不同垄作方式与覆膜厚度对烤烟根系生长发育的影响

2017-06-05张常兴马波波商悦名于锦香朱殿峰符云鹏代晓燕

山东农业科学 2017年5期

张常兴马波波商悦名于锦香朱殿峰符云鹏 +代晓燕

摘要：以豫烟10号为试材，以传统起垄覆薄膜栽培为对照，研究不同起垄方式并覆膜厚度对烤烟根体积、根干重、根系活力及根系分布的影响。结果表明，中凹型起垄覆厚膜比传统起垄方式覆薄膜有助于增加烤烟生长前期的根体积及质量，促进烤烟不定根及近根位置须根的发生，增加须根及不定根的活力。综合分析认为，中凹型起垄方式并覆盖厚膜技术能有效改善烟株根系的生长发育状态，对烟株根系生长发育更为有利。

关键词：烤烟；起垄方式；覆膜；根系；生长发育

中图分类号：S572.04文献标识号：A文章编号：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

根系是烟株的重要器官之一。作物生产与根系的发育、根的分布、不同时期根系的活力，以及各种环境下根系的变化有密切关系，根系的好坏决定着作物的产量。對烤烟来说，根系不仅支撑着烟株、吸收水分和营养物质，而且也是合成烟碱、部分氨基酸和植物激素等物质的重要器官[1]。对烤烟根系生长发育有影响的因素有很多，其中栽培措施中的起垄方式尤为重要。韩锦锋等[2]认为，平栽分次培土成垄较一次起垄移栽更有利于烟株不定根的大量萌发。范艺宽等[3]认为平栽二培土能较大幅度地增加烟株根系体积、根干重及根的数量且提高根系活力。王以慧等[4]研究发现洼垄移栽揭膜后两次培土根系最为发达，高垄移栽不利于根系的生长发育。汪邓民等[5]认为，采用深栽（5 cm）、高培土，分次、分层施肥产生的综合培根效应明显，且增加了具有较强吸收活性的不定根数量，使烟株的总根量大幅增加。有研究通过比较传统起垄栽培与移栽后15 d培土两种栽培方式，得出根体积后者比前者增加4.3%～25%、根的伸长速度及根系活力也增加的结论[2]。不难看出，前人研究多集中于栽培因素对烤烟整体生长发育及产质量的影响，对于烤烟根系的研究大多较分散，且侧重于某一因素对烤烟根系影响的研究更是微乎其微。据此，笔者通过试验比较不同起垄及覆膜条件下烤烟整个生育期根系生长发育的变化及差异，并通过比较不同处理根系生长发育的特点，为解决传统起垄覆膜方式带来的烟株根系发育不佳问题提供合理指导，以期选择出适合烟株根系生长发育的起垄覆膜方式。

1材料与方法

1.1试验材料

试验于2015年在河南省周口市鹿邑县赵村镇武楼村进行。试验地为粘质潮土，有机质含量15.4 g/kg、速效氮72.30 mg/kg、速效磷10.59 mg/kg、速效钾126.9 mg/kg，pH值为7.85。供试品种为豫烟10号，4月23日移栽，初花期打顶，单株留叶18片。前茬作物为玉米。

1.2试验设计

试验设3个大区处理，每个处理面积2 000.0 m2，重复3次。处理1（CK，T1）：常规起垄，覆盖薄膜，膜上移栽；处理2（T2）：常规起垄，覆盖厚膜，膜上移栽；处理3（T3）：中凹型起垄，覆盖厚膜，膜上移栽。

1.3指标测定

1.3.1根干重于移栽后30～105 d，每隔15 d（下同）各处理均取长势较一致烟株的根系，洗净后在105℃下杀青30 min，60℃烘干至恒重后称重。

1.3.2根体积每处理取代表性烟株3株，将根系用清水冲洗干净后晾干，然后用排水法测量根系体积。

1.3.3根系活力采用TTC（氯化三苯基四氮唑）法[6]测定各处理烟株须根及不定根的根系活力。

1.3.4根系分布以主茎基部为原点，水平（距主茎基部0～10、10～20 cm和20～30 cm）和垂直（距离主茎基部0～10、10～20、20～30 cm和30～40 cm）切出剖面，取出根系，冲净泥土，测定每个采样区的根系干重。

