養(yǎng)分。

三、根系吸收養(yǎng)分的途徑

(一)截獲吸收養(yǎng)分

截獲吸收的實(shí)質(zhì)是一種離子的接觸交換，即當(dāng)根系表面陰離子和土壤膠體表面吸附的陽(yáng)離子，距離小于5納米(1納米等于1/10億米)而使水膜相互重疊時(shí)，陰離子振動(dòng)而使兩者間的離子產(chǎn)生交換。因?yàn)楣麡?shù)根系吸收養(yǎng)分的部位是根毛和根冠(尖)，其根毛壽命只有15～20天，與土壤直接接觸的體積小于5%，通過(guò)截獲得到的鎂為可給量的1/3，氮磷鉀僅為可給量的1%～4%，而根冠吸收的鈣可滿(mǎn)足部分需要。

(二)質(zhì)流吸收養(yǎng)分

依靠蒸騰作用把土壤養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)礁H稱(chēng)為質(zhì)流。由于流向根表流動(dòng)的養(yǎng)分多少，決定于果樹(shù)蒸騰量和土壤溶液中的養(yǎng)分濃度，通過(guò)質(zhì)流吸收的鈣、鎂、硼、鉬等可以滿(mǎn)足果樹(shù)需要;氮素吸收量可基本滿(mǎn)足需要;而對(duì)果樹(shù)需要的銅、鐵、錳、鋅的作用不大。

(三)擴(kuò)散吸收養(yǎng)分

果樹(shù)的根系對(duì)養(yǎng)分離子的吸收速率常大于離子通過(guò)水流遷移到根表面的速率，使根表及根際土壤中的離子濃度降低，導(dǎo)致根系附近出現(xiàn)某些離子的虧缺現(xiàn)象，并在根表面與附近的土壤間形成濃度梯度，使養(yǎng)分離子由高濃度向低濃度擴(kuò)散。在不同離子中，銨、鉀的擴(kuò)散系數(shù)較大，磷的擴(kuò)散系數(shù)較小，磷與鉀兩者相差100倍(因?yàn)榱自谕寥乐幸苿?dòng)范圍只有4毫米)。磷和鉀擴(kuò)散供給的量是果樹(shù)吸收量的90%左右，因此磷肥不能作追肥，要作為底肥施入，必須深施在根系附近。

果樹(shù)吸收養(yǎng)分的3個(gè)途徑是同時(shí)存在的，而且三者很難區(qū)分。當(dāng)土壤溶液中養(yǎng)分濃度高，果樹(shù)蒸騰量大時(shí)，養(yǎng)分吸收以擴(kuò)散吸收為主。

四、樹(shù)體內(nèi)各種養(yǎng)分的生理功能

迄今為止，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)證實(shí)植物必需營(yíng)養(yǎng)元素有16種:碳、氫、氧、氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵、鋅、硼、銅、鉬、錳、氯。因?yàn)樘贾饕獊?lái)自空氣中的二氧化碳和土壤中的二氧化碳，氫和氧的合成變?yōu)樗?，所以，碳、氫、氧?lái)自大自然，不需要人為地補(bǔ)充，只需保持果園土壤0～50厘米土層不板結(jié)，透氣良好即可自動(dòng)調(diào)節(jié)。通常按人為需補(bǔ)的養(yǎng)分稱(chēng)為植物需要的元素，共13種，分為3大類(lèi)。第1類(lèi)叫3要素:為什么稱(chēng)為3要素呢?因?yàn)檫@3種植物需要的量特別大，而且很重要，每年都需要人為地大量補(bǔ)充，所以叫3要素，它們是氮、磷、鉀。第2類(lèi)叫3中素:因?yàn)橹参飳?duì)它的需要僅次于氮、磷、鉀，所以叫3中素，它們是硫、鈣、鎂。第3類(lèi)叫微量元素:因?yàn)橹参锏挠昧亢苌伲且埠苤匾?，所以叫微量元素，共?種，即鐵、鋅、硼、銅、鉬、錳、氯。

