大蒜二次生长新现象及原因浅析
时间：2023-05-31 18:15:21 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
王浩伦，陈 虔，杨凯丽，张双力，尹 义，范宝莉
（1.天津师范大学 生命科学学院，天津 300387；
2.天津紫运来农业科技有限公司，天津 301800；
3.天津庆义家庭农场，天津 301800）
大蒜（Allium sativumL.），又名蒜和胡蒜，属百合科葱属草本植物。中国是世界上大蒜产量最多和种植面积最广的国家之一，栽培历史已达2 000余年。大蒜整株具有强烈的辛辣味，蒜苗、蒜头和蒜薹均可作为蔬菜和调味品食用，而且还可以入药，具有相当丰富的营养价值和药用价值[1-4]。
在大蒜生长发育过程中，其初级鳞茎外层叶、或内层叶叶腋处分化的鳞芽、或初级蒜薹气生鳞茎的鳞芽因没有进入休眠而继续分化和生长叶片，形成次级植株，甚至产生次级鳞茎和次级蒜薹，这种异常生长现象称为大蒜二次生长[5]。大蒜二次生长现象在中国春播和秋播地区相当普遍，在某些特殊条件下，二次生长率高达80%以上[6]。发生二次生长的大蒜往往出现蒜头畸形，蒜瓣非正常排列且易松散脱落的现象，降低大蒜商品性，严重影响大蒜销售[7-8]。
近年来，天津大蒜主产区也有二次生长现象，2022年尤为严重，从收获的大蒜中还观察到一些特殊的二次生长现象，其生长点不同于传统的外层型、内层型和气生鳞茎型，在以往的研究资料中未做相关介绍。本研究对天津主产区发生二次生长的大蒜进行分类分级，进一步探究大蒜二次生长的特殊现象，分析可能引起的原因，为提高天津主产区大蒜品质提供建议。
1.1 试验材料
2022年天津市主产区收获的大蒜。
1.2 试验方法
根据程智慧等[5]对大蒜二次生长的分类和分级标准，随机选取100株已收获的大蒜进行调查统计，计算大蒜二次生长总发生率及各类型各级别二次生长发生率。
2.1 2022年天津主产区大蒜二次生长的基本类型
2.1.1 外层型二次生长 外层型二次生长发生在初级植株外层叶的叶腋处，即大蒜倒三叶及其以外叶的叶腋处，每个外层叶的叶腋处可以产生不同数量的次级植株，根据产生的次级植株数量和发育程度，观察到大蒜典型的外层型二次生长共有3级。由图1可见，1级典型的外层型二次生长产生了3个未发育形成展叶的次级鳞茎，2级典型的外层型二次生长产生了1个发育形成展叶的次级鳞茎，3级典型的外层型二次生长产生了3个以上发育形成展叶的次级鳞茎。外层叶叶腋处产生的次级鳞茎着生在初级鳞茎的外周，导致蒜头畸形，蒜瓣非正常排列，严重影响大蒜商品性。
图1 典型的外层型二次生长
2.1.2 内层型二次生长 内层型二次生长发生在初级植株内层叶叶腋处的初级鳞芽上，即大蒜蒜瓣的保护叶上，每个内层叶叶腋处产生次级植株的初级鳞芽数量不同，根据产生次级植株的初级鳞芽数量和次级植株的发育程度，观察到大蒜内层型二次生长共有4级。由图2可见，1级内层型二次生长有1/3以下初级鳞芽产生了未发育形成展叶的次级植株，2级内层型二次生长有1/3以下初级鳞芽产生了发育形成展叶的次级植株，3级内层型二次生长有2/3以上初级鳞芽产生了发育形成展叶的次级植株，4级内层型二次生长有1个初级鳞芽产生了发育形成蒜薹的次级植株。1级、2级和3级内层型二次生长对蒜头的形状和蒜瓣的排列影响并不明显，对大蒜销售的商品性影响并不严重，而4级内层型二次生长则对蒜瓣的排列影响较大，导致蒜瓣开裂且易松散脱落，严重影响其市场销售。
图2 内层型二次生长
2.1.3 气生鳞茎型二次生长 气生鳞茎型二次生长发生在初级蒜薹气生鳞茎的鳞芽上，即大蒜的保护叶上，初级蒜薹上产生次级植株的气生鳞芽数量不同。气生鳞茎型二次生长发生率相对较低，在样本大蒜中仅观察到1株，且同时伴随外层型二次生长，属于混合型二次生长。如图3a所示，发生气生鳞茎型二次生长的大蒜初级蒜薹短小瘦弱，无法伸出叶鞘，导致有薹大蒜的抽薹率降低，影响蒜薹销售。
2.1.4 混合型二次生长 混合型二次生长是指在大蒜初级植株上同时发生2种或3种基本类型的二次生长。在发生混合型二次生长的大蒜中，除了1株同时发生外层型和气生鳞茎型二次生长（图3a），其余均同时发生外层型和内层型二次生长。由图3b可见，同时发生外层型和内层型二次生长的大蒜蒜头畸形，蒜瓣非正常排列且易松散脱落，严重影响大蒜销售的商品性。
图3 混合型二次生长
2.2 2022年天津主产区大蒜二次生长的两种特殊现象
