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Configuration and Dynamic Formation of Root System in Flue-cured Tobacco

烤烟根系构型及动态建成规律的研究



全 文 :Vol. 31 , No. 7
pp. 915 - 920  July , 2005
作  物  学  报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 31 卷 第 7 期
2005 年 7 月  915~920 页
烤烟根系构型及动态建成规律的研究
易建华 孙在军 贾志红 3
(长沙卷烟厂技术中心 , 湖南长沙 410007)
摘  要 : 采用根箱法和大田根土切片法 ,结合 CID2600 图象分析系统对烤烟根系构型和动态建成规律进行了研究 ,结果
表明 ,烤烟根系生物量随土层深度增加呈指数递减 ,以 0~20 cm土层中的最高 ;不同生育时期根系构型均呈“T”型 ,主要
由一级侧根决定 ,其分布的角度范围为 0~90°,其生物量集中在 20°~50°区间 ,占总量的 6017 % ,二级侧根数量集中在 50°
~80°区间 ,占其总量的 56 % ;不定根按着生位置与发生先后可分为 3 轮 ,愈靠近土壤上层 ,其分布愈与垄土表面平行 ;生
产中基肥的几种不同施用方式未改变根系“T”型结构 ,但影响其在不同土层中的分布。根系生物量在苗期、移栽至成熟
前期随发育进程呈指数递增 (还苗时期除外) ,而在同一深度土层内随时间进程呈线性增长。
关键词 :烟草 ;根系构型 ;分布特征 ;动态建成 ;不定根
中图分类号 : S572
Configuration and Dynamic Formation of Root System in Flue2cured Tobacco
YI Jian2Hua ,SUN Zai2Jun ,J IA Zhi2Hong3
( Technical Centre of Changsha Cigarette Factory , Changsha 410007 , Hunan , China)
Abstract : Root2boxing and rhizosphere section2cutting in the field were adopted to study the configuration and dynamic
formation of root system in flue2cured tobacco with the help of a CID2600 image2processing system 1The results showed that
the biomass of the root system of flue2cured tobacco was exponentially decreased with the increase of soil depth , reaching its
maximum in 0 - 20 cm ; the configurations of the root system took the‘T’shapes in different stages of growth , and were
mainly composed of its initial lateral roots whose distributing angle ranged between 0°and 90°, and whose biomass mainly
concentrated between 20°and 50°, accounting for 6017 % of the total root2system ; the secondary lateral roots of the root
system mainly distributed between 50°- 80°, accounting for 56 % of the total root2system; the adventitious roots of the root2
system could be divided into three groups depended on their initiate positions and sequences of growth , and became more
parallel to the ridge surface as their positions were near the upper layer of soil ; the different ways of base fertilizer use in
production did not significantly change the T2shaped configuration of the root system , which was typical in upper soil and a
typical in lower soil , but had an effect on the distribution of the roots in different depth of soil1 The biomass of the root
system was exponentially increased during the seedling stage and the stage from transplanting to maturing ( not including
transplanting shock) , and linearly increased with time in the same depth layer of soil1
Key words : Tobacco ; Root2system configuration ; Distributing pattern ;Dynamic formation ; Adventitious roots
