煙草根系研究現(xiàn)狀

張惠林 朱列書

摘要綜述了煙草根系的發(fā)育規(guī)律,以及影響煙草根系發(fā)育的因素,并指出了煙草根系今后的研究方向。

關鍵詞煙草;根系;發(fā)育規(guī)律;影響因素

中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)08-0111-02

根系是植物重要的器官之一,它決定著植物對土壤養(yǎng)分和水分的吸收。Weaver曾指出:“要科學地理解作物生產,就必須全面地認識作物根系發(fā)育、根群分布、不同生育時期根系吸收水分養(yǎng)分的活力,以及不同環(huán)境下根系的變化”。煙草是一種特殊的經濟作物,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,進而影響煙草的產量、質量及內在品質。因此,現(xiàn)就近年來煙草根系的相關研究進行綜述,以便為煙草生產提供參考。

1煙草根系的發(fā)育規(guī)律

1.1煙草漂浮育苗根系的發(fā)育規(guī)律

苗期煙草根系的生長,在第5片真葉出現(xiàn)之前,每長l片葉,主根伸出1~2條不定根;此后,每長l片葉主根伸出5條以上不定根,1、2、3級側根大量滋生。到成苗時主根長達11cm,平均不定根長6.55cm,單株根總數(shù)量達330條左右。在干物質積累分配方面,劉國順等研究認為,在苗期生育各期,干物質分配總是葉>根、莖,對于根和莖來說,在小十字期和大十字期,干物質分配是根>莖,在七葉一心期和成苗期,干物質分配是莖>根。表明7葉1心前漂浮苗主要是長根,七葉一心期和成苗期是培育高莖苗的關鍵時期。

1.2煙草大田期根系的發(fā)育規(guī)律

煙草大田根系的最大特點,就是能從主根上發(fā)育出側根,能從莖基部發(fā)育出不定根,且側根和不定根發(fā)達,是煙草根系的主要部分。戴冕認為主要吸收根系多在莖基周圍15~20cm范圍內。因此,在烤煙生產實踐中,首先應培育高莖壯苗,明水深栽,促進移栽后煙株早生快發(fā),然后根據(jù)煙草根系的屬性和在大田中的分布特征,采取綜合栽培、施肥措施,促進側根和不定根的發(fā)育。后期是根系干物質的充實期,若根系發(fā)育不良(因淹水、脫肥等),會導致煙株脫肥早衰,而土壤供肥過旺,根系吸收營養(yǎng)過多,會導致煙株貪青晚熟,不利于煙葉品質的提高,故大田生長后期應注意清溝利水,延長根系活力,防止植株早衰或貪青。

2影響煙草根系發(fā)育的因素

2.1壯苗技術

壯苗移栽后根系活力強,還苗期短,發(fā)棵快,壯苗程度決定了煙苗移栽后根系的發(fā)育程度。要促進漂浮苗根系發(fā)育,除加強棚內溫濕度合理控制外,培育壯苗的關鍵是剪葉、施肥和煉苗。

2.1.1漂浮苗剪葉。剪葉一般從葉片接搭遮蔭開始。剪葉的目的是促進煙苗整齊一致、根莖協(xié)調生長。試驗表明,從第5片真葉出現(xiàn)時開始剪葉,每隔5~6d剪葉1次,剪3~4次效果最好。晉艷認為,剪葉的主要作用是控制煙苗地上部分的生長,而對煙苗根系的生長影響較小。隨剪葉次數(shù)的增加,煙苗地上部分干重呈下降趨勢,而煙苗的根系并未表現(xiàn)出隨剪葉次數(shù)增加而增加的趨勢,相反,根系干重也呈現(xiàn)出隨剪葉次數(shù)增加而下降的趨勢,只是下降趨勢很弱。而根冠比隨剪葉次數(shù)增加而增加的原因是由于煙苗地上部分因剪葉生長得到控制。

2.1.2施肥。晉艷研究認為,施肥是影響漂浮苗根系生長的最主要因素,要培養(yǎng)發(fā)達的根系,一定要掌握好施肥量。施肥量過高,抑制煙苗的生長,使煙苗莖桿矮化。施肥濃度可根據(jù)煙區(qū)氣溫調整,氣溫高的煙區(qū)可以適當控制施肥量,而氣溫低的煙區(qū)則可適當增加施肥量。

