井窖式移栽烤烟前期地上部和地下部生长规律拟合分析

温明霞，郭发文，冯小芽，王 军，刘 京，彭剑涛，廉 云*

（1.贵州省烟草公司遵义市公司，贵州遵义 563000；2.安顺市烟草公司平坝分公司，贵州安顺 561100；3.遵义市烟草公司播州分公司，贵州遵义 563100；4.贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州贵阳 550025）

烤烟井窖式移栽是指起垄后在垄上制作深18～20 cm、直径8～10 cm 的井窖，将功能叶4～5 叶、茎高3～5 cm 的烟苗移植于井窖内，当烟株生长点高出井窖口2～3 cm时用细土将井窖填实的移栽方式[1]。井窖式移栽能减缓环境变化对井窖内空气温度、湿度造成的影响，起到缓冲和稳定井窖内空气温湿度作用[2-4]。烤烟是易发生不定根的植物，不定根约占总根重的1/3，茎基部有较强的不定根形成能力，而且在移栽缓苗后就具有了不定根发生能力[5-6]。而井窖移栽烤烟在移栽后约20 d 才封井窖，此前烟茎没有接触土壤，从而制约了不定根的发生和生长。研究表明，井窖移栽可促进烟苗移栽后的前期生长，特别是移栽至干旱和气温低的区域效果更明显，但对移栽后前期地上和地下部生长动态的研究甚少[7-8]。本试验采用盆栽和大田结合方法，着重研究了井窖式移栽烤烟至团棵期的地上部、地下部生长动态变化规律。

1 材料与方法

1.1 移栽方法

试验以云烟87为材料，试验地点为遵义市播州区乐山镇，采用漂浮育苗、井窖式移栽，设盆栽和大田两个处理，3次重复。于移栽后每3 d取样一次，至移栽后45 d，共取样15 次，每次每重复取样5 株，取样后分为地上部和地下部。

根系清洗干净后，用EPSON 扫描仪扫描，用WinRHIZO 根系分析系统分析根性状，包括总根长、平均根直径、根尖数、根总体积、根总表面积。地上部测定茎高、茎直径、最大叶长、最大叶宽、叶数、茎干重、叶干重，并计算茎叶比。

1.2 烤烟地上部、地下部性状分析

根据Logistic 数学模型y=y0+[k/(1+ea-bt)]，计算物候参数：线性生长起点t1、线性生长终点t2、线性生长期LGD；生长期参数：最大线性生长速率MGR、线性生长速率LGR、线性生长量TLG、线性生长量占总生长量百分比TLG%、线性生长期占比LGD%[9]。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2010、Sigma plot 10、SPSS 19.0 等软件处理。

2 结果与分析

2.1 生长模型拟合

由表1 可知，大田和盆栽处理的总根长、根总表面积、根体积和根尖数符合Logistic数学模型，平均根直径符合二次函数模型y=y0+ax+bx2，拟合程度均达到极显著水平。由于此试验为移栽试验，所以各指标初始值非零。平均根直径二次函数系数b＞0，开口向上，大田和盆栽处理函数对称轴分别为0.09 d 和-6 d，因此本试验处理时间内处于开口向上二次函数的上升区段。由拟合方程得，试验期内盆栽处理根直径均小于大田处理，其他指标在试验后期大田处理均小于盆栽处理。

表1 井窖式移栽烤烟前期根系生长曲线方程拟合参数

由表2可知，大田和盆栽处理的茎干重、叶干重、茎围、株高和叶数符合Logistic数学模型，茎叶比、最大叶长、最大叶宽符合一元二次函数模型，拟合程度除盆栽处理茎叶比外均达到极显著水平。由于此试验为移栽试验，所以各指标初始值非零。一元二次函数系数b＞0，开口向上，最大叶长和最大叶宽大田和盆栽处理函数对称轴均小于0，因此本试验处理时间内处于上升区段；大田和盆栽处理茎叶比模型对称轴分别为29.3 d 和25.5 d（最低点），说明在最低点前叶干重增加大于茎干重增加速度。由拟合方程可得，各指标在试验后期大田处理均大于盆栽处理。