  作物根系的生长发育对地上部的生长发育有重
要影响[1 ,2 ] ,只有根系生长良好才能使作物吸收充
足的水分和养分而获得优质高产。因此 ,近年来不
少学者对不同作物根系的构型、动态建成规律以及
不同根群的功能及调控技术等方面进行了研
究[3~14 ] ;一些学者对烟草根系的生长规律虽也有些
研究[15~21 ] ,但对其构型和动态建成研究较少 ,有关
烟草一级侧根空间伸展角度的研究未见报道 ,为此
本文进行了这方面的初步研究 ,旨在为今后的遗传
改良和栽培技术提供理论依据。
1  材料和方法
试验在中国烟草长沙技术中心 (湖南浏阳)烟草
科学研究所进行 ,供试品种为 G80 ( Nicotiana tabacum
L1) 。将 G80 包衣种子播在烟草专用育苗漂浮盘
中 ,置日光大棚温室营养液床漂浮培养 , 营养液为
基金项目 : 湖南省烟草专卖局重点项目 ( K2003002)资助。
作者简介 : 易建华 (1965 - ) ,湖南南县人 ,农艺师 ,硕士 ,从事烟草生理生化研究。3通讯作者 :贾志红。E2mail :jzh2991 @1631com
Received(收稿日期) :2004203225 ,Accepted(接受日期) :20042112071

湖南省烟草专用育苗营养液 ,当温度超过 32 ℃时 ,
揭膜通风 ,降温除湿。待第 6 片真叶展开时移植到
大田和根箱中。
111  大田不同施肥方式试验设计
施肥采用固定氮素用量 120 kg/ hm2 ,N∶P2O5∶
K2O = 1∶1∶3 ,基肥配方为发酵菜籽饼肥、钙镁磷肥、
过磷酸钙、烟草专用复合肥、硫酸钾。基肥采用双层
施肥方式 ,下层为条施 ,上层为穴施 (撒施处理没有
穴肥) ,设窄幅条施、宽幅条施、双侧条施和撒施 4 个
处理。以垄中线为中心点 ,窄幅条施处理的施肥幅
宽为 10~15 cm ,宽幅条施处理的施肥幅宽为 70~80
cm , 撒施处理的施肥幅宽为 120 cm ,双侧条施处理
为距垄中线两侧各 10 cm 处 ,幅宽为 5~8 cm。基肥
占总氮量的 70 % ,条施肥∶穴施肥按 3∶2 施入。追肥
为硝酸钾 ,占总氮量的 30 % ,在揭膜培土时施入。
每个处理 3 次重复 ,随机排列 ,每个小区 36 m2 ,单行
高垄 (施用条施基肥后起垄 , 高 30~35 cm) ,行株距
为 120 cm × 50 cm。移栽后的前 20 d 采用微膜
覆盖。
112  根箱法试验设计
根箱长 ×宽 ×高为 55 cm ×55 cm ×50 cm ,每箱
定植 1 株 ,基质为大田耕作层土 ,施肥采用固定氮素
用量 5 g/ 株 ,N∶P2O5∶K2O = 1∶1∶3 ,肥料配方同大田。
113  根系取样及生物量测定方法
将根箱相对的两侧打开后 ,用清水轻轻冲洗去
根上的土壤 ,洗净后进行拍照和测定 ;大田和根箱中
的根系分层取样 ,用长 48 cm、宽 15 cm 的钢刀对根
土进行平行垄和垂直垄方向纵向分层切取 ,每层厚
度为 10 cm ,装入 60 目的尼龙网袋中用清水洗净 ,于
105 ℃杀青 015 h ,80 ℃烘至恒重 ,每次取 5 个重复。
114  根系特征 (一级侧根空间伸展角度)测定
将根箱一侧打开 ,用钢刀对根土进行水平切和
纵切 ,每层厚度 115 cm ,用数码相机进行分层拍照 ,
在计算机上将所拍连续根土切片图在 CI2600 型根
系图象分析系统上进行测定和计算。一级侧根伸展
角度为其与主茎垂直延长线的夹角。
2  结果与分析
211  烤烟根系动态建成规律的研究
21111  烤烟苗期根系建成动态   由表 1 可以看
出 ,烤烟根系生物量随叶龄的增加而增加 ,随时间呈
指数增长。在第 3 片真叶展开时 ,出现了二级侧根 ,
在第 6 片真叶展开时出现了三级侧根 ,第 4~6 真叶
展开期间根系生物量均是上一叶龄的 2~3 倍 ,说明
这个时期是烟苗根系生长的主要时期 ,亦是烟苗根系
生长物理调控 (控水锻苗)和化学调控的关键时期。
表 1 烤烟苗期根系生长动态
Table 1 Dynamic growth of the root system of flue2cured tobacco during the seedling stage
观察期
Observation
stage
最长根长
Maximal length
of root
(mm)
根数
Total No1 of
roots per plant
一级侧根数
No1 of first lateral
roots per plant
二级侧根数
No1 of second lateral
roots per plant
三级侧根数
No1 of third lateral
roots per plant
根干重
Dry weight of roots
(g/ 102plant)
2 片展开叶 Two leaves expanded 38109 ±01584 8127 ±01369 8100 ±01577 0100 0100 0101 ±01003
3 片展开叶 Three leaves expanded 71130 ±01651 17190 ±01493 12130 ±01351 5160 ±01152 0100 0102 ±01001
4 片展开叶 Four leaves expanded 87100 ±01577 25100 ±01577 14160 ±01306 9175 ±01029 0100 0106 ±01003
5 片展开叶 Five leaves expanded 91138 ±01379 33113 ±01469 23138 ±01313 10140 ±01153 0100 0112 ±01002
6 片展开叶 Six leaves expanded 111110 ±01586 69100 ±01577 34100 ±01577 35100 ±01764 13160 ±01058 0136 ±01009
  注 :平均值±标准误 ( n = 5) ,下同。Note :Mean ±S E( n = 5) 1 The same below.
