大蒜二次生長(zhǎng)新現(xiàn)象及原因淺析

王浩倫，陳 虔，楊凱麗，張雙力，尹 義，范寶莉

（1.天津師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，天津 300387；2.天津紫運(yùn)來(lái)農(nóng)業(yè)科技有限公司，天津 301800；3.天津慶義家庭農(nóng)場(chǎng)，天津 301800）

大蒜（Allium sativumL.），又名蒜和胡蒜，屬百合科蔥屬草本植物。中國(guó)是世界上大蒜產(chǎn)量最多和種植面積最廣的國(guó)家之一，栽培歷史已達(dá)2 000余年。大蒜整株具有強(qiáng)烈的辛辣味，蒜苗、蒜頭和蒜薹均可作為蔬菜和調(diào)味品食用，而且還可以入藥，具有相當(dāng)豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1-4]。

在大蒜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，其初級(jí)鱗莖外層葉、或內(nèi)層葉葉腋處分化的鱗芽、或初級(jí)蒜薹氣生鱗莖的鱗芽因沒(méi)有進(jìn)入休眠而繼續(xù)分化和生長(zhǎng)葉片，形成次級(jí)植株，甚至產(chǎn)生次級(jí)鱗莖和次級(jí)蒜薹，這種異常生長(zhǎng)現(xiàn)象稱(chēng)為大蒜二次生長(zhǎng)[5]。大蒜二次生長(zhǎng)現(xiàn)象在中國(guó)春播和秋播地區(qū)相當(dāng)普遍，在某些特殊條件下，二次生長(zhǎng)率高達(dá)80%以上[6]。發(fā)生二次生長(zhǎng)的大蒜往往出現(xiàn)蒜頭畸形，蒜瓣非正常排列且易松散脫落的現(xiàn)象，降低大蒜商品性，嚴(yán)重影響大蒜銷(xiāo)售[7-8]。

近年來(lái)，天津大蒜主產(chǎn)區(qū)也有二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，2022年尤為嚴(yán)重，從收獲的大蒜中還觀察到一些特殊的二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，其生長(zhǎng)點(diǎn)不同于傳統(tǒng)的外層型、內(nèi)層型和氣生鱗莖型，在以往的研究資料中未做相關(guān)介紹。本研究對(duì)天津主產(chǎn)區(qū)發(fā)生二次生長(zhǎng)的大蒜進(jìn)行分類(lèi)分級(jí)，進(jìn)一步探究大蒜二次生長(zhǎng)的特殊現(xiàn)象，分析可能引起的原因，為提高天津主產(chǎn)區(qū)大蒜品質(zhì)提供建議。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

2022年天津市主產(chǎn)區(qū)收獲的大蒜。

1.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)程智慧等[5]對(duì)大蒜二次生長(zhǎng)的分類(lèi)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)選取100株已收獲的大蒜進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，計(jì)算大蒜二次生長(zhǎng)總發(fā)生率及各類(lèi)型各級(jí)別二次生長(zhǎng)發(fā)生率。

2 結(jié)果與分析

2.1 2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)的基本類(lèi)型

2.1.1 外層型二次生長(zhǎng) 外層型二次生長(zhǎng)發(fā)生在初級(jí)植株外層葉的葉腋處，即大蒜倒三葉及其以外葉的葉腋處，每個(gè)外層葉的葉腋處可以產(chǎn)生不同數(shù)量的次級(jí)植株，根據(jù)產(chǎn)生的次級(jí)植株數(shù)量和發(fā)育程度，觀察到大蒜典型的外層型二次生長(zhǎng)共有3級(jí)。由圖1可見(jiàn)，1級(jí)典型的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生了3個(gè)未發(fā)育形成展葉的次級(jí)鱗莖，2級(jí)典型的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生了1個(gè)發(fā)育形成展葉的次級(jí)鱗莖，3級(jí)典型的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生了3個(gè)以上發(fā)育形成展葉的次級(jí)鱗莖。外層葉葉腋處產(chǎn)生的次級(jí)鱗莖著生在初級(jí)鱗莖的外周，導(dǎo)致蒜頭畸形，蒜瓣非正常排列，嚴(yán)重影響大蒜商品性。

圖1 典型的外層型二次生長(zhǎng)

