全 文 ：云南大学学报 (自然科学版), 2003 , 25 (增刊):125～ 127 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
香荚兰根生长发育的生物学特性研究
周恒苍 , 陈善娜 , 李坤季
(云南大学 生命科学学院 , 云南 昆明　650091)
摘要:主要对栽培品种对墨西哥香荚兰(Vanilla fragrans(Salisb.)Ames(V.plani folia Andr.))根生长发
育的基本生物学特性作了初步研究 ,讨论提出了一些有关香荚兰产业化种植的建议.
关键词:香荚兰;根;生长发育;生物学特性
中图分类号:Q 945.48　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(2003)S-0125-03
　　香荚兰属兰科 ,原产于墨西哥 ,是高档名贵的
天然香料.我国自 20世纪 60 年代初开始引种试
种.多年来 ,香荚兰研究工作多集中在栽培 ,加工和
病害防治方面 ,而有关香荚兰的基本生物学特性的
研究报道较少.本文对主要栽培品种墨西哥香荚兰
(文中简称”香荚兰”)根生长发育的基本生物学特
征进行探讨 ,为香荚兰种植生产提供参考.
1　材料与方法
采用大田观测和调查统计的方法 ,观察人工荫
棚桁架式裁培条件下 ,香荚兰植株新根的产生及各
类根的生长发育特点.同时调查统计存活气生根和
地下根的分布和数量及相应植株茎蔓生长情况.包
括:①香荚兰植株地下根 ,气生根及茎蔓生长情况
调查.选取植株生长状况良好的园地 2/3 hm2 ,设
置 4个调查小区(Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ , Ⅳ),相互对照.每个小
区中选取长 4m 的种植带 ,调查统计该种植带中香
荚兰根及相应植株茎蔓生长情况.包括:A ,长度 5
cm以上的存活气生根数 , A =存活气生根条数/4
m种植带(条/m);B ,新 、老茎蔓长度 , B =新 、老茎
蔓总长/4 m 种植带(m/4 m);C ,新抽茎蔓数 , C=
新抽茎蔓条数/4 m 种植带(条/m);D , 地下根长
度 ,因不便将长 4 m 的种植带上生长的香荚兰地下
根全部取出作调查统计 ,故采用样方法调查统计地
下根 ,即在香荚兰种植带面上设置长15 cm×15 cm
的样方 ,统计该样方下所生长的地下根长度 , D =
地下根总长/15 cm ×15 cm 植带(m/100 cm2).②
悬挂新生茎蔓及地面葡匐新生茎蔓上的新生根的
长度及生长情况调查.选取植株生长状况良好的
悬挂新生茎蔓及地面葡匐新生茎蔓各 10 根.对比
调查统计各茎蔓上自第 1 展开叶至第 8叶所在茎
上的平均根长及其中形成有根毛的区段长.③观测
调查根的产生及发育等.调查地点:云南省西双版
纳曼景傣香荚兰种植场.主要调查观察时间:2000
年 11月.通过以上定性或定量的观测和调查统计 ,
从而研究说明香荚兰根系生长的周期性 ,相关性及
向性运动等生长发育特点及其在生产上的应用.
2　结　果
2.1　香荚兰新根的产生方式及其特点　香荚兰新
根由茎节叶腋一侧或对侧长出 ,每个茎节通常能长
出1 ～ 2条 ,直径在 2 ～ 3 mm.香荚兰的种植生产
中 ,一般通过茎段扦插或组培繁殖幼苗 ,而不用种
子繁殖幼苗.因而除了种子产生的种子根外 ,香荚
兰新根全为由茎节产生的不定根.据产生新根茎节
的成熟度和所处的空间位置 ,可将产生新根的方式
和新根分为 3类:一是由地下和地表较成熟茎蔓产
生新根 ,包括扦插茎段的地下茎节产生的新根在
内.这种方式产生的新根因土壤中水肥条件较好 ,
生长较快 ,形成有大量分枝和根毛 ,是香荚兰植株
的主要吸收根.二是伴随新茎蔓的产生 ,在每一新
茎节一侧都产生了 1 条新根.在有支柱物的情况
下 ,新生根可固着在支柱物上形成具有攀缘性能的
固定根 ,引导茎蔓向上生长 ,并在同支柱物相接触
收稿日期:2003-03-02
　基金项目:云南省九五攻关项目(95A2-8).
　作者简介:周恒苍(1972-　),男 ,云南人 ,硕士生,主要从事香料研究开发.
的一面产生一定量的根毛 ,兼有一定的吸收功能.