表 2 不同生育时期烤烟根系生长动态(根箱)
Table 2 Dynamic growth of the root system of flue2cured tobacco during different periods of growth ( in root boxes)
移栽天数
Days after
transplanting(d)
最长根长
Maximal length
of root (cm)
侧根干重
Dry weight of lateral
roots per plant (g)
不定根数
Number of adventitious
roots per plant
不定根干重
Dry weight of adventitious
roots per plant (g)
总根重
Dry weight of all roots
per plant (g)
25 38180 ±01416 1145 ±01029 19100 ±01577 0135 ±01006 1180 ±01057
37 40140 ±01306 3114 ±01031 39100 ±01577 1187 ±01035 5101 ±01107
41 47150 ±01289 3126 ±01083 47100 ±01577 2103 ±01035 5129 ±01049
44 58150 ±01651 5100 ±01611 50100 ±01577 2120 ±01058 7120 ±01057
55 66130 ±01352 6195 ±01247 66100 ±01577 2183 ±01035 9187 ±01035
66 73120 ±01416 9100 ±01208 77100 ±01577 7100 ±01099 16100 ±01150
  注 :打顶时间是移栽后 54 d。Note : Topping time was 54 days after transplanting1
21112  移栽后烤烟根系建成动态   由表 2 可以
看出 ,烤烟在移栽后 ,根系生物量随时间呈指数增
长 ,根系生长的高峰期在移栽后 41 d 以后 ,此期次
生根和不定根根系干重显著增加。去顶后 12 d ,侧
619     作   物   学   报 第 31 卷  

根干重较打顶前增加了 2915 % ,而不定根系干重是
打顶前的 215 倍 ,说明去顶前后这一时期是侧根和
不定根根系迅速生长和干物质积累的主要时期 ,生
产中的去顶措施并未造成根系的衰退。不定根在去
顶后仍然不断发生 ,其生物量在移栽后 66 d 为侧根
的 7718 % , 占总根量的 4318 %。
21113  不同生育时期烤烟根系在不同土层中的时
空动态分析   由表 3 可知 ,在不同生育时期 ,根系
生物量随土层深度的增加呈指数减少 ,而在同一深
度区域内 ,根系生物量随时间呈线性增加。图 1 是
烟株移栽后根系生物量时空分布变化的回归等值线
图 ,它的方程是 Y = 21118 + 21677 X1 - 01122 X2 +
11908E - 03 X21 + 31560E203 X22 - 41083E - 03 X1 X2 ( Y :干
重 , X1 :土层深度 , X2 :时间) 。由表 3 和图 1 可以看
出 ,在各个生育时期 ,根系生物量主要分布在 0~20
cm深的土层内 ,占总量的 70 %以上 ,这主要归因于
近基部次生根的增粗和不定根数量增多及增粗。在
20~30 cm 深的土层中 ,根干重在移栽后第 37、41、
44、55 和 66 d 分别占总量的 1314 %、811 %、1115 %、
718 %和 15 % ;在移栽后 37~55 d ,30 cm 以下土层中
分布的根系生物量仅为总根量的 1 %~218 % ,这表
明在中心花开放前 (即去顶时) ,30 cm 以下土层内
根系生物量随时间变化较小。随移栽后天数的增
加 ,根系下扎深度呈线性增加 ,从 0 值等值线曲线可
看出还苗期根系下扎速度较慢 ,随时间推移 ,根系向
下生长速度加快 ;移栽 35 d 前 ,在深 23 cm 以下的土
层内极少有根系分布 ,即此时绝大多数的根系垂直
下扎深度不超过 23 cm ;同样 ,移栽 45 d 前、50 d 前
和 55 d 前 ,分别在深 35 cm、43 cm、48 cm 以下的土层
内极少有根系分布。
图 1 烟株移栽后根系生物量分布的回归等值线图(根箱)
Fig11 Regression isograms of the root biomass of flue2cured
tobacco after transplanting ( the root boxing experiment)
表 3 不同生育时期不同土层内根系生物量的变化(根箱)
Table 3 Changes of the root biomasses in different soil layers during different stages of growth( the root2boxing experiment)
土层深度
Depth of soil (cm)
移栽天数 Days after transplanting
37 d 41 d 44 d 55 d 60 d
0 - 10 1110 ±01057 2129 ±01049 3111 ±01049 6145 ±01029 7171 ±01067
10 - 20 0162 ±01009 0171 ±01021 1104 ±01031 1149 ±01032 3177 ±01035
