烟草根系研究现状

张惠林 朱列书

摘要综述了烟草根系的发育规律,以及影响烟草根系发育的因素,并指出了烟草根系今后的研究方向。

关键词烟草;根系;发育规律;影响因素

中图分类号S572文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)08-0111-02

根系是植物重要的器官之一,它决定着植物对土壤养分和水分的吸收。Weaver曾指出:“要科学地理解作物生产,就必须全面地认识作物根系发育、根群分布、不同生育时期根系吸收水分养分的活力,以及不同环境下根系的变化”。烟草是一种特殊的经济作物,根系是其吸收土壤中水分和养分以及合成激素、生物碱的重要器官,其大小、分布及活力在很大程度上决定着烟株吸收养分的数量,烟草根系发育的好坏,将直接影响烟株的长相、长势,进而影响烟草的产量、质量及内在品质。因此,现就近年来烟草根系的相关研究进行综述,以便为烟草生产提供参考。

1烟草根系的发育规律

1.1烟草漂浮育苗根系的发育规律

苗期烟草根系的生长,在第5片真叶出现之前,每长l片叶,主根伸出1~2条不定根;此后,每长l片叶主根伸出5条以上不定根,1、2、3级侧根大量滋生。到成苗时主根长达11cm,平均不定根长6.55cm,单株根总数量达330条左右。在干物质积累分配方面,刘国顺等研究认为,在苗期生育各期,干物质分配总是叶>根、茎,对于根和茎来说,在小十字期和大十字期,干物质分配是根>茎,在七叶一心期和成苗期,干物质分配是茎>根。表明7叶1心前漂浮苗主要是长根,七叶一心期和成苗期是培育高茎苗的关键时期。

1.2烟草大田期根系的发育规律

烟草大田根系的最大特点,就是能从主根上发育出侧根,能从茎基部发育出不定根,且侧根和不定根发达,是烟草根系的主要部分。戴冕认为主要吸收根系多在茎基周围15~20cm范围内。因此,在烤烟生产实践中,首先应培育高茎壮苗,明水深栽,促进移栽后烟株早生快发,然后根据烟草根系的属性和在大田中的分布特征,采取综合栽培、施肥措施,促进侧根和不定根的发育。后期是根系干物质的充实期,若根系发育不良(因淹水、脱肥等),会导致烟株脱肥早衰,而土壤供肥过旺,根系吸收营养过多,会导致烟株贪青晚熟,不利于烟叶品质的提高,故大田生长后期应注意清沟利水,延长根系活力,防止植株早衰或贪青。

2影响烟草根系发育的因素

2.1壮苗技术

壮苗移栽后根系活力强,还苗期短,发棵快,壮苗程度决定了烟苗移栽后根系的发育程度。要促进漂浮苗根系发育,除加强棚内温湿度合理控制外,培育壮苗的关键是剪叶、施肥和炼苗。

2.1.1漂浮苗剪叶。剪叶一般从叶片接搭遮荫开始。剪叶的目的是促进烟苗整齐一致、根茎协调生长。试验表明,从第5片真叶出现时开始剪叶,每隔5~6d剪叶1次,剪3~4次效果最好。晋艳认为,剪叶的主要作用是控制烟苗地上部分的生长,而对烟苗根系的生长影响较小。随剪叶次数的增加,烟苗地上部分干重呈下降趋势,而烟苗的根系并未表现出随剪叶次数增加而增加的趋势,相反,根系干重也呈现出随剪叶次数增加而下降的趋势,只是下降趋势很弱。而根冠比随剪叶次数增加而增加的原因是由于烟苗地上部分因剪叶生长得到控制。

2.1.2施肥。晋艳研究认为,施肥是影响漂浮苗根系生长的最主要因素,要培养发达的根系,一定要掌握好施肥量。施肥量过高,抑制烟苗的生长,使烟苗茎杆矮化。施肥浓度可根据烟区气温调整,气温高的烟区可以适当控制施肥量,而气温低的烟区则可适当增加施肥量。

2.1.3漂浮苗炼苗。为提高漂浮苗茎杆韧性和移栽后的大田适应性、抗逆性,在烟苗移栽前,采取控水、控肥和揭膜日晒措施炼苗。姜仕全认为不同炼苗方法对壮苗率和烟草的营养状况有着直接的影响,以移栽前7d控肥,再剪1次叶,水层深度控制在10cm,白天全天揭开拱膜,晚上盖膜的炼苗处理为最佳。