在支柱物养分丰富的情况下 ,固定根可增加根毛数
量 ,加强吸收功能 ,并沿支柱物向下生长 ,入地形成
吸收根.但多数情况下 ,由于茎蔓的向上生长和无
附着物 ,新根常距地面较远并完全暴露于空气中 ,
随着幼茎的成熟停止生长并进而干枯死亡.故各成
熟茎节上常具一干枯气生根.在冬春干旱低温季
节 ,这些新根的干枯死亡较快 ,而高温高湿的雨季
相对存活时间较长.在新生茎蔓匍匐地上生长时 ,
新生根可在地表水肥因子的刺激下入地形成吸收
根.这与直立悬挂新生蔓上的新根生长情况有所不
同 ,如表 1所示.三是香荚兰植株的地上成熟茎节
可再次诱导形成新根.地上成熟茎蔓因距地面有一
段距离 ,因而难于象地下及地表茎一样通过土壤养
分的诱导而产生新根.成熟茎节上新根的产生多由
叶腋休眠芽萌动产生新的营养枝所诱导.在成熟茎
蔓的休眠萌动产生新枝蔓时 ,其新枝蔓所在成熟茎
上距新枝蔓所在的茎节的第 1 ～ 3个茎节处可诱导
产生新根 ,并能在无附着物的情况下迅速向下生
长 ,入地形成吸收根.其地上气生根部分有的可长
达 1 m以上.这种方式产生的根是地上存活气生根
的主要组成部分.此外 ,在地下根或气生根前段腐
烂或损伤的情况下 ,其后部的健壮成熟根段上可再
次脱分化形成新的根尖生长锥继续生长.根产生
后 ,不同的根具由不同存活时间(不同生长大周
期),通常地下根的存活时间大于气生根.因植株长
势及根所处环境的不同 , 不同的根存活时间在0.2
～ 2 a不等 ,在根存活的生长大周期内 ,由于季节的
周期性变化 ,根在不同季节的产生 ,生长速度及活
力也有所不同 ,从而表现出季节性的生长特点 ,并
影响根的生长大周期.
2.2　悬挂新生茎蔓及匍匐新生茎蔓上根的生长情
况差异　如表 1所示 ,直立悬挂生长的新生茎蔓上
新根几乎不形成根毛 ,生长较慢并随茎蔓的成熟而
停止生长和趋于衰老.匍匐新生茎蔓上根的生长因
有地表水肥因子的诱导而能快速生长 ,形成大量根
毛 ,随茎蔓的生长成熟而形成较长的根.这说明新
生茎上产生的新根在难以吸收到养分的条件下 ,生
长缓慢并将逐渐衰老死亡;相反 ,在有养分的情况
下 ,可诱导新根的旺盛生长.
2.4　香荚兰植株地下根 ,气生根及茎蔓生长情况
调查结果　如表 2 所示 ,在人工桁架式栽培条件
下 ,旺盛生长的香荚兰群体 ,每米种植带面上的香
荚兰植珠 ,其茎蔓总长平均可达 53.7 m ,气生根平
均为 132条 ,新抽茎蔓为 7.8条;同时它们彼此成
一定比例 , 平均每米茎蔓上具 2.5 条气生根 , 每
6.8 m茎蔓上能抽发 1 条新茎蔓 ,气生根总条数与
新抽茎蔓条数之比平均为 16.7;而每 100 cm2种植
带面下所生长的地下根总可达 1.3 m.
3　讨　论
3.1　香荚兰根的分类及其特点　为统一认识 ,便
于生产和有关科研工作的开展 ,据香荚兰根的生物
学特点 ,可将根作一简要分类.据功能可将其可分
为固定根和吸收根.固定根为固着于支柱物上 ,引
导茎蔓攀缘的根;而吸收根为长有大量根毛 ,具较
强吸收能力的根.据空间分布 ,根可分为地下根和
吸收根.地下根由地下茎节产生或由气生根入地后
表 1　直立悬挂新生茎蔓及匍匐新生茎蔓上根的生长情况比较
　　　　　　　　　　　　　　Tab.1 Comparison to the roo t on creeping stem and erect stem　　　　　　　　　　cm
自第 1 展开叶至第 8 叶所在茎上的平均根长
(其中形成有根毛的区段长) 总长 平均长
1 2 3 4 5 6 7 8 (1～ 8) (1～ 8)
直立新
生茎蔓(a)
0.2
(0)
1.3
(0)
1.4
(0)
1.6
(0)
8.0
(0)
8.9
(0)
5.8
(0)
6.4
(0)
41.6
(0)
5.2
(0)
匍匐新
生茎蔓(b)
0.2
(0)
3.0
(0)
8.5
(6)
14.3
(8)
15.4
(7)
18.6
(8)
17.0
(8)
20.0
(9)
97.0
(47)
12.1
(15.8)
比值
(b/ a)
1
(--)
2.3
(--)
6.1
(--)
8.9
(--)
1.9
(--)
2.1
(--)
2.9
(--)
3.1
(--)
2.4
(--)
2.4
(--)
126 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 25 卷
表 2　香荚兰根 ,茎生长情况调查
Tab.2 The g rowth of root and stem of vanilla
调查项目 比值
A B C D A/B B/ C A/C
重复 1 144.0 44.8 7.8 1.3 3.2 5.7 18.5
重复 2 126.5 45.2 8.5 1.4 2.8 5.3 14.9
重复 3 147.2 67.9 8.0 1.4 2.2 8.4 18.4
重复 4 110.3 56.7 7.3 1.1 1.9 7.8 15.1
合计 528.0 214.6 31.6 5.2 10.1 27.2 66.9
平均 132.0 53.7 7.8 1.3 2.5 6.8 16.7
形成 ,为吸收根 ,而气生根由地上茎节产生并裸露
于空气中 ,它可形成固定根或入地形成吸收根.地
下根与气生根 ,固定根与吸收根 ,相互间没有本质
的区别 ,都是不定根.它们是适应不同生长小环境
和不同功能需要而形成的根的不同“生活型” .其主
要区别在于:地下吸收根常形成分枝 ,根毛多 ,吸收
能力强 ,存活时间也相对较长 ,死亡原因多为根腐;
气生根一般不分枝 ,吸收功能相对较弱 ,存活时间
较短 ,死亡原因多为季节性的低温干旱.