20 - 30 0127 ±01208 0127 ±01035 0156 ±01015 0170 ±01044 2144 ±01042
30 - 40 0102 ±01008 0107 ±01006 0114 ±01006 0125 ±01060 1165 ±01025
40 - 50 — — 0103 ±01006 0106 ±01006 0168 ±01041
212  烤烟根系构型的研究
21211  烤烟根系主要类群分析   由表 4 可以看
出 ,烤烟根系直径大于 5 mm 的根系主要是一级侧
根类群 ,后发的不定根不论是直径还是长度都远不
如一级侧根 ,但在中、后期 ,不定根数量显著多于一
级侧根。不定根按着生位置与发生先后可分为 3
轮 ,不同轮次的不定根数量差异不明显 ,而重量以第
2 轮不定根最重 ,在终烤期不定根生物量占整个根
系总生物量的 4516 %。从根系分布的角度来看 ,一
级侧根的角度范围较大 ,为 0~90°,这构成了整个根
系的基本框架 ,而不同轮次的不定根根系愈靠土壤
上层 ,其分布愈与垄土表面平行。
21212  一级侧根类群分析   由表 5 和图 2 可以
看出 ,直径 < 5 mm 的一级侧根分布较广 ,其中 40°~
60°区间一级侧根数量占到其总数量的 4419 % ,而直
径 > 5 mm 的数量少 ,分布广 ,集中度不明显。在重
量分布方面 ,20°~50°区间内的一级侧根生物量占到
总重量的 6017 % ,其直径也显著大于其他角度区间
的根系 , 81°~90°区间内的根系生物量占总量的
1411 % ,而 0~20°区间内的根系生物量仅占 212 %。
二级侧根的分布角度亦较广 ,但在 50°~80°区间内
的根数占其总数的 56 %。二级及其以上侧根数量
多且较细小 ,表面积大 ,分布广 ,有利于吸收土层中
的养分。
719 第 7 期 易建华等 :烤烟根系构型及动态建成规律的研究    

表 4 烤烟根系主要类群特征分析
Table 4 Character analyses of main root groups of the root system of flue2cured tobacco
观察项目
Item
一级侧根
First lateral root
第 1 轮不定根
First adventitious root
第 2 轮不定根
Second adventitious root
第 3 轮不定根
Third adventitious root
D < 1 mm (条/ 株) (No1/ plant) — 6167 ±01065 2100 ±01153 2100 ±01153
D > 1 mm (条/ 株) (No1/ plant) — 10100 ±01099 8133 ±01174 11133 ±01165
D > 2 mm (条/ 株) (No1/ plant) — 7133 ±01035 4167 ±01089 1167 ±01069
D > 3 mm (条/ 株) (No1/ plant) — 6100 ±01115 6100 ±01265 1100 ±01099
D < 5 mm (条/ 株) (No1/ plant) 18167 ±01091 — — —
D > 5 mm (条/ 株) (No1/ plant) 15133 ±01335 — — —
最大直径 Maximal diameter (mm) 12151 ±01289 4190 ±01058 5101 ±01201 3129 ±01049
最小直径 Minimal diameter (mm) 1186 ±01031 0112 ±01015 0111 ±01019 0108 ±01006
最长 Maximal length (cm) 77121 ±01409 55138 ±01312 51175 ±01946 34128 ±11404
最短 Minimal length (cm) 40100 ±01577 37100 ±01577 25100 ±01577 13100 ±01577
平均长度 Average length (cm) 60100 ±11000 36177 ±01395 31153 ±01290 19173 ±01369
重量 Weight (g/ plant , D > 5 mm) 19122 ±01591 — 7196 ±01083 —
重量 Weight (g/ plant , D < 5 mm) 6147 ±01165 7103 ±01089 2150 ±01058 4105 ±01104
角度范围 Range of angle (°) 0~90 65~80 70~85 80~90
  注 :取样时期为烟叶的终烤期 (根箱) ,D 为直径 ,下同。
Note : Sampling at the end of curing ( in root boxes) , D stands for diameter1 The same below1
表 5 一级侧根类群特征分析(根箱)
Table 5 Character analyses of the initial lateral roots ( in the root2boxing experiment)
角度
Angle
D < 5 mm
No1 of first lateral
roots per plant
D > 5 mm
No1 of first lateral
roots per plant
最大长度
Maximal
length
(cm)
平均长度
Average
length
(cm)
最大直径