1.4数据分析

采用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2003软件对数据进行分析与做图。

2结果与分析

2.1不同处理对烟株根体积的影响

由图1可看出，烟株根体积随生育期推进呈上升趋势，其增长有两个高峰期，分别为45～60 d和75～90 d，45～60 d根体积的快速增长对烟株旺长期吸收大量矿质元素有重要意义，75～90 d根系体积的快速增加与烟株打顶有关。总体来看生长前期根体积T2、T3处理均优于T1，后期T1和T3没有差异，T2最优。说明中凹型起垄移栽以及覆盖厚膜有利于根系发展。

2.2不同处理对烟株根干重及根冠比的影响

由表1可知，烟株在整个大田生长期中，根干重持续增加，其中增长速率有45～60 d、75～90 d两个高峰期，且第二个增长高峰期的增长速率要大于第一个增长期，这与黄泽春等[8]的研究结果一致；90～105 d根系增长缓慢，这与马新明等[7]的研究结果基本一致。从不同处理来看，移栽45～60 d烟株根干物质重以T3处理明显较高，105 d以T2处理较高，其余生长期无显著差异，这与根体积变化规律较一致。

由表1可以看出，整个生育期3个处理根冠比基本无显著差异，90 d时以T3处理根冠比较小，这可能是此时烟株下部叶已经开始采收，但是采收程度不一，T3处理采收较多造成整株干物质量较小引起的。另外整个生育期根冠比总体呈升高趋势，45～75 d增长缓慢，T1和T2处理甚至在60 d时较45 d有所降低，这可能是由于当地烟株在移栽45 d时进行了中耕培土而引起烟株部分断根，从而降低了根冠比，并暂时抑制了地上部分的生长。

2.3不同处理对烟株根系活力的影响

从表2中可以看出，烟株根系活力整个生育期基本呈先增高后降低的抛物线式变化，其中T3处理的须根及不定根的根系活力在不同时期整体均最高，其中须根在90 d 时以T1处理最高，但是T3处理与其无显著差异。T3须根在45、75 d与T1处理差异达到显著水平，在75、90、105 d时与T2处理差异达到显著水平；不定根在75、90、105 d时与T1处理差异达到显著水平，在90 d与T2处理差异达到显著水平。中凹型起垄后中部凹陷20 cm左右，改高培土为利用机械作业使根系下沉，通过揭膜合垄培土促生不定根以达到壮根目的，所以T3处理须根、不定根活性均较强。这与范艺宽等[3]的研究结果一致。

2.4不同处理对烟株根系分布的影响

2.4.1水平方向上烤烟根系分布由表3可知，烤烟水平方向的根系主要集中在0～10 cm处，随生育期推进该处根系生物量基本呈直线增加，处理间整体表现为T3﹥T2﹥T1，其中T2和T3处理在75 d与90 d时差异较小；水平方向上距离茎基部10～20 cm的根系生物量在整个生育期持续增加，在45～60 d时增长最快，60～90 d增加较慢，在90～105 d T2和T3处理又出现增长加快的现象，处理间基本表现为T1处理最低，T2和T3处理差异较小。水平方向上距离茎基部20～30 cm处在整个生育期也表现为逐渐增长的规律，其中T1和T3处理呈直线增长，T2处理在75～90 d增长不明显，整体上除75～90 d外均以T3处理表现较优。

2.4.2垂直方向上烤烟根系分布由表4可以看出，烤烟垂直方向上的根系主要集中在0～20 cm处，在大田生长过程中烟草垂直方向上各层次的根系生物量逐渐增加。距茎基部0～10 cm处的根系在移栽后45～60、75～90 d快速增加，其它生育时期增长缓慢，处理间45～75 d表现为T3>T2>T1。距茎基部10～20 cm的根系在移栽后45～60、75～105 d增长速度较快，处理间表现为前期T3处理最优，后期T2处理最优。距茎基部20～30 cm的根系在移栽90～105 d增长幅度较大，75～90 d T1和T2处理出现逆增长；处理间在移栽后90 d 表现为T3>T2>T1，移栽后60～75 d 以及105 d 表现为T2最好；移栽45 d 时表现為T1最好。距茎基部30～40 cm在移栽后45 d 仅出现极少量根系，60～75 d 根系快速增加，75～105 d 增加缓慢，全生育期中，处理间整体表现为 T2处理较差，T3处理最好。