2.1.2 內(nèi)層型二次生長(zhǎng) 內(nèi)層型二次生長(zhǎng)發(fā)生在初級(jí)植株內(nèi)層葉葉腋處的初級(jí)鱗芽上，即大蒜蒜瓣的保護(hù)葉上，每個(gè)內(nèi)層葉葉腋處產(chǎn)生次級(jí)植株的初級(jí)鱗芽數(shù)量不同，根據(jù)產(chǎn)生次級(jí)植株的初級(jí)鱗芽數(shù)量和次級(jí)植株的發(fā)育程度，觀察到大蒜內(nèi)層型二次生長(zhǎng)共有4級(jí)。由圖2可見(jiàn)，1級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)有1/3以下初級(jí)鱗芽產(chǎn)生了未發(fā)育形成展葉的次級(jí)植株，2級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)有1/3以下初級(jí)鱗芽產(chǎn)生了發(fā)育形成展葉的次級(jí)植株，3級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)有2/3以上初級(jí)鱗芽產(chǎn)生了發(fā)育形成展葉的次級(jí)植株，4級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)有1個(gè)初級(jí)鱗芽產(chǎn)生了發(fā)育形成蒜薹的次級(jí)植株。1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)對(duì)蒜頭的形狀和蒜瓣的排列影響并不明顯，對(duì)大蒜銷(xiāo)售的商品性影響并不嚴(yán)重，而4級(jí)內(nèi)層型二次生長(zhǎng)則對(duì)蒜瓣的排列影響較大，導(dǎo)致蒜瓣開(kāi)裂且易松散脫落，嚴(yán)重影響其市場(chǎng)銷(xiāo)售。

圖2 內(nèi)層型二次生長(zhǎng)

2.1.3 氣生鱗莖型二次生長(zhǎng) 氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)發(fā)生在初級(jí)蒜薹氣生鱗莖的鱗芽上，即大蒜的保護(hù)葉上，初級(jí)蒜薹上產(chǎn)生次級(jí)植株的氣生鱗芽數(shù)量不同。氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)發(fā)生率相對(duì)較低，在樣本大蒜中僅觀察到1株，且同時(shí)伴隨外層型二次生長(zhǎng)，屬于混合型二次生長(zhǎng)。如圖3a所示，發(fā)生氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的大蒜初級(jí)蒜薹短小瘦弱，無(wú)法伸出葉鞘，導(dǎo)致有薹大蒜的抽薹率降低，影響蒜薹銷(xiāo)售。

2.1.4 混合型二次生長(zhǎng) 混合型二次生長(zhǎng)是指在大蒜初級(jí)植株上同時(shí)發(fā)生2種或3種基本類(lèi)型的二次生長(zhǎng)。在發(fā)生混合型二次生長(zhǎng)的大蒜中，除了1株同時(shí)發(fā)生外層型和氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)（圖3a），其余均同時(shí)發(fā)生外層型和內(nèi)層型二次生長(zhǎng)。由圖3b可見(jiàn)，同時(shí)發(fā)生外層型和內(nèi)層型二次生長(zhǎng)的大蒜蒜頭畸形，蒜瓣非正常排列且易松散脫落，嚴(yán)重影響大蒜銷(xiāo)售的商品性。

圖3 混合型二次生長(zhǎng)

2.2 2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)的兩種特殊現(xiàn)象

除上述3種基本類(lèi)型的二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，在發(fā)生二次生長(zhǎng)的大蒜中還觀察到了兩種特殊現(xiàn)象。根據(jù)大蒜初級(jí)植株生長(zhǎng)點(diǎn)的位置，將其分別歸類(lèi)于特殊的外層型和特殊的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)，并參考程智慧等[5]對(duì)于外層型和氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)其進(jìn)行分級(jí)。

2.2.1 特殊的外層型二次生長(zhǎng) 在發(fā)生二次生長(zhǎng)的天津主產(chǎn)區(qū)大蒜中，筆者觀察到其生長(zhǎng)點(diǎn)位于初級(jí)植株的莖盤(pán)上，并產(chǎn)生不同數(shù)量和不同發(fā)育程度的次級(jí)植株。由于此類(lèi)二次生長(zhǎng)的生長(zhǎng)點(diǎn)與外層型二次生長(zhǎng)的生長(zhǎng)點(diǎn)位置比較接近，并且其產(chǎn)生的次級(jí)植株與外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生的次級(jí)植株形態(tài)比較相似，故將其歸類(lèi)于外層型二次生長(zhǎng)。根據(jù)產(chǎn)生的次級(jí)植株數(shù)量和發(fā)育程度，觀察到天津主產(chǎn)區(qū)大蒜特殊的外層型二次生長(zhǎng)共有2級(jí)。由圖4可見(jiàn)，1級(jí)特殊的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生了1個(gè)未發(fā)育形成展葉的次級(jí)鱗莖，2級(jí)特殊的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生了2個(gè)發(fā)育形成展葉的次級(jí)鱗莖。特殊的外層型二次生長(zhǎng)產(chǎn)生的次級(jí)鱗莖和初級(jí)植株的須根共同著生在初級(jí)植株的莖盤(pán)上，這些次級(jí)鱗莖與初級(jí)鱗莖的生長(zhǎng)方向不同，甚至與之完全相反，它們并不影響蒜頭的形狀和蒜瓣的排列，但是對(duì)大蒜整株的外觀影響較大。

圖4 特殊的外層型二次生長(zhǎng)