Maximal
diameter
(mm)
二级侧根
No1 of second lateral
roots per plant
干重
Dry weight of all
lateral roots per
plant (g)
81 - 90° 015 ±01058 310 ±01115 68165 ±01325 48100 ±01577 5194 ±01070 211100 ±11000 8118 ±01098
71 - 80° 510 ±01577 015 ±01058 62150 ±01289 51150 ±01289 3134 ±01070 503100 ±71000 2142 ±01061
61 - 70° 110 ±01099 210 ±01153 36100 ±01577 22150 ±01289 3150 ±01058 380100 ±151750 4195 ±01076
51 - 60° 710 ±11528 115 ±01058 62160 ±01832 44110 ±01586 5118 ±01042 513100 ±31511 5192 ±01111
41 - 50° 410 ±01577 310 ±01058 76160 ±01577 47120 ±01399 7146 ±01031 260100 ±11000 1412 ±01152
31 - 40° 210 ±01577 115 ±01099 73110 ±01306 44145 ±01293 7124 ±01031 172100 ±11528 8179 ±01166
21 - 30° 215 ±01173 210 ±01099 68195 ±01586 44155 ±01732 9120 ±01058 298100 ±41163 12197 ±01165
11 - 20° 110 ±01176 015 ±01058 55100 ±11111 42155 ±01293 4111 ±01049 105100 ±21887 1125 ±01028
< 10° 115 ±01058 010 35150 ±01732 23100 ±01586 1133 ±01031 63100 ±11000 0161 ±01058
图 2 不同角度一级侧根根系生物量百分比分布(根箱)
Fig12 Dry weight percent of first lateral roots in
different angle( in root boxes)
21213  不同时期不同土层根系垂直分布  由图 3
可知 ,在各生育期 ,烟株根系在土层中的垂直分布呈
“T”型结构 ,其生物量随土层深度增加而递减 ,大多
集中分布在 0~20 cm 的土层内 ,30 cm 以下土层中
分布很少。
21214  烤烟根系分布对肥料的响应
由表 6 可知 ,大田不同施肥方式下 ,根系生物量
主要集中在 10~20 cm 的土层中 ,20 cm 以下的根系
重量不足其总量的 10 % ,这与湖南浏阳烟区耕作层
浅且犁底层坚硬、降雨量多有关 ;窄幅条施、宽幅条
施、双侧条施和撒施处理的根系在 10~20 cm 深土
层中的比例分别为 56197 %、63181 %、53197 %和
65167 % ,在 20~30 cm 深土层中的为 9136 %、
图 3 不同生育时期烟株根系在土壤中的垂直分布(根箱)
Fig13 Vertical distribution of the root system of flue2cured
tobacco in different soil layers during different stages of
growth ( the root2boxing experiment)
曲线由左到右分别表示移栽后第 37、41、44、55、66 天。
Curves from left to right were for the 37 d , 41 d , 44 d , 55 d , 66 d
after transplanting respectively1
819     作   物   学   报 第 31 卷  

8158 %、8128 %和 7169 % ,这表明宽幅条施和撒施处
理能促进根系向 10~20 cm 土层中的分布。由表 7
可知 ,不论何种施肥方式 ,垄土中水平分布的根系生
物量随与烟茎距离的增加而减少 ,但宽幅条施、双侧
条施处理促进根系向 10~30 cm 中外缘垄土分布 ,
且宽幅条施处理还能促进根系向相邻烟株的中间垄
土分布 (20~30 cm) ;平行垄轴方向纵切的根系生物
量以窄幅条施最重 ,双侧条施次之 ,其他两种方式较
少 ,而垂直垄轴方向纵切的根系生物量以宽幅条施
最重 ,窄幅条施次之 ,双侧条施最低。平行和垂直纵
切根系生物量总和等于整个根系生物量 ,其大小依
次为窄幅条施 > 宽幅条施 > 撒施 > 双侧条施。以上
结果说明 ,基肥的几种不同施用方式未改变根系
“T”型结构的基本构型 ,但影响根系在不同土层中
的分布。
表 6 基肥不同施用方式下烟株根系干重的垂直分布(大田)
Table 6 Vertical distribution of the root system in dry weight with different ways of base fertilizer use ( in the field)
土层深度
Depth of soil
窄幅条施
Narrow stripe dressing
(g/ plant)
宽幅条施
Broad stripe dressing
(g/ plant)
双侧条施