2.1.3漂浮苗煉苗。為提高漂浮苗莖桿韌性和移栽后的大田適應性、抗逆性,在煙苗移栽前,采取控水、控肥和揭膜日曬措施煉苗。姜仕全認為不同煉苗方法對壯苗率和煙草的營養(yǎng)狀況有著直接的影響,以移栽前7d控肥,再剪1次葉,水層深度控制在10cm,白天全天揭開拱膜,晚上蓋膜的煉苗處理為最佳。

2.2苗齡不同

不同苗齡的煙苗根系活力和栽后發(fā)根能力不同,生產上一般用苗齡為55~65d的煙苗移栽。呂芬等認為,漂浮苗的苗齡達60d左右時,是移栽最佳時期,此時煙苗的硝酸還原酶活性最大,煙苗根系、葉片光合能力、干物質積累量及根系活力均達到壯苗要求,移栽后緩苗期短,適應性強。若苗齡大于70d,則苗期太長,煙苗抗性差、苗弱。

2.3栽培技術

2.3.1高莖深栽和培土。煙莖具有很強的生根能力,高莖深栽是促進根系發(fā)育的有效措施。高莖深栽后,煙株根系的分布比短莖淺栽煙株根系變廣變多,增加了根系對水肥吸收的能力,甚至還出現(xiàn)了分2層根系現(xiàn)象。研究表明,高莖煙苗(莖高15cm)深栽后發(fā)育所形成的根系在分布范圍和總量上幾乎是短莖煙苗(莖高5cm)栽后發(fā)育所成根系的2倍。在培土方式上,韓錦峰等認為,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)。

2.3.2覆蓋?？緹煹啬じ采w能增溫保濕,保持和提高土壤肥力,減少養(yǎng)分流失,促進根系發(fā)育和煙株早發(fā),提高煙株產質量。根系具有趨水趨肥性,當土壤養(yǎng)分分布不均勻時,根系會趨向養(yǎng)分密集的地方。研究結果表明,在南方多雨年份(云南玉溪),地膜覆蓋栽培比不覆膜栽培根系干重增長42.8%,這說明覆蓋地膜在促進煙草根系發(fā)育方面確實具有顯著作用。另外,經雙墑覆蓋處理的煙草根系干重比地膜覆蓋栽培和不覆膜栽培煙株根系干重分別增重40.5%、100%,說明雙墑覆蓋地膜更能促進根系的發(fā)育。王以慧等認為,采用洼壟移栽,栽后30d揭膜,于30d、40d 2次培土(10cm),對根系發(fā)育最好,高壟移栽不利于根系的生長發(fā)育。不同覆蓋物和覆蓋方式對煙草根系的影響不同。魏洪武等認為,秸稈覆蓋可促進根系發(fā)育,提高產量和產值;地膜及地膜秸稈雙覆蓋,根系密集層分布較淺;不覆蓋則土壤表層墑情較差,根系下扎,根幅較窄。

2.4不同肥料和施肥方式

肥料和施肥方式的不同會影響煙株根系的發(fā)育和分布。磷肥的施用對不定根的發(fā)育有一定抑制效應,而對主根和側根有促進效應。氮肥對不定根的發(fā)育有促進效應,但這種促進效應會因磷肥的施用受到一定程度削弱,不過從最終對總根重的影響來看,氮肥的促根效果要顯著大于磷肥。對于氮肥的種類和用量,張新認為用50% NO3--N和50% NH4+-N作氮源,氮素養(yǎng)分供應強度較大,有利于煙草早生快發(fā)。餅肥可促進煙株生長期根系下扎,對根系中后期生長極為有利。腐植酸可改良土壤,對化肥有增效作用,刺激作物生長,并能增強作物的抗逆性。

2.5不同煙草品種根系發(fā)育比較

雖然已有報道指出品種對根系有影響,但不同煙草品種之間煙草根系的差異報道較少。本研究的調查結果顯示,不同煙草品種之間根系差異極其顯著,單從根系干重來看,差異達近6倍。中國大面積推廣的K326,在所調查的8個品種(PV106、326-6H12、K326、NC71、單育2號、S1640、Nicka55、G-15)當中,其根系量占第2位,說明良好的根系仍是形成產量、質量的基礎,但是不是根系越大越好,還有待于進一步研究。

