王 雪,蘇光耀,盧寶慧,李 北,高 潔
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院,吉林 長春 130118)
煙草是一種經(jīng)濟價值較高的作物,在煙草生產(chǎn)中,有些地區(qū)的煙草常常遭受一種寄生性種子植物向日葵列當(dāng)Orobanchecumana的為害,被寄生的煙草植株矮化、葉片變薄,煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)嚴(yán)重下降[1-3]。列當(dāng)種子體積較小、數(shù)量多、繁殖速度快,能在土壤中存活10年以上,且適宜條件下,在煙草的整個生育期均能出土[4-5],給防治帶來很大困難。隨著種植年限的增加,土壤中列當(dāng)種子數(shù)量逐年累積,列當(dāng)發(fā)生日益嚴(yán)重[6],成為限制煙草生產(chǎn)和發(fā)展的重要因素。Noureddine等[7]報道含有昆蟲肽轉(zhuǎn)基因的煙草不受列當(dāng)?shù)那趾Γ茨芡茝V應(yīng)用。Eva等[8]曾以歐芹作為誘捕作物,但最終歐芹也成為了向日葵列當(dāng)?shù)募闹髦参?,且向日葵列?dāng)還存在如油菜、番茄和馬鈴薯,甚至雜草等潛在寄主植物。國外常采取抗性育種的方法提高植物對列當(dāng)?shù)目剐裕瑥亩_(dá)到防治的效果[9-10]。在我國,對列當(dāng)?shù)姆乐窝芯恳踩〉昧艘欢ㄟM(jìn)展。在化學(xué)防治方面,張銳等[11]在眾多除草劑中篩選出精喹禾靈,其對列當(dāng)?shù)姆乐涡Ч_(dá)到56.28%;程樂強等[12]施用8種除草劑及生防鐮孢菌防除向日葵列當(dāng),其中以氟樂靈防治效果最好,平均寄生率為22.6%;徐瑋等[13]通過田間試驗認(rèn)為二甲戊靈對向日葵列當(dāng)?shù)姆佬ё詈茫浯问蔷惐撞莅泛头鷺缝`。除草劑對向日葵列當(dāng)具有一定的防治效果,但容易對煙草產(chǎn)生藥害,生產(chǎn)應(yīng)用受到一定的限制。在物理方法進(jìn)行農(nóng)業(yè)防治方面,張連昌等[14]報道黑膜可以使列當(dāng)出土數(shù)量減少6%左右。程樂強[15]等將糠醛渣撒施后深翻土壤,發(fā)現(xiàn)糠醛渣能夠中和土壤中的堿,提高土壤通透性,推遲列當(dāng)出土15 d左右,但過量的糠醛渣在團棵期影響煙株的正常生長,且后期難以恢復(fù)。唐嘉成等[16]研究多種有機肥對向日葵列當(dāng)?shù)姆乐涡Ч?,發(fā)現(xiàn)牛糞和羊糞對列當(dāng)?shù)姆佬Х謩e能達(dá)到36.25%和66.00%,施用有機肥后,煙草長勢也較好,中上等煙葉比例分別為74.84%和70.23%,但牛糞和羊糞價格較高,應(yīng)用成本不菲。輪作雖然能有效控制當(dāng)年列當(dāng)對煙草的危害[17-18],但由于列當(dāng)種子在土壤中能存活10年以上,數(shù)量又多,即使10年后再種植煙草,列當(dāng)寄生仍然十分嚴(yán)重,而且輪作在很大程度上受土地面積制約,難以施行。生產(chǎn)上急需找到新的可行的有效防治列當(dāng)?shù)姆椒?。酒糟由于成本低、容易獲取等特點常被用作有機肥[19],本文通過田間小區(qū)試驗,研究施用不同劑量的酒糟處理土壤對向日葵列當(dāng)?shù)姆乐涡Ч皩煵萆L、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為向日葵列當(dāng)?shù)姆乐翁峁﹨⒖肌?/p>
供試煙草品種為‘NC102’(2018年)和‘吉煙9號’(2019年),種子由吉林省白城市煙草公司提供;新鮮高粱酒糟購買自白城市大安市酒廠。
試驗地為吉林省白城市大安市紅崗鄉(xiāng)煙葉基地,前茬作物為煙草,地力均勻,列當(dāng)發(fā)生較嚴(yán)重,栽培條件、田間管理及烘烤工藝與生產(chǎn)一致。
試驗設(shè)置 3 個處理,分別施用酒糟 1、2、3 kg/m2,以不施用酒糟為對照,正常栽煙。每個處理重復(fù)3 次,每處理 1 個小區(qū),每小區(qū)面積 30 m2(5 m×6 m)。煙苗移栽前,將酒糟按照各處理劑量均勻撒施于煙田中,然后進(jìn)行翻耕,使酒糟與20 cm深土壤充分混勻后起壟。2018與2019年田間試驗處理一致,2019年測定各處理烘烤后的煙葉品質(zhì)。