表2 井窖式移栽烤烟前期地上部生长曲线方程拟合参数

（续表2）

2.2 各阶段生长特点

由表1 和表2 函数参数可计算出地下部和地上部性状生长期参数（表3 和表4），依据“S”形曲线的2 个拐点将各指标的Logistic 曲线生长进程划分为渐增期、速生期（线性生长期）和缓增期，由于此试验只是对井窖式移栽烤烟前期生长动态的模拟研究，因此本拟合曲线只适用于本研究时间段内，不适用于后期生长判断。

表3 井窖式移栽烤烟前期根系生长参数

表4 井窖式移栽烤烟前期地上部生长参数

由表3 可知，除总根体积外，大田处理根系各指标进入速生期的时间（t1）比盆栽处理早3～8 d。除根总表面积外，盆栽处理总根长和根尖数速生期持续时间（LGD）较大田处理短3～6 d。除根总体积外，盆栽处理其他指标的最大线性生长速率（MGR）约为大田处理的2 倍。各指标盆栽和大田处理的线性生长平均速率（LGR）和MGR显著正相关，斜率为0.876 8。在试验期内，各根系性状指标线性生长量占总生长量百分比（TLG%）基本在50%左右，根体积指标在60%以上，但线性生长期占比（LGD%）约为30%，说明线性生长对烤烟前期根系性状贡献较大。

由表4可知，株高在试验期内未进入线性增长期，其余各指标盆栽和大田处理在移栽后30～40 d 进入快速增长期；除叶数外，各指标盆栽处理进入快速增长期的时间均晚于大田处理。盆栽和大田处理叶干重LGR明显大于茎干重LGR，通过拟合方程可得各指标线性生长期结束时间和最大线性生长速率时间点都超出了本试验时限，因此本试验的LGD和MGR不适宜评价烤烟井窖移栽后地上部生长动态。在试验期内，叶干重、茎干重和茎围的TLG%在41%～68%，而茎干重和叶干重的LGD%只有约10%，茎围约为30%，说明移栽后线性生长对烤烟前期贡献较大，大田处理线性生长量均高于盆栽处理。

3 结论与讨论

烤烟井窖式移栽后前期地上部和地下部生长呈曲线增加，经模型拟合，地下部的根系总根长、总表面积、根体积和根尖数及地上部的茎干重、叶干重、茎围、株高和叶数等参数符合Logistic数学模型，与马新明报道的根长度和根干重符合y=k/（1+ea-bt）有所不同，这是由于移栽时烟草已有一定生物量，栽后一段时间内生长缓慢，且本试验测定时间只持续到移栽后45 d[10]。平均根直径及地上部最大叶长、最大叶宽和茎叶比符合二次函数模型y=y0+ax+bx2。由此可得，最大叶长、最大叶宽和根系直径在移栽后增长速率较快，而其他指标都有一个缓慢的增长期，基本需要到封井窖才进入线性增长期，与文献研究结果类似[2,7,10]。

试验期内根系各指标TLG%基本占50%以上，根体积在60%以上，而LGD%约30%，说明线性生长期对移栽后前期根系生长非常重要。传统烤烟移栽后约14 d 就会进入伸根期，一直到团棵期都是根系快速伸长期。由于井窖移栽要移栽后约20 d 才会封井窖，封井窖前烤烟茎秆没有和土壤接触从而制约了不定根的生长，因此本试验大部分根系性状进入线性生长的时期在移栽20 d 后。茎干重和叶干重TLG%占约50%，而LGD%只有10%，说明移栽后前期根系生长较茎叶生长旺盛。除根直径和根表面积外，盆栽和大田处理所有指标在移栽后30 d 内无差异，通过盆栽试验数据可以判断大田烟苗生长状态。

茎叶比在试验阶段内符合开口向上的一元二次函数模型，大田和盆栽处理对称轴分别为29.3 d和25.5 d，说明井窖移栽后前期叶干重增长速率大于茎干重增长速率，29.3 d和25.5 d后茎干重增加速率开始快于叶干重增加速率，但整个时期茎干重均小于叶干重。