Double2side dressing
(g/ plant)
撒施
Fertilizer broadcasting
(g/ plant)
0~10 cm 13121 a 10101 c 11135 b 8103 d
10~20 cm 22135 b 23113 a 16123 d 1918 c
20~30 cm 3167 c 3111 b 2149 c 2132 c
总根重
Total weight of roots 39123 a 36125 b 30107 c 30115 c
  注 : 表中各列数据后小写字母不同表示其差异在 5 %水平上显著 ,下同。
Note : Values within rows followed by a different letter are significantly different at 5 % level1 The same below1
表 7 基肥不同施用方式下烟株根系干重的水平分布(大田)
Table 7 Horizontal distribution of the root system in dry weight with different ways of base fertilizer used in the field
施肥方式
Fertilization way
平行垄中轴纵切根重
Dry root weights of the vertical sections
along the ridges (g/ plant)
垂直垄中轴纵切根重
Dry root weights of the vertical sections
perpendicular to the ridges (g/ plant)
20~30 cm 10~20 cm 0~10 cm Sum 20~30 cm 10~20 cm 0~10 cm Sum
总根重
Total weight of roots
per plant (g)
窄幅条施 Narrow stripe dressing 2104 a 2155 a 14114 a 17122 a 3129 a 4141 a 12146 c 20115 b 37137 a
宽幅条施 Broad stripe dressing 1143 b 2150 a 8152 c 12145 c 1104 c 4114 b 17163 a 22180 a 35124 b
双侧条施 Double2side dressing 2100 a 2145 ab 9146 b 13190 b 1144 b 2170 c 10173 d 14187 d 28176 c
撒施 Fertilizer broadcasting 1105 c 2132 b 8143 c 11179 d 1112 c 1177 d 14124 b 17112 c 28191 c
  注 :20~30 cm、10~20 cm、0~10 cm 表示切点与烟茎的距离。
Note : 20 - 30 cm , 10 - 20 cm and 0 - 10 cm indicate the distances from tobacco stem to the cutting point1
3  结论与讨论
311  烤烟根系建成动态在苗期至成熟前期随发育
进程呈指数递增 (还苗时期除外) ,而在同一深度区
域内 ,土层中根系生物量随时间呈线性增长 ;根系主
要有三级侧根和三轮不定根 ,随发育进程依次发生 ,
第 3 叶展开时 ,出现二级侧根 ,第 6 叶展开时出现三
级侧根 ,不定根的发生是在移栽后 10~20 d 左右 ,
随培土的次数增加而产生不同轮次的不定根。
312  烤烟根系基本构型在不同生育时期均呈“T”
型 ,根系干重在土层中的分布随深度增加呈指数递
减 ,根系干重主要分布在 0~20 cm 的土层中 ,占总
量的 70 %以上 ;根系构型主要由一级侧根所决定 ,
一级侧根的角度范围为 0~90°,其中 20°~50°区间
的根系生物量占总生物量的 6017 % ,值得注意的
是 ,在 81°~90°区间根系重量也较高 ,占到 14 % ,而
0~20°根系重量百分比分布很小 ,这与根系吸水吸肥
特性相一致 ,角度小的根系主要功能是下扎吸水 ,角度
大的主要是吸收养分 ;二级侧根的数量集中在 50°~
80°区间 ,占总数的 56 % ;不同轮次的不定根根系愈
靠土壤上层 ,其分布愈与垄土表面平行 ;二级及其以
上侧根和不定根数量多且较细小 ,表面积大 ,分布
广 ,有利于吸收土层中的养分。生产上基肥的几种
不同施用方式未改变根系的“T”型结构 ,但影响根
系在不同土层中的分布 ,对根系形态学特征的影响
尚待研究。其原因可能是大田耕作层浅 (约 16 cm ,
起垄后垄高 30~35 cm) 、犁底层坚硬及降雨量多影
响了施肥方式对根系构型的调控作用 ,难以改变根
系的基本构型 ;耕作层浅、犁底层坚硬必然导致土壤
保肥能力弱 ,只要降雨引起垄沟积水 ,就会使中下层
垄土中的肥料流失。亦可能与追肥垄顶面水施有关 ,
施用追肥时 ,烟株进入旺长初期 , 叶长已达 30~
35 cm ,这样可阻挡大部分雨水对追肥的淋溶 ,使得
此时上层垄土中的养分较中下层的多。
313  栽培烤烟具有苗期为直根系和移栽后为须根
系的特点 ,在苗期主根生长的同时 ,多级侧根依次生
长出来 ,在移栽以后 ,主根的断裂或损伤使一级侧根
对烟草的生长和根系构型起着决定性作用 ,因此在
苗期培育的一级侧根越多 ,烟株中后期的根系就会
919 第 7 期 易建华等 :烤烟根系构型及动态建成规律的研究    

越庞大 ,有利于吸收水分和养分。而烟草又具有易