1.3.1 防效調(diào)查 采取全小區(qū)調(diào)查的方法,參照文獻(xiàn) [20]標(biāo)準(zhǔn),分別在施藥后 15、30、45 d 和采收前進(jìn)行調(diào)查,記載每個小區(qū)的列當(dāng)數(shù)量,煙葉采收時同時對每小區(qū)的列當(dāng)稱鮮質(zhì)量。根據(jù)以下公式計算株防效和鮮質(zhì)量防效:
式中,m表示列當(dāng)鮮質(zhì)量。
1.3.2 煙草生長指標(biāo)及葉綠素含量的測定 煙草植株成熟后采收前,每個小區(qū)隨機選擇10株煙草,測定株高、莖粗,每株煙草分別選取上部、中部、下部葉片各3片,測量葉長、葉寬,用手持葉綠素測定儀測定葉片基部、葉中部和葉尖的葉綠素含量。
1.3.3 煙草質(zhì)量的測定 每次采收后烘烤前進(jìn)行小區(qū)內(nèi)煙葉總質(zhì)量的測定,烘烤后按照不同等級分別稱質(zhì)量,全部采收和烘烤結(jié)束后對各小區(qū)(30 m2)的煙葉鮮質(zhì)量和干質(zhì)量進(jìn)行求和。
1.3.4 煙葉烘烤后的品質(zhì)測定 取 C3L(中檸三)等級的煙葉進(jìn)行測定,測定項目包括主要化學(xué)成分含量和吸評,其中糖、總堿、氯、鉀的含量測定采用連續(xù)流動法[21-23];總氮含量的測定采用克達(dá)爾法[24]。吸評評價標(biāo)準(zhǔn)參照煙草及煙草制品感官評價方法標(biāo)準(zhǔn)[25]。
利用Excle2010進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)整理,利用DPS軟件分析試驗數(shù)據(jù),差異顯著性檢驗用Duncan’s 新復(fù)極差法。
受天氣的影響,列當(dāng)在試驗后45 d未能出土,因此本試驗只獲得了采收前列當(dāng)?shù)南嚓P(guān)數(shù)據(jù)。在栽培不同煙草品種的情況下,2年的試驗結(jié)果(表1)表明,不同劑量酒糟處理土壤對向日葵列當(dāng)均具有較好的防治效果,2018年株防效為62.73%~74.16%,鮮質(zhì)量防效為42.70%~66.03%,各處理中以施用3 kg/m2酒糟的防效最好,株防效和鮮質(zhì)量防效分別為74.16%和66.03%,鮮質(zhì)量防效顯著高于施用 1 kg/m2酒糟的。2 kg/m2酒糟效果次之,株防效和鮮質(zhì)量防效分別為72.00%和59.47%;2019年平均株防效為57.10%~64.17%,平均鮮質(zhì)量防效為53.23%~80.56%,各處理中以施用3 kg/m2酒糟防效最好,株防效和鮮質(zhì)量防效分別為64.17%和80.56%,且鮮質(zhì)量防效顯著高于施用1、2 kg/m2酒糟的。施用2 kg/m2酒糟的株防效和鮮質(zhì)量防效分別為61.34%和59.18%。
表 1 煙草采收前施用酒糟對向日葵列當(dāng)?shù)姆乐涡Ч?)Table 1 Control effect of vinasse treatment against broomrape on tobacco before harvest
各處理施用酒糟后煙草長勢均有明顯的變化(表2),施用酒糟的處理在株高、莖粗、葉長、葉寬及葉綠素含量方面總體均高于對照。2018、2019年各處理平均株高分別比對照提高7.44%和5.41%,莖粗分別比對照提高19.43%和3.40%。從葉長上看,2018年施用1 kg/m2酒槽時下部葉片長度增加17.15%,施用3 kg/m2酒槽時中部葉片和上部葉片長度分別提高了12.33%和17.49%;2019年施用1 kg/m2酒槽時葉長增長較明顯,下、中、上部葉片分別增長10.41%、8.25%和9.69%。從葉片寬度上看,2018年施用1、2 kg/m2酒槽對下部葉寬增長效果明顯,分別比對照增寬45.75%和44.87%,3 kg/m2酒槽處理下上部葉片的寬度增幅較大,為14.00%;2019年同樣以施用1 和2 kg/m2酒槽葉寬增幅較大,施用2 kg/m2酒槽的下部和中部葉片、施用1 kg/m2酒槽的上部葉片表現(xiàn)出較好的長勢,分別比對照增寬15.48%、15.19%和16.79%。2年的試驗結(jié)果中,各處理劑量上、中、下部葉片的葉綠素含量均略有提高,其中都以施用2 kg/m2酒槽的處理提高最明顯。
