井窖式移栽烤煙前期地上部和地下部生長規(guī)律擬合分析

溫明霞，郭發(fā)文，馮小芽，王 軍，劉 京，彭劍濤，廉 云*

（1.貴州省煙草公司遵義市公司，貴州遵義 563000；2.安順市煙草公司平壩分公司，貴州安順 561100；3.遵義市煙草公司播州分公司，貴州遵義 563100；4.貴州大學(xué)煙草學(xué)院/貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽 550025）

烤煙井窖式移栽是指起壟后在壟上制作深18～20 cm、直徑8～10 cm 的井窖，將功能葉4～5 葉、莖高3～5 cm 的煙苗移植于井窖內(nèi)，當(dāng)煙株生長點(diǎn)高出井窖口2～3 cm時用細(xì)土將井窖填實(shí)的移栽方式[1]。井窖式移栽能減緩環(huán)境變化對井窖內(nèi)空氣溫度、濕度造成的影響，起到緩沖和穩(wěn)定井窖內(nèi)空氣溫濕度作用[2-4]?？緹熓且装l(fā)生不定根的植物，不定根約占總根重的1/3，莖基部有較強(qiáng)的不定根形成能力，而且在移栽緩苗后就具有了不定根發(fā)生能力[5-6]。而井窖移栽烤煙在移栽后約20 d 才封井窖，此前煙莖沒有接觸土壤，從而制約了不定根的發(fā)生和生長。研究表明，井窖移栽可促進(jìn)煙苗移栽后的前期生長，特別是移栽至干旱和氣溫低的區(qū)域效果更明顯，但對移栽后前期地上和地下部生長動態(tài)的研究甚少[7-8]。本試驗(yàn)采用盆栽和大田結(jié)合方法，著重研究了井窖式移栽烤煙至團(tuán)棵期的地上部、地下部生長動態(tài)變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 移栽方法

試驗(yàn)以云煙87為材料，試驗(yàn)地點(diǎn)為遵義市播州區(qū)樂山鎮(zhèn)，采用漂浮育苗、井窖式移栽，設(shè)盆栽和大田兩個處理，3次重復(fù)。于移栽后每3 d取樣一次，至移栽后45 d，共取樣15 次，每次每重復(fù)取樣5 株，取樣后分為地上部和地下部。

根系清洗干凈后，用EPSON 掃描儀掃描，用WinRHIZO 根系分析系統(tǒng)分析根性狀，包括總根長、平均根直徑、根尖數(shù)、根總體積、根總表面積。地上部測定莖高、莖直徑、最大葉長、最大葉寬、葉數(shù)、莖干重、葉干重，并計(jì)算莖葉比。

1.2 烤煙地上部、地下部性狀分析

根據(jù)Logistic 數(shù)學(xué)模型y=y0+[k/(1+ea-bt)]，計(jì)算物候參數(shù)：線性生長起點(diǎn)t1、線性生長終點(diǎn)t2、線性生長期LGD；生長期參數(shù)：最大線性生長速率MGR、線性生長速率LGR、線性生長量TLG、線性生長量占總生長量百分比TLG%、線性生長期占比LGD%[9]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010、Sigma plot 10、SPSS 19.0 等軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長模型擬合

由表1 可知，大田和盆栽處理的總根長、根總表面積、根體積和根尖數(shù)符合Logistic數(shù)學(xué)模型，平均根直徑符合二次函數(shù)模型y=y0+ax+bx2，擬合程度均達(dá)到極顯著水平。由于此試驗(yàn)為移栽試驗(yàn)，所以各指標(biāo)初始值非零。平均根直徑二次函數(shù)系數(shù)b＞0，開口向上，大田和盆栽處理函數(shù)對稱軸分別為0.09 d 和-6 d，因此本試驗(yàn)處理時間內(nèi)處于開口向上二次函數(shù)的上升區(qū)段。由擬合方程得，試驗(yàn)期內(nèi)盆栽處理根直徑均小于大田處理，其他指標(biāo)在試驗(yàn)后期大田處理均小于盆栽處理。

表1 井窖式移栽烤煙前期根系生長曲線方程擬合參數(shù)

由表2可知，大田和盆栽處理的莖干重、葉干重、莖圍、株高和葉數(shù)符合Logistic數(shù)學(xué)模型，莖葉比、最大葉長、最大葉寬符合一元二次函數(shù)模型，擬合程度除盆栽處理莖葉比外均達(dá)到極顯著水平。由于此試驗(yàn)為移栽試驗(yàn)，所以各指標(biāo)初始值非零。一元二次函數(shù)系數(shù)b＞0，開口向上，最大葉長和最大葉寬大田和盆栽處理函數(shù)對稱軸均小于0，因此本試驗(yàn)處理時間內(nèi)處于上升區(qū)段；大田和盆栽處理莖葉比模型對稱軸分別為29.3 d 和25.5 d（最低點(diǎn)），說明在最低點(diǎn)前葉干重增加大于莖干重增加速度。由擬合方程可得，各指標(biāo)在試驗(yàn)后期大田處理均大于盆栽處理。