发生不定根的特性 ,对于二段育苗方式 ,当取第 3~
4 真叶展开的烟苗进行假植时 ,在不少情况下其主
根自近基部断裂而发生数量不等的不定根以补偿部
分或大部分损失的一级侧根 ,当烟苗移栽一段时间
后 ,埋入土中的茎上又不断发生不定根 ,这样 ,整个
根系更类似须根系。
314  本研究的试验场地位于湖南省浏阳烟草种植
区 ,G80 是当地重要的烤烟种植品种 ,因为该地区具
有特殊气候和土壤 ,很多年份从 4 月起的梅雨季节
约有 40~50 d ,前期低温寡照 ,后期常有 37 ℃以上的
高温干旱天气 ;因此移栽后烟株根系的生长会因为
气温低、雨水过多而生长缓慢 ,移栽 37 d 前 ,下扎深
度超过 20 cm 的根系生物量不到总量的 14 % ;且又
因当地大田耕层浅 ,犁底层坚硬 ,烟株根系只能扎入
数厘米 ,所以在大多数年份 ,后期遇到高温干旱天气
常导致上层垄土中部分根系死亡。因此 ,为了烟叶
优质高产 ,必须在烟苗移栽后促苗早生快发 ,而在烟
株生育中后期需不断培土以增加不定根的数量 ,培
壮根系 ,扩大根系的吸收面积 ,促进烟株正常生长。
为此 ,在生产上基肥不宜施得过深 ,否则烟苗移栽早
期因根系下扎缓慢不能及时吸取到足够的养分而生
长缓慢 ,而且还会因雨水多、耕作层浅、犁底层坚硬
造成肥料大量流失。
315  对湘东烟草种植区来说 ,今后需要细化根系构
型和建成动态的研究 ,得出最优水肥配合下优良根
型特征的详细参数 ,为施肥最佳时间和空间位点的
选择提供理论依据。
References
[1 ]  Miao G2Y(苗果园) , Zhang Y2T(张云亭) , Yin J (尹钧) . Study on
winter wheat root growth on dry land in the loess plateau area. Acta
Agronomica Sinica (作物学报) ,1989 ,15 (2) :104 - 115 (in Chinese
with English abstract)
[2 ]  Wang F2H(王法宏) ,Wang X2Q (王旭清) ,Liu S2Y(刘素英) . The
latest progress on the relation between root distribution and crop yield.
Shandong Journal of Agricultural Sciences (山东农业科学) ,1997 ,4 :
48 - 51(in Chinese)
[3 ]  Liao H (廖红) , Ge Z2Y(戈振扬) , Yan X2L (严小龙) . Ideal root
architecture of plant phosphor absorbing under intimidation by coupling
water and phosphor : simulation and appliance. Chinese Science Bulletin
(科学通报) ,2001 ,46 (8) :641 - 646(in Chinese)
[4 ]  Zhang A2L (张爱良) ,Miao G2Y(苗果园) ,Wang J2P(王建平) . The
latest progress on winter wheat root system and its control technology.
Crops (作物杂志) ,1997 , (2) :3 - 4(in Chinese)
[5 ]  Li S2K(李少昆) ,Wang C2T(王崇桃) ,Wang Z2Y(汪朝阳) ,Zhang
W2F(张旺锋) . A study on the distributing pattern and construction of
high2yield cotton root system in North Xinjiang. Acta Gossypii Sinica
(棉花学报) ,2000 ,12 (2) :67 - 72 (in Chinese with English abstract)
[6 ]  Fan X2L (樊小林) , Shi Z2J (史正军) , Wu P (吴平) . Effects of
nitrogen fertilizer on parameters of rice ( Oryza sativa L1 ) root
architecture and their genotypic difference. Journal of Northwest Sci2
Tech University of Agriculture and Forest (Natural Science Edition) (西
北农林科技大学学报·自然科学版) , 2002 ,30 (2) : 1 - 5 ( in
Chinese with English abstract)
[7 ]  Li P(李鹏) ,Li Z2B(李占斌) ,Hao M2D(郝明德) ,Zheng L2Y(郑良
勇) . Root distribution characteristics of natural grassland on loess
plateau. Research of Soil and Water Conservation (水土保持研究) ,
2003 ,10 (1) :144 - 146 (in Chinese)
[8 ]  Sun G2Y(孙广玉) , Zhang R2H (张荣华) , Huang Z2W(黄忠文) .