1.氮(N)。氮是蛋白質(zhì)的主要成分，又是葉綠素、維生素、核酸酶和輔酶系統(tǒng)、激素以及果樹(shù)體中許多重要代謝有機(jī)化合物的組成部分。它不僅起到營(yíng)養(yǎng)元素的作用，還能起到調(diào)節(jié)激素的作用，是植物生命物質(zhì)的基礎(chǔ)。但是多了會(huì)引起枝葉徒長(zhǎng)，抑制花芽分化;缺少了則樹(shù)弱、葉小。適量的氮元素可以制造更多的光合產(chǎn)物，有利于根系的生長(zhǎng)，以及更好地吸收土壤中的水分和其他成分。因?yàn)樘烊唤邓梢詫⒖諝庵械牡芙?，在降水中供給植物所需，若干旱，土壤水分供應(yīng)減少時(shí)，首先水分的吸收減少，導(dǎo)致氮的吸收也減少，在極端干旱的情況下甚至不能吸收氮素。同時(shí)果樹(shù)自身葉子氣孔關(guān)閉減少蒸騰，使光合作用受阻，不能制造足夠的碳水化合物，就無(wú)法對(duì)吸入根系中的銨態(tài)氮進(jìn)行氨基酸的合成，即使土壤中有再多的氮元素，根系也不能吸收利用，這就是干旱不能追施氮素的道理。

氮元素為生長(zhǎng)型，是植物生命的源泉，合理地使用可提高作物生長(zhǎng)的生命力。特別是果樹(shù)春季發(fā)芽前施的氮肥要占全年氮素的70%～80%，它能使果樹(shù)萌芽快、展葉快、枝條加長(zhǎng)快、開(kāi)花坐果高。

但是尿素屬游離子，最易被水分解，在土壤中的持效期最短，一般僅為二三十天，所以尿素宜作為生長(zhǎng)季節(jié)追肥所用，堅(jiān)決不能冬季休眠期作底肥!堅(jiān)決不要施后立即大量灌水，那樣會(huì)導(dǎo)致氮素流失!

2.磷(P)。磷對(duì)碳水化合物的形成、運(yùn)轉(zhuǎn)、相互轉(zhuǎn)化以及對(duì)脂肪、蛋白質(zhì)的形成起著重要的作用。

磷元素為產(chǎn)量型，是決定作物產(chǎn)量高低的重要元素。糧食作物缺磷可使籽粒不飽滿(mǎn)，結(jié)實(shí)率差;果樹(shù)缺磷嚴(yán)重降低產(chǎn)量。

但是磷元素屬固離子，在土壤中不易短期被作物吸收和利用。它在土壤中的持效期特別長(zhǎng)，可達(dá)10個(gè)月至1年。磷元素在果實(shí)膨大期需要量最大，是決定產(chǎn)量的主要物質(zhì)。由于磷元素分解最慢而不易作追肥，所以以作底肥為主。磷元素施入土壤后不易流動(dòng)，必須深施入近根系。易被土壤固定，當(dāng)年的利用率僅為10%～20%，所以植物表現(xiàn)缺磷，但是測(cè)試土壤卻有豐富的磷，因而果農(nóng)每年仍需要大量施入磷作為底肥。

3.鉀(K)。鉀可加速蛋白質(zhì)與碳水化合物的合成與運(yùn)輸，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，并能提高果樹(shù)的抗寒、抗旱與抗病能力。

鉀元素:為品質(zhì)型，是決定果實(shí)品質(zhì)的重要元素。它在光合作用中占重要地位，對(duì)碳水化合物的運(yùn)轉(zhuǎn)、儲(chǔ)存，特別是淀粉的形成有重要的作用。鉀能調(diào)控葉片氣孔的張開(kāi)與關(guān)閉，能起到植物抗旱、抗?jié)场⒖购?、抗病的作用。鉀多則對(duì)鈣、鎂的吸收存在著拮抗關(guān)系。因此，苦痘病和痘斑病的發(fā)生除缺鈣原因外，還有可能是由于施鉀量大而拮抗了鈣的吸收所致。

