桃树为浅根性果树,根系呼吸强度高,对氧气的需求量大,土壤氧气含量对桃树根系的生长至关重要。本研究探讨了根区通气对桃幼树侧根发生和生长,根系氮素代谢以及植株生长发育的影响;研究了袋控缓释过氧化尿素对桃幼树淹水胁迫的缓解效果;并分析了使用控根器与集中施用土壤改良剂等技术措施的增氧效果,及其对桃树根系构型、15N吸收利用及树体生长发育的影响;初步研究了透气性对桃实生苗根系基因表达的影响。主要研究结果如下:1桃树整个生长季,根区土壤氧气含量呈先降低后升高的趋势,8月份土壤氧气含量降到最低;根区通气改善了根区土壤通气状况,根区通气处理土壤氧气含量始终高于对照,其中,根区通气(3天/次)显著提高桃树生长中后期土壤氧气含量。根区通气处理桃幼树根系总长度、总表面积、一级侧根数、二级侧根数、根尖数、总体积、分枝数、交叉数较对照均有不同程度增加;一级侧根长度和根系平均直径减小;一级侧根与垂直向下方向的夹角整体上减小,小夹角数量增多,根系趋向于垂直分布;直径小于2 mm的根系干重显著高于对照的,直径大于5 mm的根系干重减少。根区通气处理(3天/次)根系活力、根系硝酸还原酶(NR)、谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性分别比对照提高了19.04%、29.80%、6.56%和19.91%。2根区通气处理土壤碱解氮和速效磷含量提高,土壤有机质和速效钾含量降低;根区土壤蔗糖酶活性、脲酶活性、磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均有不同程度提高。根区通气处理显著提高了桃幼树生长中后期叶片叶绿素含量(SPAD值)和保护酶(SOD、POD和CAT)活性。根区通气处理叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度提高,胞间CO2浓度降低;并促进了桃幼树新梢生长,叶面积和比叶重显著高于对照。根区通气(3天/次)处理促进植株对养分的吸收,根、新梢和叶片中全氮、全磷和全钾含量显著提高。根区通气处理桃幼树植株干物质积累量、干茎均高于对照。3过氧化尿素对桃幼树淹水胁迫伤害的缓解效果研究表明:施用过氧化尿素可提高土表水体溶氧量,处理后7天内,袋控过氧化尿素处理水体溶氧量始终维持较高水平。淹水胁迫下,施用过氧化尿素处理桃幼树叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降幅度显著低于对照。处理5天后,施用过氧化尿素处理桃幼树叶片光合性能指标(PIABS),最大光化学效率(Fv/Fm),单位面积有活性反应中心的数量(RC/Cso)均高于对照,单位面积的热耗散(DIo/Cso)低于对照,差异显著;施用过氧化尿素处理(T1和t2)桃幼树叶片的chla、chlb和chl(a+b)分别比对照提高了10.72%、10.86%、10.87和5.71%、4.78%、5.57%,差异显著;并大大提高淹水胁迫下桃幼树叶片抗氧化酶(sod、pod和cat)活性,减缓叶片mda含量的增加幅度。淹水胁迫下施用过氧化尿素处理桃幼树根系活力、根系脯氨酸(pro)含量高于对照,根系相对膜透性(rmp)和乙醇脱氢酶(adh)活性低于对照,差异显著。4根区土壤集中施用土壤改良剂(施用聚丙烯酰胺或免深耕)的研究表明:集中施用土壤改良剂后,桃幼树整个生长季根区土壤氧气含量始终显著高于对照;显著提高了桃幼树生长中后期根系活力,叶绿素含量,叶面积和净光合速率,促进了桃幼树新梢和干径生长,并且桃幼树生长后期叶片保护酶(sod、pod、cat)活性显著高于对照。集中施用土壤改良剂显著提高了桃幼树根系总长度,根系总表面积,根系总体积,根尖数,但显著降低了根系平均直径。集中施用土壤改良剂可显著提高桃幼树植株干物质积累量,器官全氮量和氮肥利用率;与对照相比,集中施用土壤改良剂处理氮素利用率分别提高了24.22%和10.40%。相关性分析表明,叶片净光合速率与土壤氧气含量,根系总长度和根系表面积呈显著正相关。与对照相比,成龄树集中施用聚丙烯酰胺后桃果实可溶性固形物提高了10.06%。5树冠下局部根区土壤改良效果评价结果表明:使用蛭石或有机肥局部土壤改良显著降低了改良区域0-40cm土层的土壤容重,提高了土壤氧气含量。局部土壤改良可诱导根系的发生和促进根系分枝,显著提高了根系总体积,总长度和总表面积。蛭石改良处理根系较为细长,毛细根较多,寿命较短;有机肥改良处理,新根较多,且较为粗壮,寿命相对较长。局部土壤改良显著提高了桃树吸收根和延长根的数量以及吸收根/延长根的比值。局部土壤改良显著提高了桃树根系活力,叶片比叶重以及净光合速率,提高了果实可溶性固形物含量。局部土壤改良降低了秋梢长度,提高了秋梢枝茎,树势生长较为健壮,可有效防止秋梢旺长。6控根器对桃树根系构型的影响研究表明:距控根器水平距离为5cm,垂直距离35cm处土壤氧气含量始终维持在较高水平,且非常接近大气中氧气含量。控根器处理桃树根系密度显著提高,在控根器周围可见大量白色新根,且较为粗壮。控根器处理桃侧根及根系生长点的数量明显增多,出现大量网状根。控根器处理显著提高了根系总长度,总表面积和根尖数。控根器处理提高了桃树细根(<2mm)和中粗根(2-5mm)在20-40cm土层所占的比例,提高了桃树叶片的叶绿素含量及净光合速率。7透气性对桃实生苗根系生长及基因表达影响的研究表明:在养分水分充足供应条件下,与对照相比,沙培处理桃实生苗一级根数量,一级根长度分别降低了34.85%和41.76%;一级根粗度和二级根数量分别较对照提高了26.83%和41.14%,差异显著。通过高通量数字基因表达谱(DGE)进行基因表达分析,与对照相比,沙培处理桃实生苗根系有414个基因表达被上调,有700个基因表达被下调。表达水平发生显著改变的基因主要参与了代谢途径、次生代谢物的生物合成途径、植物与病原菌互作途径和植物激素信号转导途径。其中,生长素信号转导途径中编码生长素外输载体家族的基因ppa022797m,ppa024134m和ppa016264m表达上调。