不同壟作方式與覆膜厚度對烤煙根系生長發(fā)育的影響

張常興 馬波波 商悅名 于錦香 朱殿峰 符云鵬 +代曉燕

摘要：以豫煙10號為試材，以傳統(tǒng)起壟覆薄膜栽培為對照，研究不同起壟方式并覆膜厚度對烤煙根體積、根干重、根系活力及根系分布的影響。結(jié)果表明，中凹型起壟覆厚膜比傳統(tǒng)起壟方式覆薄膜有助于增加烤煙生長前期的根體積及質(zhì)量，促進(jìn)烤煙不定根及近根位置須根的發(fā)生，增加須根及不定根的活力。綜合分析認(rèn)為，中凹型起壟方式并覆蓋厚膜技術(shù)能有效改善煙株根系的生長發(fā)育狀態(tài)，對煙株根系生長發(fā)育更為有利。

關(guān)鍵詞：烤煙；起壟方式；覆膜；根系；生長發(fā)育

中圖分類號：S572.04文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）05-0052-05

Effects of Different Ridge Culture Modes and Mulching Film

Thickness on Root Growth of Flue-Cured Tobacco

Zhang Changxing1， Ma Bobo2， Shang Yueming2， Yu Jinxiang1， Zhu Dianfeng1， Fu Yunpeng2， Dai Xiaoyan2

（1.Henan Zhoukou Tobacco Company， Zhoukou 466000， China；

2. College of Tobacco Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China）

AbstractThe experiment had been conducted to study the effects of different ridge culture modes and mulching film thickness on root growth and distribution of flue-cured tobacco. Yuyan 10 was used as material， and the conventional ridge forming method with thin film was used as the control. The results showed that the middle-concave ridge cultivation with thick film was superior to the conventional ridge cultivation in increasing the root volume and biomass， enhancing the appearance of adventitious roots and fibrous roots close to the taproot， and increasing the activity of adventitious roots and fibrous roots in the early growth period of tobacco. All the results suggested that the middle-concave ridge cultivation with thick film was more benefit to the growth and development of tobacco roots.

KeywordsFlue-cured tobacco； Ridging mode； Mulching film； Root； Growth and development

根系是煙株的重要器官之一。作物生產(chǎn)與根系的發(fā)育、根的分布、不同時期根系的活力，以及各種環(huán)境下根系的變化有密切關(guān)系，根系的好壞決定著作物的產(chǎn)量。對烤煙來說，根系不僅支撐著煙株、吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)，而且也是合成煙堿、部分氨基酸和植物激素等物質(zhì)的重要器官[1]。對烤煙根系生長發(fā)育有影響的因素有很多，其中栽培措施中的起壟方式尤為重要。韓錦鋒等[2]認(rèn)為，平栽分次培土成壟較一次起壟移栽更有利于煙株不定根的大量萌發(fā)。范藝寬等[3]認(rèn)為平栽二培土能較大幅度地增加煙株根系體積、根干重及根的數(shù)量且提高根系活力。王以慧等[4]研究發(fā)現(xiàn)洼壟移栽揭膜后兩次培土根系最為發(fā)達(dá)，高壟移栽不利于根系的生長發(fā)育。汪鄧民等[5]認(rèn)為，采用深栽（5 cm）、高培土，分次、分層施肥產(chǎn)生的綜合培根效應(yīng)明顯，且增加了具有較強(qiáng)吸收活性的不定根數(shù)量，使煙株的總根量大幅增加。有研究通過比較傳統(tǒng)起壟栽培與移栽后15 d培土兩種栽培方式，得出根體積后者比前者增加4.3%～25%、根的伸長速度及根系活力也增加的結(jié)論[2]。不難看出，前人研究多集中于栽培因素對烤煙整體生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，對于烤煙根系的研究大多較分散，且側(cè)重于某一因素對烤煙根系影響的研究更是微乎其微。據(jù)此，筆者通過試驗比較不同起壟及覆膜條件下烤煙整個生育期根系生長發(fā)育的變化及差異，并通過比較不同處理根系生長發(fā)育的特點，為解決傳統(tǒng)起壟覆膜方式帶來的煙株根系發(fā)育不佳問題提供合理指導(dǎo)，以期選擇出適合煙株根系生長發(fā)育的起壟覆膜方式。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2015年在河南省周口市鹿邑縣趙村鎮(zhèn)武樓村進(jìn)行。試驗地為粘質(zhì)潮土，有機(jī)質(zhì)含量15.4 g/kg、速效氮72.30 mg/kg、速效磷10.59 mg/kg、速效鉀126.9 mg/kg，pH值為7.85。供試品種為豫煙10號，4月23日移栽，初花期打頂，單株留葉18片。前茬作物為玉米。