2.2.2 特殊的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng) 觀察到某些二次生長(zhǎng)的生長(zhǎng)點(diǎn)位于初級(jí)植株的花莖上，花莖上可以產(chǎn)生1個(gè)次級(jí)鱗莖。由于這種生長(zhǎng)點(diǎn)與氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的生長(zhǎng)點(diǎn)位置比較接近，故將其歸類(lèi)于氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)。根據(jù)產(chǎn)生的次級(jí)鱗莖的發(fā)育程度，特殊的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)僅有1級(jí)。由圖5可見(jiàn)，花莖上產(chǎn)生的次級(jí)鱗莖在初級(jí)鱗莖的上部形成凸起，雖然并不影響蒜頭的形狀和蒜瓣的排列，但是阻礙了初級(jí)蒜薹的生長(zhǎng)，致使初級(jí)蒜薹短縮，無(wú)法伸出葉鞘，降低有薹大蒜的抽薹率，嚴(yán)重影響蒜薹銷(xiāo)售。

圖5 特殊的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)

2.3 2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)的情況統(tǒng)計(jì)

如表1所示，2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)率約為48%，其中以?xún)?nèi)層型二次生長(zhǎng)為主，二次生長(zhǎng)率為20%；外層型二次生長(zhǎng)的數(shù)量和程度次之，二次生長(zhǎng)率為14%；再次為混合型二次生長(zhǎng)，二次生長(zhǎng)率為11%；氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的數(shù)量最少且程度最輕，二次生長(zhǎng)率為3%。

表1 2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)情況

2.4 造成天津主產(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)的可能原因

2.4.1 氣候 由于不同年份的氣候不同，大蒜在不同年份發(fā)生二次生長(zhǎng)的數(shù)量和嚴(yán)重程度往往存在很大差異，尤其在每年大蒜生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的最關(guān)鍵時(shí)期，即花芽和鱗芽分化期，溫度、濕度、降水程度、日照強(qiáng)度等氣候因素對(duì)大蒜二次生長(zhǎng)的發(fā)生影響較大[7-14]。天津主產(chǎn)區(qū)大蒜屬于春播生產(chǎn)，一般于4月上中旬左右開(kāi)始花芽和鱗芽分化，于4月中下旬左右結(jié)束，因此每年4月中下旬天津的氣候?qū)χ鳟a(chǎn)區(qū)大蒜二次生長(zhǎng)的影響尤為關(guān)鍵。由圖6可見(jiàn)，2022年4月中旬天津出現(xiàn)了連續(xù)一周的低溫天氣，4月下旬天津的氣溫變化起伏較大。在低溫環(huán)境下，分化后的鱗芽易繼續(xù)分化出花芽和鱗芽，形成次級(jí)植株，氣溫變化快、溫差大也會(huì)導(dǎo)致分化后的花芽和鱗芽發(fā)生二次生長(zhǎng)[7-14]。因此，異常的氣候條件可能是造成2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜發(fā)生內(nèi)層型二次生長(zhǎng)、典型的外層型二次生長(zhǎng)和典型的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的主要原因。

圖6 2022年4月天津氣溫變化趨勢(shì)

2.4.2 機(jī)械損傷 在大蒜播種及生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，地下部或地上部受到機(jī)械損傷會(huì)產(chǎn)生新的生長(zhǎng)點(diǎn)，促進(jìn)二次生長(zhǎng)的發(fā)生[7,11,14]。天津主產(chǎn)區(qū)大蒜多為春播生產(chǎn)，播種時(shí)蒜種已經(jīng)度過(guò)了休眠期，其萌發(fā)的根和芽極易受到機(jī)械損傷，發(fā)生二次生長(zhǎng)。在發(fā)生二次生長(zhǎng)的大蒜中，生長(zhǎng)點(diǎn)位于初級(jí)植株莖盤(pán)上的二次生長(zhǎng)可能是由于在播種過(guò)程中其莖盤(pán)處受到機(jī)械損傷造成；生長(zhǎng)點(diǎn)位于初級(jí)植株花莖上的二次生長(zhǎng)則可能是由于在大蒜花芽和鱗芽分化過(guò)程中其花莖處受到機(jī)械損傷造成。因此，機(jī)械損傷可能是導(dǎo)致2022年天津主產(chǎn)區(qū)大蒜發(fā)生特殊的外層型二次生長(zhǎng)和特殊的氣生鱗莖型二次生長(zhǎng)的主要原因。由此可知，大蒜田間管理時(shí)應(yīng)盡量避免對(duì)植株造成機(jī)械損傷。

2.4.3 其他原因 除了上述兩種主要原因，播期晚、氮肥用量過(guò)大、覆蓋地膜、蒜瓣質(zhì)量過(guò)大等均會(huì)導(dǎo)致大蒜二次生長(zhǎng)[15]。

3 結(jié) 論

從天津主產(chǎn)區(qū)大蒜中觀察到基本類(lèi)型和兩種特殊現(xiàn)象的二次生長(zhǎng)現(xiàn)象，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示其二次生長(zhǎng)率約為48%，其中以?xún)?nèi)層型二次生長(zhǎng)為主，二次生長(zhǎng)率為20%，推測(cè)氣候因素可能是造成基本類(lèi)型二次生長(zhǎng)的主要原因，而機(jī)械損傷則可能是造成兩種特殊現(xiàn)象二次生長(zhǎng)的主要原因。