表2 井窖式移栽烤煙前期地上部生長曲線方程擬合參數(shù)

（續(xù)表2）

2.2 各階段生長特點(diǎn)

由表1 和表2 函數(shù)參數(shù)可計(jì)算出地下部和地上部性狀生長期參數(shù)（表3 和表4），依據(jù)“S”形曲線的2 個拐點(diǎn)將各指標(biāo)的Logistic 曲線生長進(jìn)程劃分為漸增期、速生期（線性生長期）和緩增期，由于此試驗(yàn)只是對井窖式移栽烤煙前期生長動態(tài)的模擬研究，因此本擬合曲線只適用于本研究時間段內(nèi)，不適用于后期生長判斷。

表3 井窖式移栽烤煙前期根系生長參數(shù)

表4 井窖式移栽烤煙前期地上部生長參數(shù)

由表3 可知，除總根體積外，大田處理根系各指標(biāo)進(jìn)入速生期的時間（t1）比盆栽處理早3～8 d。除根總表面積外，盆栽處理總根長和根尖數(shù)速生期持續(xù)時間（LGD）較大田處理短3～6 d。除根總體積外，盆栽處理其他指標(biāo)的最大線性生長速率（MGR）約為大田處理的2 倍。各指標(biāo)盆栽和大田處理的線性生長平均速率（LGR）和MGR顯著正相關(guān)，斜率為0.876 8。在試驗(yàn)期內(nèi)，各根系性狀指標(biāo)線性生長量占總生長量百分比（TLG%）基本在50%左右，根體積指標(biāo)在60%以上，但線性生長期占比（LGD%）約為30%，說明線性生長對烤煙前期根系性狀貢獻(xiàn)較大。

由表4可知，株高在試驗(yàn)期內(nèi)未進(jìn)入線性增長期，其余各指標(biāo)盆栽和大田處理在移栽后30～40 d 進(jìn)入快速增長期；除葉數(shù)外，各指標(biāo)盆栽處理進(jìn)入快速增長期的時間均晚于大田處理。盆栽和大田處理葉干重LGR明顯大于莖干重LGR，通過擬合方程可得各指標(biāo)線性生長期結(jié)束時間和最大線性生長速率時間點(diǎn)都超出了本試驗(yàn)時限，因此本試驗(yàn)的LGD和MGR不適宜評價烤煙井窖移栽后地上部生長動態(tài)。在試驗(yàn)期內(nèi)，葉干重、莖干重和莖圍的TLG%在41%～68%，而莖干重和葉干重的LGD%只有約10%，莖圍約為30%，說明移栽后線性生長對烤煙前期貢獻(xiàn)較大，大田處理線性生長量均高于盆栽處理。

3 結(jié)論與討論

烤煙井窖式移栽后前期地上部和地下部生長呈曲線增加，經(jīng)模型擬合，地下部的根系總根長、總表面積、根體積和根尖數(shù)及地上部的莖干重、葉干重、莖圍、株高和葉數(shù)等參數(shù)符合Logistic數(shù)學(xué)模型，與馬新明報(bào)道的根長度和根干重符合y=k/（1+ea-bt）有所不同，這是由于移栽時煙草已有一定生物量，栽后一段時間內(nèi)生長緩慢，且本試驗(yàn)測定時間只持續(xù)到移栽后45 d[10]。平均根直徑及地上部最大葉長、最大葉寬和莖葉比符合二次函數(shù)模型y=y0+ax+bx2。由此可得，最大葉長、最大葉寬和根系直徑在移栽后增長速率較快，而其他指標(biāo)都有一個緩慢的增長期，基本需要到封井窖才進(jìn)入線性增長期，與文獻(xiàn)研究結(jié)果類似[2,7,10]。

試驗(yàn)期內(nèi)根系各指標(biāo)TLG%基本占50%以上，根體積在60%以上，而LGD%約30%，說明線性生長期對移栽后前期根系生長非常重要。傳統(tǒng)烤煙移栽后約14 d 就會進(jìn)入伸根期，一直到團(tuán)棵期都是根系快速伸長期。由于井窖移栽要移栽后約20 d 才會封井窖，封井窖前烤煙莖稈沒有和土壤接觸從而制約了不定根的生長，因此本試驗(yàn)大部分根系性狀進(jìn)入線性生長的時期在移栽20 d 后。莖干重和葉干重TLG%占約50%，而LGD%只有10%，說明移栽后前期根系生長較莖葉生長旺盛。除根直徑和根表面積外，盆栽和大田處理所有指標(biāo)在移栽后30 d 內(nèi)無差異，通過盆栽試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判斷大田煙苗生長狀態(tài)。

莖葉比在試驗(yàn)階段內(nèi)符合開口向上的一元二次函數(shù)模型，大田和盆栽處理對稱軸分別為29.3 d和25.5 d，說明井窖移栽后前期葉干重增長速率大于莖干重增長速率，29.3 d和25.5 d后莖干重增加速率開始快于葉干重增加速率，但整個時期莖干重均小于葉干重。