但鉀元素也屬固離子，在土壤中也不易被作物短期內(nèi)吸收和利用。它在土壤中的持效期長(zhǎng)于氮，短于磷，為3～4個(gè)月。鉀元素在果樹(shù)的前期需量很小，從蘋(píng)果套袋后的果實(shí)膨大，直至采果前的果實(shí)成熟期是需鉀的主要高峰期。合理地巧施鉀肥能使果實(shí)著色艷、含糖量高，還能減少果實(shí)病害的發(fā)生，所以我們稱(chēng)鉀為品質(zhì)元素。

鉀元素價(jià)格昂貴，所以建議每年果樹(shù)的前期要減少鉀肥的施入，前期大量施入是一種資金浪費(fèi)。套袋后大量施入，可對(duì)改善果實(shí)品質(zhì)可起到重要的作用。

作者對(duì)氮、磷、鉀3要素總結(jié)了一句順口溜，供果農(nóng)朋友深思并記憶，“氮長(zhǎng)枝葉，磷增產(chǎn)，果實(shí)膨大需鉀肥”。

4.硫(S)。農(nóng)民朋友在開(kāi)始使用化肥時(shí)最早認(rèn)識(shí)的是氮和磷，因而不論農(nóng)作物或果樹(shù)，每年大量施一黑一白磷肥和碳銨，或者施的二銨也是氮和磷。沒(méi)有鉀，導(dǎo)致作物產(chǎn)量不高，品質(zhì)不佳，所以農(nóng)民由氮、磷之后就認(rèn)識(shí)了作物的第三元素鉀，雖然鉀肥昂貴，但是果農(nóng)已認(rèn)為不施鉀肥蘋(píng)果難賣(mài)好價(jià)錢(qián)。國(guó)家第八屆高濃度磷復(fù)會(huì)議對(duì)氮、磷、鉀之后，把硫作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中所需的第4大元素已達(dá)共識(shí)。通常專(zhuān)家和有經(jīng)驗(yàn)的果農(nóng)認(rèn)可這么一句話:“蘋(píng)果沒(méi)竅，肥施多，養(yǎng)分全!”通俗易懂。在這里，我為果農(nóng)朋友講述如何解決土壤pH值(也叫酸堿度)，闡述硫元素在作物中的重要作用。土壤的pH值等于7為中性，最適宜作物生長(zhǎng)，小于7為偏酸，大于7為偏堿。據(jù)我省土壤肥料研究所對(duì)土壤分析結(jié)果表明，我省及大部分土壤偏堿。白水縣土肥站普查結(jié)果是土壤pH值為6.9～8.2，說(shuō)明白水縣土壤也偏堿，所以解決這一問(wèn)題是施肥的關(guān)鍵。農(nóng)民朋友經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)新建筑磚墻1.5米以下堿粉雪淋;牛羊騾馬舔食墻根，這都說(shuō)明了土壤堿性偏高。我們國(guó)家在嚴(yán)重偏酸的土地中主要采取施生石灰的辦法，在嚴(yán)重偏堿的土壤中主要采取施硫黃粉的辦法來(lái)調(diào)節(jié)。果農(nóng)這幾年施鉀肥時(shí)就發(fā)現(xiàn)硫酸鉀比氯化鉀好，卻不知這兩個(gè)都是鉀元素，這是為什么?那就是硫酸鉀的硫元素屬酸性，在施鉀肥的同時(shí)也補(bǔ)充了硫元素，它能最大限度地中和土壤中的堿，使土壤為中性。①硫的第一個(gè)作用是可以調(diào)節(jié)土壤pH值，使土壤降低堿性，提高根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收量及肥料的利用率。②硫的第二個(gè)作用是固氮、解磷、解鉀，它可使最容易流失、效期最短的游離子氮延緩釋放;又可以使最難分解而易被固定的固離子磷、鉀溶解，從而達(dá)到根系吸收的效果。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，畝施1千克硫能顯著提高1千克氮的作用;畝施1千克硫能促使1千克磷的吸收。③硫的第三個(gè)作用是能促使植物中氨基酸和蛋白質(zhì)的合成，改善作物品質(zhì)。④硫?qū)ψ魑锏墓夂献饔煤偷男玛惔x起著非常重要的作用，許多學(xué)者認(rèn)為“硫在作物生長(zhǎng)過(guò)程中是不可缺少的重要元素”。