Soybean root distributions in meadow2blackland and albic2soil . Chinese
Journal of Oil Crop Sciences (中国油料作物学报) ,2002 ,24 (1) :45 -
47 (in Chinese with English abstract)
[9 ]  Ren A2Z(任安芝) , Gao Y2B (高玉葆) ,Wang J2L (王金龙) . Root
distribution and canopy structure of Salix gordejevii in different sandy
land habitats. Acta Ecologica Sinica (生态学报) ,2001 ,21 (3) :399 -
404 (in Chinese with English abstract)
[10 ]  Guo Y(郭焱) ,Li B2G(李保国) . The latest progress on dummy
plant1 Chinese Science Bulletin (科学通报) ,2001 ,46 (2) :273 - 280
(in Chinese)
[11 ]  Lynch J P. Root architecture and plant productivity. Plant Physiology ,
1995 ,109 :7 - 13
[12 ]  Lungley D R. The growth of root system—a numerical computer
simulation model1 Plant and Soil ,1973 ,38 :145 - 159
[13 ]  Zheng J2S(郑景生) ,Lin W(林文) ,Jiang Z2W(姜照伟) ,Li Y2Z
(李义珍) . Root development morphology for super high yielding rice.
Fujian Journal of Agricultural Sciences (福建农业学报) ,1999 ,14
(3) :1 - 6 (in Chinese with English abstract)
[14 ]  Lynch J P , Nielsen K L , Davis R D. Simroot : modeling and
visualization of botanical root systems. Plant and Soil ,1997 ,180 :139
- 151
[15 ]  Yang L2B(杨林波) ,Shao H2F(邵惠芳) ,Zhang X2J (章新军) , Yu
J2J (于建军) ,Ma X2M(马新明) . Recent advances in tobacco root
system. Tobacco Science & Technology (烟草科技) ,2002 ,10 :45 -
48 (in Chinese)
[16 ]  Ma X2M(马新明) ,Wang X2C(王小纯) ,Ni J2H(倪纪恒) ,Liu G2S
(刘国顺) . Characteristics of tobacco root development on different
types of soil . Acta Tabacaria Sinica (中国烟草学报) ,2003 ,9 (1) :
39 - 44 (in Chinese with English abstract)
[17 ]  Ma X2M(马新明) ,Liu G2S(刘国顺) , Wang X2C(王小纯) ,Ni J2
H(倪纪恒) . The development of tobacco root system and its relation
with plant growth1 Acta Tabacaria Sinica (中国烟草学报) ,2002 ,8
(3) :26 - 29 (in Chinese with English abstract)
[18 ]  Chao F2C(晁逢春) ,Zhang F2S(张福锁) ,Yang Y2H(杨宇虹) ,Li C2
J (李春俭) . Effects of factors on the growth of tobacco root. Scientia
Tabacaria Sinica (中国烟草科学) ,2003 ,24 (2) :5 - 8 (in Chinese)
[19 ]  Han J2F(韩锦峰) ,Wang G2H(王根恒) . Effects of different cultural
methods on roots development of flue2cured tobacco. Henan Journal of
Agricultural Sciences (河南农业科学) , 1996 , 11 : 12 - 13 ( in
Chinese)
[20 ]  Cheng J2F(程建峰) , Pan X2Y(潘晓云) ,Liu Y2B (刘宜柏) . The
latest progress on methods of studying crop root system. Acta
Agriculturae Jiangxi (江西农业学报) ,1999 ,11 (4) : 55 - 59 (in
Chinese with English abstract)
[21 ]  Dennal Osmond C , David Raper Jr. Root development of field2grown
flue2cured tobacco. Agronomy Journal ,1982 ,74 (3) :541 - 546
[22 ]  Zhou N2J (周乃健) , Miao G2Y(苗果园) , Yin J (尹钧) , Guo S2H
(郭 树 怀 ) 1 Application of regression isogram to analysis of
agricultural scientific research. Journal of Shanxi Agricultural
University (山西农业大学学报) , 1998 , 18 ( 2) : 105 - 107 ( in
Chinese with English abstract)
029     作   物   学   报 第 31 卷