2.4.3水平方向各层次根系生物量占总根系生物量的比重分布由表5可以看出，整个生育期各处理水平方向0～10 cm处根系生物量占其总量的比重很大，其中处理间均以T3处理所占比重最大，这表明，采用中凹型起垄方式中耕培土后可以有效促进烟株不定根及近根位置须根的发生；各处理10～20 cm处的根系生物量占比在45～75 d时达到最大，75～105 d降低，表明烟株根系在45～75 d时生长较旺盛，符合烟草根系生长发育规律；各处理20～30 cm处的根系生物量占比在75 d时达到最大，整个生育期表现出抛物线的

变化规律。

是年当地烟草打顶较早（移栽60 d左右），各处理水平方向10～30 cm处的根系生物量占比在75 d时达到最大，说明打顶能够有效促进下层根系生长，对提高烟叶品质有重要意义。

2.4.4垂直方向各层次根系生物量占总根系生物量的比重分布由表6可以看出，各处理整个生育期垂直方向0～20 cm的根系生物量占其总量的比重很大。移栽45～75 d，垂直方向0～10 cm的根系生物量占其总量的比重基本为逐渐减小，而10～30 cm 处的根系生物量在总根系生物量中占一半以上；移栽60 d以后，30～40 cm处的根系生物量占其总量的比重依然很小，但较60 d以前已有大幅增加。

由表6还可看出，試验各处理垂直方向0～20 cm的根系生物量占其总量的比重基本表现为T3﹥T2﹥T1。这表明中凹型起垄方式在中耕培土后能有效增加烟株不定根及近根位置须根的发生。

讨论与结论

烟垄质量直接影响到根系的形成，进而影响烟株的生长发育[9，10]。起垄方式是决定烟垄质量的最关键因素。已有关于烟草栽培起垄方式[11-16]的研究表明，起垄高度、起垄形状及起垄与覆膜、培土的交互效应对烟草根系生长发育、烟叶品质有显著影响。因此通过改进起垄方式能够一定程度上影响烟草根系发育。

烟草是一种特殊的经济作物，根系是其吸收土壤中水分和养分以及合成激素、生物碱的重要器官，其大小、分布及活力在很大程度上决定着烟株吸收养分的数量，烟草根系发育的好坏，将直接影响烟株的长相、长势，进而影响烟草的产量、质量及内在品质[17]。烟草根系发育的好坏须综合其大小、形态、分布及活力等因素来分析，发育良好的烟草根系不仅需要有合适的大小，还要有合理的分布及良好的活力。本试验研究发现，采用传统起垄方式及覆盖厚膜能有效促进烟株根系体积及质量的增加，但是其对烟株根系活力的影响不佳。而采用中凹型起垄方式，在有效促进烟株大田生长前期根系体积及质量增加的同时，也能有效促进中耕培土后烟株不定根及近根位置须根的发生及其活力的增加。综合来看，采用 T3 处理即中凹型起垄方式并覆盖厚膜能有效改善烟株根系的生长发育状态，对烟株根系生长发育更为有利。

参考文献：

[1]

高家合，周清明，晋艳. 烤烟根系研究进展[J]. 中国农学通报，2007，23（7）：160-162.

[2]韩锦锋，范艺宽，王根恒，等. 不同栽培方式对烤烟根系发育的影响[J]. 河南农业科学，1996（11）：12-13.

[3]范艺宽，韩锦锋. 不同栽培方式对烤烟生长发育及产质的影响[J]. 中国烟草科学，1998，19（4）：16-19.

[4]王以慧，厉昌坤，董小卫，等. 不同覆膜移栽方式对烤烟根系发育及烟叶产量和质量的影响[J]. 中国烟草科学，2006，27（2）：44-47.

[5]汪邓民，周冀衡. 综合栽培措施对烟草根系特征参数及叶片质量的影响[J]. 土壤肥料，1998（4）：28-31.

[6]白宝璋，金锦子，白崧，等. 玉米根系活力TTC测定法的改良[J]. 玉米科学，1994，2（4）：44-47.

[7]马新明，王小纯，倪纪恒，等. 不同土壤类型烟草根系发育特点研究[J]. 中国烟草学报，2003，9（1）：39-44.

[8]黄泽春，屠乃美，朱宗第，等. 大田期烤烟根系生长与分布研究[J]. 中国烟草学报，2012，18（1）：35-39.

[9]侯加民，张忠锋，任明波，等. 烤烟根系发育与烟叶产量质量关系的研究[J]. 中国烟草科学，2003，24（2）：16-18.

[10]Hawks S N，Collins W C. Principles of flue-cured tobacco production [M]. USA： NC，State university，1983.