2.2苗龄不同

不同苗龄的烟苗根系活力和栽后发根能力不同,生产上一般用苗龄为55~65d的烟苗移栽。吕芬等认为,漂浮苗的苗龄达60d左右时,是移栽最佳时期,此时烟苗的硝酸还原酶活性最大,烟苗根系、叶片光合能力、干物质积累量及根系活力均达到壮苗要求,移栽后缓苗期短,适应性强。若苗龄大于70d,则苗期太长,烟苗抗性差、苗弱。

2.3栽培技术

2.3.1高茎深栽和培土。烟茎具有很强的生根能力,高茎深栽是促进根系发育的有效措施。高茎深栽后,烟株根系的分布比短茎浅栽烟株根系变广变多,增加了根系对水肥吸收的能力,甚至还出现了分2层根系现象。研究表明,高茎烟苗(茎高15cm)深栽后发育所形成的根系在分布范围和总量上几乎是短茎烟苗(茎高5cm)栽后发育所成根系的2倍。在培土方式上,韩锦峰等认为,平栽分次培土成垄较一次起垄移栽更有利于烟株不定根的大量萌发。

2.3.2覆盖。烤烟地膜覆盖能增温保湿,保持和提高土壤肥力,减少养分流失,促进根系发育和烟株早发,提高烟株产质量。根系具有趋水趋肥性,当土壤养分分布不均匀时,根系会趋向养分密集的地方。研究结果表明,在南方多雨年份(云南玉溪),地膜覆盖栽培比不覆膜栽培根系干重增长42.8%,这说明覆盖地膜在促进烟草根系发育方面确实具有显著作用。另外,经双墒覆盖处理的烟草根系干重比地膜覆盖栽培和不覆膜栽培烟株根系干重分别增重40.5%、100%,说明双墒覆盖地膜更能促进根系的发育。王以慧等认为,采用洼垄移栽,栽后30d揭膜,于30d、40d 2次培土(10cm),对根系发育最好,高垄移栽不利于根系的生长发育。不同覆盖物和覆盖方式对烟草根系的影响不同。魏洪武等认为,秸秆覆盖可促进根系发育,提高产量和产值;地膜及地膜秸秆双覆盖,根系密集层分布较浅;不覆盖则土壤表层墒情较差,根系下扎,根幅较窄。

2.4不同肥料和施肥方式

肥料和施肥方式的不同会影响烟株根系的发育和分布。磷肥的施用对不定根的发育有一定抑制效应,而对主根和侧根有促进效应。氮肥对不定根的发育有促进效应,但这种促进效应会因磷肥的施用受到一定程度削弱,不过从最终对总根重的影响来看,氮肥的促根效果要显著大于磷肥。对于氮肥的种类和用量,张新认为用50% NO3--N和50% NH4+-N作氮源,氮素养分供应强度较大,有利于烟草早生快发。饼肥可促进烟株生长期根系下扎,对根系中后期生长极为有利。腐植酸可改良土壤,对化肥有增效作用,刺激作物生长,并能增强作物的抗逆性。

2.5不同烟草品种根系发育比较

虽然已有报道指出品种对根系有影响,但不同烟草品种之间烟草根系的差异报道较少。本研究的调查结果显示,不同烟草品种之间根系差异极其显著,单从根系干重来看,差异达近6倍。中国大面积推广的K326,在所调查的8个品种(PV106、326-6H12、K326、NC71、单育2号、S1640、Nicka55、G-15)当中,其根系量占第2位,说明良好的根系仍是形成产量、质量的基础,但是不是根系越大越好,还有待于进一步研究。

2.6土壤环境条件

2.6.1土壤类型。土壤类型对根系发育的影响主要表现在2个方面。一是不同土壤类型烟根发育特点不同;二是不同土壤类型对烟草根系生长发育与分布影响不同。美国的植烟土壤为砂壤,透气好,烟株根系发达,侧根多。

2.6.2土壤水分。韩锦峰等认为,在烤烟的整个生育期内,伸根、旺长和成熟期分别保持60%、80% 和60%左右的土壤相对湿度,对根系的发育和根系活力最为有利。

2.6.3土壤pH值。pH值为7.0~8.0,对烟草根系生长最有利。由于近年大量施用化肥,导致烟田土壤pH值发生改变。唐莉娜等认为,酸性植烟土壤(pH值5.0)施用适量石灰后土壤pH值调节至5.5~6.6,可明显促进根系生长和烤烟对N、P、K元素的吸收,提高N、P、K肥利用率;土壤pH值调节至7.0以上时,却明显抑制根系生长。

3烟草根系的研究方向

烟草的可持续发展,离不开对烟草根系基础的深入研究。目前,对烟草根系的研究,仅仅停留在形态和栽培措施上,今后应将研究方向转向其根际微生物和根际营养调控机制等基础理论上,以提高研究成果的实用性和针对性。

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