1.2試驗設(shè)計

試驗設(shè)3個大區(qū)處理，每個處理面積2 000.0 m2，重復(fù)3次。處理1（CK，T1）：常規(guī)起壟，覆蓋薄膜，膜上移栽；處理2（T2）：常規(guī)起壟，覆蓋厚膜，膜上移栽；處理3（T3）：中凹型起壟，覆蓋厚膜，膜上移栽。

1.3指標(biāo)測定

1.3.1根干重于移栽后30～105 d，每隔15 d（下同）各處理均取長勢較一致煙株的根系，洗凈后在105℃下殺青30 min，60℃烘干至恒重后稱重。

1.3.2根體積每處理取代表性煙株3株，將根系用清水沖洗干凈后晾干，然后用排水法測量根系體積。

1.3.3根系活力采用TTC（氯化三苯基四氮唑）法[6]測定各處理煙株須根及不定根的根系活力。

1.3.4根系分布以主莖基部為原點，水平（距主莖基部0～10、10～20 cm和20～30 cm）和垂直（距離主莖基部0～10、10～20、20～30 cm和30～40 cm）切出剖面，取出根系，沖凈泥土，測定每個采樣區(qū)的根系干重。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與做圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對煙株根體積的影響

由圖1可看出，煙株根體積隨生育期推進(jìn)呈上升趨勢，其增長有兩個高峰期，分別為45～60 d和75～90 d，45～60 d根體積的快速增長對煙株旺長期吸收大量礦質(zhì)元素有重要意義，75～90 d根系體積的快速增加與煙株打頂有關(guān)?？傮w來看生長前期根體積T2、T3處理均優(yōu)于T1，后期T1和T3沒有差異，T2最優(yōu)。說明中凹型起壟移栽以及覆蓋厚膜有利于根系發(fā)展。

2.2不同處理對煙株根干重及根冠比的影響

由表1可知，煙株在整個大田生長期中，根干重持續(xù)增加，其中增長速率有45～60 d、75～90 d兩個高峰期，且第二個增長高峰期的增長速率要大于第一個增長期，這與黃澤春等[8]的研究結(jié)果一致；90～105 d根系增長緩慢，這與馬新明等[7]的研究結(jié)果基本一致。從不同處理來看，移栽45～60 d煙株根干物質(zhì)重以T3處理明顯較高，105 d以T2處理較高，其余生長期無顯著差異，這與根體積變化規(guī)律較一致。

由表1可以看出，整個生育期3個處理根冠比基本無顯著差異，90 d時以T3處理根冠比較小，這可能是此時煙株下部葉已經(jīng)開始采收，但是采收程度不一，T3處理采收較多造成整株干物質(zhì)量較小引起的。另外整個生育期根冠比總體呈升高趨勢，45～75 d增長緩慢，T1和T2處理甚至在60 d時較45 d有所降低，這可能是由于當(dāng)?shù)責(zé)熤暝谝圃?5 d時進(jìn)行了中耕培土而引起煙株部分?jǐn)喔瑥亩档土烁诒?，并暫時抑制了地上部分的生長。

2.3不同處理對煙株根系活力的影響

從表2中可以看出，煙株根系活力整個生育期基本呈先增高后降低的拋物線式變化，其中T3處理的須根及不定根的根系活力在不同時期整體均最高，其中須根在90 d 時以T1處理最高，但是T3處理與其無顯著差異。T3須根在45、75 d與T1處理差異達(dá)到顯著水平，在75、90、105 d時與T2處理差異達(dá)到顯著水平；不定根在75、90、105 d時與T1處理差異達(dá)到顯著水平，在90 d與T2處理差異達(dá)到顯著水平。中凹型起壟后中部凹陷20 cm左右，改高培土為利用機(jī)械作業(yè)使根系下沉，通過揭膜合壟培土促生不定根以達(dá)到壯根目的，所以T3處理須根、不定根活性均較強(qiáng)。這與范藝寬等[3]的研究結(jié)果一致。

2.4不同處理對煙株根系分布的影響

2.4.1水平方向上烤煙根系分布由表3可知，烤煙水平方向的根系主要集中在0～10 cm處，隨生育期推進(jìn)該處根系生物量基本呈直線增加，處理間整體表現(xiàn)為T3﹥T2﹥T1，其中T2和T3處理在75 d與90 d時差異較小；水平方向上距離莖基部10～20 cm的根系生物量在整個生育期持續(xù)增加，在45～60 d時增長最快，60～90 d增加較慢，在90～105 d T2和T3處理又出現(xiàn)增長加快的現(xiàn)象，處理間基本表現(xiàn)為T1處理最低，T2和T3處理差異較小。水平方向上距離莖基部20～30 cm處在整個生育期也表現(xiàn)為逐漸增長的規(guī)律，其中T1和T3處理呈直線增長，T2處理在75～90 d增長不明顯，整體上除75～90 d外均以T3處理表現(xiàn)較優(yōu)。