5.鈣(Ca)。鈣在酸性土壤中(pH值在5.5以上，7.5以下)以碳酸鈣(CaCO3)的形態(tài)存在，以鈣離子(Ca2)吸附在交換位上，占80%，而在pH值7.5～8.5的堿性土壤中，僅為10%左右的含量。當(dāng)土壤中水分缺乏或過(guò)多時(shí)，土壤鈣離子總量和鉀離子、硼離子、鈉離子、磷酸鹽等任何一個(gè)過(guò)多時(shí)，均能降低果樹(shù)對(duì)鈣的吸收，減少葉片和新梢含鈣量，從而使果實(shí)發(fā)生水心病、苦痘病和痘斑病，但葉片和新梢則不表現(xiàn)缺鈣。

鈣參與細(xì)胞壁和細(xì)胞間層的組成，將細(xì)胞相互連接形成組織，使各器官或個(gè)體具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，所以缺鈣的果實(shí)易明顯地出現(xiàn)水心病，硬度降低，易出現(xiàn)果實(shí)裂口子，不耐貯藏和運(yùn)輸。同樣，因缺鈣無(wú)法形成細(xì)胞壁而抑制細(xì)胞分裂和形成，進(jìn)而限制了根尖、莖尖等分生組織的生長(zhǎng)。

鈣在樹(shù)體中是一個(gè)不易移動(dòng)的元素，老葉中鈣比幼葉多。我省土肥專(zhuān)家田家駒教授親自做過(guò)試驗(yàn)和調(diào)查，在同一蘋(píng)果樹(shù)上這邊噴鈣，那邊噴水對(duì)比，結(jié)果噴了鈣的這邊果實(shí)和葉片的含鈣量明顯高于噴水的。

6.鎂(Mg)。鎂是葉綠素的主要組成成分。鎂在磷酸代謝、氮素代謝和碳素代謝中能活化許多酶，起到活化作用。鎂在樹(shù)體內(nèi)非常活躍地參與各種養(yǎng)分的輸導(dǎo)，可以帶動(dòng)體內(nèi)的各種元素，流于新生器官，使葉片合成的碳水化合物迅速轉(zhuǎn)移到果實(shí)中，果實(shí)成熟后鎂又能流入種子中。我們認(rèn)為鎂是果樹(shù)養(yǎng)分的運(yùn)輸者，它能帶動(dòng)各種元素的代謝。缺鎂時(shí)葉綠素合成受阻，葉片首先失綠，易感葉片病害。

7.鐵(Fe)。鐵雖然不是葉綠素的成分，但是它能維持葉綠體的功能不失綠，所以缺鐵時(shí)不能合成葉綠素，因此葉片出現(xiàn)黃化病。又因鐵不易移動(dòng)，幼葉表現(xiàn)黃化更為明顯，而老葉仍為綠色。

8.鋅(Zn)。鋅可直接影響氮素的代謝。葉片進(jìn)行光合作用與合成葉綠素，都離不開(kāi)鋅，特別是當(dāng)土壤pH值大于7時(shí)，鋅沉淀為無(wú)效形態(tài)，葉綠素的合成受阻，葉片會(huì)出現(xiàn)小葉病與簇葉病。

9.硼(B)。硼參與碳水化合物的運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)生殖器官的發(fā)育也有重要的作用。缺硼時(shí)，樹(shù)體內(nèi)碳水化合物發(fā)生紊亂，糖的運(yùn)轉(zhuǎn)受到抑制，開(kāi)花而不結(jié)實(shí)，花器官發(fā)育受阻，花粉管生長(zhǎng)慢，形成不正常的生殖器官、花器官和花萎縮，導(dǎo)致坐果率降低，易形成畸形果、縮果，果實(shí)含糖量低，口感差。因此，我們一定要在花期噴硼。同時(shí)再加入同等比例的蜂蜜或白糖，能夠招引蜜蜂，從而提高坐果率;再加入500倍的高樁素，更能提高果形指數(shù)，改善果形外觀的商品性狀。

10.其他。銅(Cu)、鉬(Mo)、錳(Mn)、氯(Cl)不再詳細(xì)介紹。