3.2　香荚兰根的生长发育特点　香荚兰根的生长
发育特点可概括为 3 个方面:根生长的周期性 ,相
关性和向性运动.周期性主要表现为生长的大周期
和季节周期.根生长的大周期同根的产生方式及所
处的环境条件有关 ,同时受周期性季节变化的影
响 ,根的生长也表现了一定的季节性生长特点并影
响根的生长大周期.根生长的相关性则主要表现在
新根的产生同新蔓的形成有关 ,包括休眠芽萌动形
成新枝蔓对所在成熟茎产生新根的诱导.同时 ,根
系的生长同植株的生长状况有关 ,旺盛生长的香荚
兰植株 ,其地下根及气生根也较发达.香荚兰根生
长的向性运动有:向化性 ,向水性及根的向重力性
和横向生长运动等.香荚兰根系具有较强的向化性
和向水性 ,可向着水肥条件较好在地方快速生长 ,
并形成大量根毛吸取养分;对重力的感应 ,地下根
主要表现为横向生长运动 ,根尖常平行地面 ,引导
根在土表层一定范围内生长和分布;而气生根主要
表现为正向重力运动 ,也具有同支柱物的横向固着
或环绕运动.
3.3　香荚兰的生长发育特点在生产上的应用　据
香荚兰根的生物学特性 ,我们认为在香荚兰的产业
化种植生产中 ,要确保香荚兰群休的良好生长 ,实
现可持续生产 ,应营造同香荚兰根的生物学特性相
适应的适宜生长环境;适当的根系生长诱导调控措
施也较为关键.为此 ,据香荚兰根的生物学特性对
香荚兰的产业化种植生产提出以下建议:①香荚兰
的栽培中 ,科学合理的理蔓和压蔓是诱导和促进根
系生长较为有效和实用的生产措施.生产中应注意
通过及时 ,合理的理蔓和压蔓来调控香荚兰植株的
根系及群体生长;②应保证地下根在土壤中的合理
空间分布及其对土壤水肥条件的需求.西双版纳属
季节雨林气候 ,雨季过后 ,土表大量腐质殖被分解
耗尽 ,较多地下根外露 ,此时应及时覆土覆盖 ,以补
充土层养分 , 并使根系保持在适宜生长的土层深
度;③香荚兰根系不耐涝 ,也不耐旱 ,长期或周期性
的水淹或干旱都不利根系的生长.除雨季应注意排
水防涝外 ,也应加强旱季的有效水份供应 ,以防根
系干旱死亡.可结合根外施肥 ,采用少量多次的方
法补充水份和养分来维持和促进根的生长;④我国
现普通采用的人工桁架式栽培方式条件下 ,地上气
生根难以吸收到养分 ,常大量死亡 ,不利于香荚兰
群体的良好生长.生产中除上述建议外 ,应考虑进
一步研究改进该栽培方式.
参考文献:
[ 1] 　[日] 北条良夫.作物的形态与功能[ M] .郑丕光译.北
京:农业出版社 , 1983.
[ 2] 　林进能.香荚兰栽培[ M] .北京:科学普及出版社 ,
1983.
(下转第 134 页)
127增刊　　　　　　　　　　　　　周恒苍等:香荚兰根生长发育的生物学特性研究
Studies on resistances of Cucurbita f icifolia
YIN Mei , YANG Ming-zhi , CHEN Shan-na , CHEN Xiao-lan
(Department of Bio technology , Yunnan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:In this paper , comparaing on morphology of roo ts , amino acids and some elements in Cucurbita
f ici folia and Cucurbi ta moschata , studies on the relationship betw een resistances and mo rphology of roots ,
amino acids and some elements.
Key words:Cucurbita f ici folia ;resistances;roots;amino acid;element
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(上接第 127 页)
A study on biological character of root crow th and devel
opment of Vanilla plani folia
ZHOU Heng-cang , CHEN Shan-na , LI Kun-ji
(Schoo l of Life Science , Yunnan University , Kunming 650091 , China)
Abstract:The biological character of grow th and development of roo t of Vani lla planifolia was studied.
And a few suggestions about Vani lla cultivation w ere made.
Key words:Vani lla plani fol ia;roo t;g row th and development;biological character
134 云南大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　　　第 25 卷