2.4.2垂直方向上烤煙根系分布由表4可以看出，烤煙垂直方向上的根系主要集中在0～20 cm處，在大田生長過程中煙草垂直方向上各層次的根系生物量逐漸增加。距莖基部0～10 cm處的根系在移栽后45～60、75～90 d快速增加，其它生育時期增長緩慢，處理間45～75 d表現(xiàn)為T3>T2>T1。距莖基部10～20 cm的根系在移栽后45～60、75～105 d增長速度較快，處理間表現(xiàn)為前期T3處理最優(yōu)，后期T2處理最優(yōu)。距莖基部20～30 cm的根系在移栽90～105 d增長幅度較大，75～90 d T1和T2處理出現(xiàn)逆增長；處理間在移栽后90 d 表現(xiàn)為T3>T2>T1，移栽后60～75 d 以及105 d 表現(xiàn)為T2最好；移栽45 d 時表現(xiàn)為T1最好。距莖基部30～40 cm在移栽后45 d 僅出現(xiàn)極少量根系，60～75 d 根系快速增加，75～105 d 增加緩慢，全生育期中，處理間整體表現(xiàn)為 T2處理較差，T3處理最好。

2.4.3水平方向各層次根系生物量占總根系生物量的比重分布由表5可以看出，整個生育期各處理水平方向0～10 cm處根系生物量占其總量的比重很大，其中處理間均以T3處理所占比重最大，這表明，采用中凹型起壟方式中耕培土后可以有效促進(jìn)煙株不定根及近根位置須根的發(fā)生；各處理10～20 cm處的根系生物量占比在45～75 d時達(dá)到最大，75～105 d降低，表明煙株根系在45～75 d時生長較旺盛，符合煙草根系生長發(fā)育規(guī)律；各處理20～30 cm處的根系生物量占比在75 d時達(dá)到最大，整個生育期表現(xiàn)出拋物線的

變化規(guī)律。

是年當(dāng)?shù)責(zé)煵荽蝽斴^早（移栽60 d左右），各處理水平方向10～30 cm處的根系生物量占比在75 d時達(dá)到最大，說明打頂能夠有效促進(jìn)下層根系生長，對提高煙葉品質(zhì)有重要意義。

2.4.4垂直方向各層次根系生物量占總根系生物量的比重分布由表6可以看出，各處理整個生育期垂直方向0～20 cm的根系生物量占其總量的比重很大。移栽45～75 d，垂直方向0～10 cm的根系生物量占其總量的比重基本為逐漸減小，而10～30 cm 處的根系生物量在總根系生物量中占一半以上；移栽60 d以后，30～40 cm處的根系生物量占其總量的比重依然很小，但較60 d以前已有大幅增加。

由表6還可看出，試驗各處理垂直方向0～20 cm的根系生物量占其總量的比重基本表現(xiàn)為T3﹥T2﹥T1。這表明中凹型起壟方式在中耕培土后能有效增加煙株不定根及近根位置須根的發(fā)生。

討論與結(jié)論

煙壟質(zhì)量直接影響到根系的形成，進(jìn)而影響煙株的生長發(fā)育[9，10]。起壟方式是決定煙壟質(zhì)量的最關(guān)鍵因素。已有關(guān)于煙草栽培起壟方式[11-16]的研究表明，起壟高度、起壟形狀及起壟與覆膜、培土的交互效應(yīng)對煙草根系生長發(fā)育、煙葉品質(zhì)有顯著影響。因此通過改進(jìn)起壟方式能夠一定程度上影響煙草根系發(fā)育。

煙草是一種特殊的經(jīng)濟(jì)作物，根系是其吸收土壤中水分和養(yǎng)分以及合成激素、生物堿的重要器官，其大小、分布及活力在很大程度上決定著煙株吸收養(yǎng)分的數(shù)量，煙草根系發(fā)育的好壞，將直接影響煙株的長相、長勢，進(jìn)而影響煙草的產(chǎn)量、質(zhì)量及內(nèi)在品質(zhì)[17]。煙草根系發(fā)育的好壞須綜合其大小、形態(tài)、分布及活力等因素來分析，發(fā)育良好的煙草根系不僅需要有合適的大小，還要有合理的分布及良好的活力。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)起壟方式及覆蓋厚膜能有效促進(jìn)煙株根系體積及質(zhì)量的增加，但是其對煙株根系活力的影響不佳。而采用中凹型起壟方式，在有效促進(jìn)煙株大田生長前期根系體積及質(zhì)量增加的同時，也能有效促進(jìn)中耕培土后煙株不定根及近根位置須根的發(fā)生及其活力的增加。綜合來看，采用 T3 處理即中凹型起壟方式并覆蓋厚膜能有效改善煙株根系的生長發(fā)育狀態(tài)，對煙株根系生長發(fā)育更為有利。

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