戈壁非耕地日光温室油桃根域限制对双峰生长发育模式的调控效应及根际化感作用机制

Root restriction could save soil, water and fertilizer on Gobi non-arable land, and it is better for high density, high yield and high efficient cultivation of greenhouse-grown nectarine. However, the regulatory effect between root restriction and double-peak growth model was not clear, especially, in the lack of the necessary research of how the high-density root system grow and renew in the limited rhizosphere and it`s Allelopathy. Four years location test on roots in situ tracking test was determined by observing the plant physiological morphology, soil nutrients, enzymes, microorganisms and root exudates, analysis of the relationship between root restriction - root growth update - vegetative growth - the yield and quality, combined with the allelopathic effect assessment, to study the root restriction effect between the root and the double-peak growth model, quality and yield in Gobi greenhouse, reveal perennial root growth and regeneration ability response mechanism to limited root domain, explore the perennial high-density root system allelopathy mechanism. The research results will provide a scientific basis for the improvement and development of root restriction cultivation techniques.

戈壁非耕地限根栽培技术节土、节水、节肥，有利于日光温室油桃高密、高产、高效栽培。但在根域限制与日光温室油桃双峰生长模式的调控效应方面没有深入探讨、尤其是在限制根域内高密度根系的生长更新与化感作用方面缺乏必要的研究。本研究在4年大田定位试验条件下，以根系原位跟踪试验为基础，通过观察测定植株生理形态、土壤养分、酶、微生物及根系分泌物，分析根域限制-根系生长更新-营养生长-产量质量之间的关系，结合化感作用效应评估，研究戈壁日光温室条件下根域体积对油桃"双峰"生长发育模型及产量品质的调控效应，揭示日光温室油桃多年生根系生长与更新能力与方式对根域限制的响应机制，探索多年生周期内高密度根系化感作用机理。研究结果将为限根栽培技术的完善和发展提供科学依据。

本研究在4年大田定位试验条件下，以根系原位跟踪试验为基础，通过观察测定植株生理形态、土壤养分、酶、微生物及根系分泌物，分析根域限制-根系生长更新-营养生长-产量质量之间的关系，结合化感作用效应评估，研究戈壁日光温室条件下根域体积对油桃“双峰”生长发育模型及产量品质的调控效应，揭示日光温室油桃多年生根系生长与更新能力与方式对根域限制的响应机制，探索多年生周期内高密度根系化感作用机理。研究结果表明：利用CI-110冠层分析仪分析叶面积指数（LAI）、散射辐射透过系数（TCDP），135L叶面积指数为1.81，显著低于225L（2.02）和360L（2.21）限根处理，576L限根处理的LAI为2.87，与对照处理（1440L）无显著差异。限根栽培限制了树体枝叶生长量，造成135L、225L、360L限根处理的TCDP升高到0.34、0.30和0.25。在快速叶绿素荧光测量（CHLF）、光合性能、树植物生长、果实产量和品质等方面的研究结果表明，与RV1440比较，RV225和RV135树干直径减少了26.4%和30.4%，然而，RV360和RV576与对照相比并未表现出差异。同时，RV225和RV135处理降低了果实产量（~ 23%）。这一结果得到了日平均光合速率研究结果的支持，RV225和RV135处理分别降低17.3%和13.2%的日均净光合速率。根限制作用对非耕地温室油桃营养生长有抑制作用，主要表现为对干径的影响。RV135直径为21.7mm，仅为对照的49.7%，RV225和RV360的干径减少了20%。与此同时，RV135处理还l降低平均单果重和产量，但其SSC上升显著（P＜0.05）。RV225与对照果实平均重量显著差异，但其它参数无差异。香草醛、苯甲酸、苯甲醛、对羟基苯甲酸、没食子酸、阿魏酸处理浓度分别达到10、10、0.1、10、10、0.1 mg•L-1 时，即可对山桃种子萌发主根的长度产生明显的抑制效应（P<0.01）。研究结果整体分析表明，戈壁非耕地日光温室油桃，随着根域限制体积的减小，树体整体生长受抑制，135L和225L体积显著影响光合、荧光、单果重、产量，根系微生物的种类，根系分泌物浓度和种类也发生变化。最终结果表明，360L的限根体积，适宜于非耕地日光温室油桃生产，本研究为该区域生产实践提供了理论支持和科学依据。