井窖式移栽烤煙前期地上部和地下部生長(zhǎng)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

摘 要 井窖式移栽烤煙技術(shù)能緩沖和穩(wěn)定移栽后煙苗局部環(huán)境的空氣溫濕度，從而促進(jìn)烤煙前期生長(zhǎng)。通過(guò)盆栽和大田試驗(yàn)，采用擬合方程研究了井窖移栽烤煙前期地上部和地下部生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)。結(jié)果顯示，盆栽和大田井窖式移栽后烤煙前期地下部的總根長(zhǎng)、根總表面積、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y=y0+[k/（1+ea-bt）]，平均根直徑、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬和莖葉比符合一元二次函數(shù)模型y=y0+ax+bx2。試驗(yàn)期內(nèi)地下部各指標(biāo)和地上部的莖干重、葉干重及莖圍線性生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量百分比基本在50%以上，根體積在60%以上。大部分根系性狀進(jìn)入線性生長(zhǎng)的時(shí)期在移栽20 d后，而地上部則在30 d后。莖葉比在試驗(yàn)階段內(nèi)符合開(kāi)口向上的一元二次函數(shù)模型，大田和盆栽處理對(duì)稱軸分別為29.3 d和25.5 d，說(shuō)明井窖移栽后前期葉干重增長(zhǎng)速率大于莖干重增長(zhǎng)速率，29.3 d和25.5 d后莖干重增加速率開(kāi)始快于葉干重增加速率，但整個(gè)時(shí)期莖干重均小于葉干重。盆栽試驗(yàn)各指標(biāo)進(jìn)入線性生長(zhǎng)時(shí)間較大田處理稍晚，但除根直徑和根表面積外，盆栽和大田處理各指標(biāo)在移栽后30 d內(nèi)無(wú)差異，盆栽試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以用于大田煙苗生長(zhǎng)狀態(tài)分析。

關(guān)鍵詞 烤煙；井窖式移栽；生長(zhǎng)模型；前期生長(zhǎng)；Logistic模型

中圖分類號(hào)：S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.19.002

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(zhǎng)點(diǎn)高出井窖口2～3 cm時(shí)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(duì)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(méi)有接觸土壤，從而制約了不定根的發(fā)生和生長(zhǎng)。研究表明，井窖移栽可促進(jìn)煙苗移栽后的前期生長(zhǎng)，特別是移栽至干旱和氣溫低的區(qū)域效果更明顯，但對(duì)移栽后前期地上和地下部生長(zhǎng)動(dòng)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(zhǎng)動(dòng)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(lè)山鎮(zhèn)，采用漂浮育苗、井窖式移栽，設(shè)盆栽和大田兩個(gè)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(zhǎng)、平均根直徑、根尖數(shù)、根總體積、根總表面積。地上部測(cè)定莖高、莖直徑、最大葉長(zhǎng)、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(zhǎng)起點(diǎn)t1、線性生長(zhǎng)終點(diǎn)t2、線性生長(zhǎng)期LGD；生長(zhǎng)期參數(shù)：最大線性生長(zhǎng)速率MGR、線性生長(zhǎng)速率LGR、線性生長(zhǎng)量TLG、線性生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量百分比TLG%、線性生長(zhǎng)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(zhǎng)模型擬合

由表1可知，大田和盆栽處理的總根長(zhǎng)、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(kāi)口向上，大田和盆栽處理函數(shù)對(duì)稱軸分別為0.09 d和-6 d，因此本試驗(yàn)處理時(shí)間內(nèi)處于開(kāi)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。

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(zhǎng)、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(kāi)口向上，最大葉長(zhǎng)和最大葉寬大田和盆栽處理函數(shù)對(duì)稱軸均小于0，因此本試驗(yàn)處理時(shí)間內(nèi)處于上升區(qū)段；大田和盆栽處理莖葉比模型對(duì)稱軸分別為29.3 d和25.5 d（最低點(diǎn)），說(shuō)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。

2.2? 各階段生長(zhǎng)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(zhǎng)期參數(shù)（表3和表4），依據(jù)“S”形曲線的2個(gè)拐點(diǎn)將各指標(biāo)的Logistic曲線生長(zhǎng)進(jìn)程劃分為漸增期、速生期（線性生長(zhǎng)期）和緩增期，由于此試驗(yàn)只是對(duì)井窖式移栽烤煙前期生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的模擬研究，因此本擬合曲線只適用于本研究時(shí)間段內(nèi)，不適用于后期生長(zhǎng)判斷。

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(shí)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(zhǎng)和根尖數(shù)速生期持續(xù)時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)量占總生長(zhǎng)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(zhǎng)期占比（LGD%）約為30%，說(shuō)明線性生長(zhǎng)對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)期；除葉數(shù)外，各指標(biāo)盆栽處理進(jìn)入快速增長(zhǎng)期的時(shí)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(guò)擬合方程可得各指標(biāo)線性生長(zhǎng)期結(jié)束時(shí)間和最大線性生長(zhǎng)速率時(shí)間點(diǎn)都超出了本試驗(yàn)時(shí)限，因此本試驗(yàn)的LGD和MGR不適宜評(píng)價(jià)烤煙井窖移栽后地上部生長(zhǎng)動(dòng)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(shuō)明移栽后線性生長(zhǎng)對(duì)烤煙前期貢獻(xiàn)較大，大田處理線性生長(zhǎng)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(zhǎng)呈曲線增加，經(jīng)模型擬合，地下部的根系總根長(zhǎng)、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(zhǎng)度和根干重符合y=k/（1+ea-bt）有所不同，這是由于移栽時(shí)煙草已有一定生物量，栽后一段時(shí)間內(nèi)生長(zhǎng)緩慢，且本試驗(yàn)測(cè)定時(shí)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(zhǎng)、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(zhǎng)、最大葉寬和根系直徑在移栽后增長(zhǎng)速率較快，而其他指標(biāo)都有一個(gè)緩慢的增長(zhǎng)期，基本需要到封井窖才進(jìn)入線性增長(zhǎng)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(shuō)明線性生長(zhǎng)期對(duì)移栽后前期根系生長(zhǎng)非常重要。傳統(tǒng)烤煙移栽后約14 d就會(huì)進(jìn)入伸根期，一直到團(tuán)棵期都是根系快速伸長(zhǎng)期。由于井窖移栽要移栽后約20 d才會(huì)封井窖，封井窖前烤煙莖稈沒(méi)有和土壤接觸從而制約了不定根的生長(zhǎng)，因此本試驗(yàn)大部分根系性狀進(jìn)入線性生長(zhǎng)的時(shí)期在移栽20 d后。莖干重和葉干重TLG%占約50%，而LGD%只有10%，說(shuō)明移栽后前期根系生長(zhǎng)較莖葉生長(zhǎng)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(wú)差異，通過(guò)盆栽試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判斷大田煙苗生長(zhǎng)狀態(tài)。

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

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（責(zé)任編輯：張春雨? 丁志祥）