2.6土壤環(huán)境條件

2.6.1土壤類型。土壤類型對根系發(fā)育的影響主要表現(xiàn)在2個方面。一是不同土壤類型煙根發(fā)育特點不同;二是不同土壤類型對煙草根系生長發(fā)育與分布影響不同。美國的植煙土壤為砂壤,透氣好,煙株根系發(fā)達,側根多。

2.6.2土壤水分。韓錦峰等認為,在烤煙的整個生育期內,伸根、旺長和成熟期分別保持60%、80% 和60%左右的土壤相對濕度,對根系的發(fā)育和根系活力最為有利。

2.6.3土壤pH值。pH值為7.0~8.0,對煙草根系生長最有利。由于近年大量施用化肥,導致煙田土壤pH值發(fā)生改變。唐莉娜等認為,酸性植煙土壤(pH值5.0)施用適量石灰后土壤pH值調節(jié)至5.5~6.6,可明顯促進根系生長和烤煙對N、P、K元素的吸收,提高N、P、K肥利用率;土壤pH值調節(jié)至7.0以上時,卻明顯抑制根系生長。

3煙草根系的研究方向

煙草的可持續(xù)發(fā)展,離不開對煙草根系基礎的深入研究。目前,對煙草根系的研究,僅僅停留在形態(tài)和栽培措施上,今后應將研究方向轉向其根際微生物和根際營養(yǎng)調控機制等基礎理論上,以提高研究成果的實用性和針對性。

4參考文獻

[1] 馬新民,劉國順,王小純,等.煙草根系生長發(fā)育與地上部相關性的研究[J].中國煙草學報,2002(2):27-30.

[2] 劉國順,習向銀,時向東,等.烤煙漂浮育苗中煙苗的基本生長規(guī)律[J].華北農學報,2003(3):36-40.

[3] 劉國順.煙草栽培學[M].北京:中國農業(yè)出版社,2003.

[4] 戴冕.煙草根系的形成與發(fā)展[J].中國煙草,1982(2):43-49.

[5] 劉國順.剪葉處理對烤煙漂浮育苗中煙苗生長及生理特性的影響[J].中國煙草科學,2003(1):25-27.

[6] 韓錦峰,齊群鋼.煙株根系活力與煙葉性狀、化學成分的相關關系研究及提高根系活力的栽培措施[J].中國煙草,1988(2):11-14.

[7] 馬新明,席磊,熊淑萍,等.大田期煙草根系構型參數(shù)的動態(tài)變化[J].應用生態(tài)學報,2006(3):3373-3376.

[8] 袁秀云,張仙云.不同肥料對烤煙根系發(fā)育及其生理活性的影響[J].山西師范大學學報(自然科學版),2002(3):64-68.

[9] 周冀衡,汪鄧民.培土與施肥對煙株根系發(fā)育及氮鉀吸收效率的影響[J].中國煙草學報,1995,2(4):46-51.

[10] 晁逢春,張福鎖,楊宇虹,等.影響煙草根系發(fā)育的幾個因素探討[J].中國煙草科學,2003(2):5-8.

[11] 韓錦蜂,范藝寬.不同栽培方式對烤煙根系發(fā)育的影響[J].河南農業(yè)科學,1996(11):12-13.

[12] 張崇范,嚴平根.烤煙薄膜地面覆蓋栽培研究初報[J].中國煙草,1981,3(2):25-26.

[13] 王以慧.不同覆膜移栽方式對烤煙根系及煙葉產質的影響[J].中國煙草科學,2006(2):44-47.

[14] 魏洪武,袁家富.秸稈覆蓋對烤煙產量和品質的影響[J].土壤肥料,1995(4):25-27.

[15] 劉衛(wèi)群,王衛(wèi)民,陳良存,等.氮源對烤煙根系生長發(fā)育的影響[J].煙草科技,2004(8):41-43.

[16] 韓錦峰,汪耀富,張新堂.土壤水分對烤煙根系發(fā)育和根系活力的影響[J].中國煙草,1992(3):14-17.

[17] 唐莉娜,熊德中.土壤酸度的調節(jié)對烤煙根系生長與煙葉化學成分含量的影響[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2002,10(4):67-71.

[18] 閆健,謝小妍.作物根系研究室的設計.農機化研究,2006(1):152-155.