除上述3种基本类型的二次生长现象，在发生二次生长的大蒜中还观察到了两种特殊现象。根据大蒜初级植株生长点的位置，将其分别归类于特殊的外层型和特殊的气生鳞茎型二次生长，并参考程智慧等[5]对于外层型和气生鳞茎型二次生长的分级标准，分别对其进行分级。
2.2.1 特殊的外层型二次生长 在发生二次生长的天津主产区大蒜中，笔者观察到其生长点位于初级植株的茎盘上，并产生不同数量和不同发育程度的次级植株。由于此类二次生长的生长点与外层型二次生长的生长点位置比较接近，并且其产生的次级植株与外层型二次生长产生的次级植株形态比较相似，故将其归类于外层型二次生长。根据产生的次级植株数量和发育程度，观察到天津主产区大蒜特殊的外层型二次生长共有2级。由图4可见，1级特殊的外层型二次生长产生了1个未发育形成展叶的次级鳞茎，2级特殊的外层型二次生长产生了2个发育形成展叶的次级鳞茎。特殊的外层型二次生长产生的次级鳞茎和初级植株的须根共同着生在初级植株的茎盘上，这些次级鳞茎与初级鳞茎的生长方向不同，甚至与之完全相反，它们并不影响蒜头的形状和蒜瓣的排列，但是对大蒜整株的外观影响较大。
图4 特殊的外层型二次生长
2.2.2 特殊的气生鳞茎型二次生长 观察到某些二次生长的生长点位于初级植株的花茎上，花茎上可以产生1个次级鳞茎。由于这种生长点与气生鳞茎型二次生长的生长点位置比较接近，故将其归类于气生鳞茎型二次生长。根据产生的次级鳞茎的发育程度，特殊的气生鳞茎型二次生长仅有1级。由图5可见，花茎上产生的次级鳞茎在初级鳞茎的上部形成凸起，虽然并不影响蒜头的形状和蒜瓣的排列，但是阻碍了初级蒜薹的生长，致使初级蒜薹短缩，无法伸出叶鞘，降低有薹大蒜的抽薹率，严重影响蒜薹销售。
图5 特殊的气生鳞茎型二次生长
2.3 2022年天津主产区大蒜二次生长的情况统计
如表1所示，2022年天津主产区大蒜二次生长率约为48%，其中以内层型二次生长为主，二次生长率为20%；
外层型二次生长的数量和程度次之，二次生长率为14%；
再次为混合型二次生长，二次生长率为11%；
气生鳞茎型二次生长的数量最少且程度最轻，二次生长率为3%。
表1 2022年天津主产区大蒜二次生长情况
2.4 造成天津主产区大蒜二次生长的可能原因
2.4.1 气候 由于不同年份的气候不同，大蒜在不同年份发生二次生长的数量和严重程度往往存在很大差异，尤其在每年大蒜生长发育过程中的最关键时期，即花芽和鳞芽分化期，温度、湿度、降水程度、日照强度等气候因素对大蒜二次生长的发生影响较大[7-14]。天津主产区大蒜属于春播生产，一般于4月上中旬左右开始花芽和鳞芽分化，于4月中下旬左右结束，因此每年4月中下旬天津的气候对主产区大蒜二次生长的影响尤为关键。由图6可见，2022年4月中旬天津出现了连续一周的低温天气，4月下旬天津的气温变化起伏较大。在低温环境下，分化后的鳞芽易继续分化出花芽和鳞芽，形成次级植株，气温变化快、温差大也会导致分化后的花芽和鳞芽发生二次生长[7-14]。因此，异常的气候条件可能是造成2022年天津主产区大蒜发生内层型二次生长、典型的外层型二次生长和典型的气生鳞茎型二次生长的主要原因。
图6 2022年4月天津气温变化趋势
2.4.2 机械损伤 在大蒜播种及生长发育过程中，地下部或地上部受到机械损伤会产生新的生长点，促进二次生长的发生[7,11,14]。天津主产区大蒜多为春播生产，播种时蒜种已经度过了休眠期，其萌发的根和芽极易受到机械损伤，发生二次生长。在发生二次生长的大蒜中，生长点位于初级植株茎盘上的二次生长可能是由于在播种过程中其茎盘处受到机械损伤造成；
生长点位于初级植株花茎上的二次生长则可能是由于在大蒜花芽和鳞芽分化过程中其花茎处受到机械损伤造成。因此，机械损伤可能是导致2022年天津主产区大蒜发生特殊的外层型二次生长和特殊的气生鳞茎型二次生长的主要原因。由此可知，大蒜田间管理时应尽量避免对植株造成机械损伤。
2.4.3 其他原因 除了上述两种主要原因，播期晚、氮肥用量过大、覆盖地膜、蒜瓣质量过大等均会导致大蒜二次生长[15]。
从天津主产区大蒜中观察到基本类型和两种特殊现象的二次生长现象，统计结果显示其二次生长率约为48%，其中以内层型二次生长为主，二次生长率为20%，推测气候因素可能是造成基本类型二次生长的主要原因，而机械损伤则可能是造成两种特殊现象二次生长的主要原因。
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