施用酒糟后,煙草的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均比對照有了明顯的增加,中上等煙葉比例也有明顯的提高(表3)。在鮮質(zhì)量方面,2018、2019年鮮質(zhì)量分別比對照提高17.76%~24.22%和6.63%~15.71%,連續(xù)2年在施用2 kg/m2酒槽處理下,鮮質(zhì)量最大,分別比對照提高了24.22%和15.71%。在干質(zhì)量方面,2018年施用 1、2、3 kg/m2酒槽處理的煙葉平均干質(zhì)量分別較對照增加6.70%、11.63%和9.77%;施用1、2、3 kg/m2酒槽處理的中上等煙質(zhì)量顯著高于對照,分別較對照提高15.39%、20.17%和18.26%,中上等煙葉比例在94%以上,比對照提高7.3%以上;2019年施用 1、2、3 kg/m2酒槽平均干質(zhì)量分別較對照增加 12.59%、19.11% 和 13.64%,施用 1、2、3 kg/m2酒槽處理的中上等煙葉質(zhì)量分別比對照提高19.31%、23.76%和19.82%,中上等煙葉占比均高于95%,比對照提高3.9%以上。
表 2 酒糟處理后對煙草生長的影響1)Table 2 Effect of vinasse treatment on the growth of tobacco
表 3 酒糟處理后對煙草產(chǎn)量的影響1)Table 3 Effect of vinasse treatment on the yield of tobacco
施用酒糟后,煙草還原糖、總糖含量與對照相比均有不同程度的提高;施用酒糟后的煙草總植物堿和總氮含量略低于對照;鉀的含量在施用酒糟3 kg/m2煙草中高于對照,其他處理低于對照;施用酒糟能有效降低烤后煙葉中氯的含量,3個處理烤后煙葉氯的含量分別比對照降低58.73%、61.90%和 46.03%(表 4)。
表 4 酒糟處理對烤后煙葉主要化學(xué)成分含量的影響Table 4 Effect of vinasse treatment on the contents of chemical components in tobacco w/%
由表5可以看出,施用酒糟后,在防除煙草向日葵列當(dāng)、提高煙葉產(chǎn)量的同時,煙草的感官吸評質(zhì)量與對照無差異,而且,施用酒糟1 kg/m2的煙草在香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣等方面的得分均高于對照,總得分也高于對照,質(zhì)量檔次與對照組同屬于中等+;施用酒糟2、3 kg/m2的煙草總得分略低于對照,質(zhì)量檔次屬于中等。
表 5 酒糟處理對烤后煙葉感官評價的影響1)Table 5 Effect of vinasse treatment on sensory evaluation of tobacco
土壤施用酒糟對煙草向日葵列當(dāng)有較好的防治效果,對煙草的生長具有促進(jìn)作用,各項生長指標(biāo)均明顯高于對照,能夠提高煙草的產(chǎn)量和中上等煙葉的比例,可以提高烤后煙葉中糖的含量,同時能有效降低烤后煙葉中氯的含量,改善氯含量過高的情況。綜合考慮推薦在煙苗移栽前以1~2 kg/m2的劑量將酒糟與20 cm深土壤混合均勻后起壟。
列當(dāng)雖然屬于五類病原物之一,但由于其為寄生性的種子植物,所以在生產(chǎn)中也將其視為一類雜草。化學(xué)防治一直以來是植物病害防治和雜草防除的重要手段,已篩選出對煙草向日葵列當(dāng)有一定防治效果的精喹禾靈、二甲戊靈、精異丙甲草胺和氟樂靈等除草劑,但除草劑會對煙草產(chǎn)生藥害,同時也存在農(nóng)藥殘留的問題,因此在煙草生產(chǎn)上化學(xué)除草劑未得到廣泛應(yīng)用。本研究施用酒糟防治向日葵列當(dāng),各處理的平均防效與除草劑相當(dāng)或略高于上述除草劑,而且可以有效避免藥害、農(nóng)藥殘留等問題,有利于煙草與其他作物的輪作,從而減少煙草病蟲害的發(fā)生。酒糟作為釀酒的副產(chǎn)品,來源比較廣泛,以往主要用作牲畜的飼料,但由于其口感不好一般需要經(jīng)過再發(fā)酵或者是與其他精飼料混合,有時會被當(dāng)作廢物到處堆積[26]。本研究發(fā)現(xiàn)其對向日葵列當(dāng)有一定的防除效果,而且可以促進(jìn)煙草的生長和改善煙草品質(zhì),不僅為向日葵列當(dāng)?shù)姆乐翁峁┝诵滤悸?,而且拓寬了酒糟的利用途徑?/p>
邵伏文等[27]的研究表明,在土壤中施用0.1 kg/m2硫磺+3 kg/m2酒糟能夠提高上等煙葉的比例,同時能增加糖類的含量、降低氯的含量,與本研究結(jié)果相符??緹煹幕瘜W(xué)成分含量與烤煙質(zhì)量關(guān)系密切[28-29],可溶性糖和煙堿的比值常作為烤煙及其制品的評比指標(biāo),最適值為8~12,比值越大,苦辣味越輕,口感越好,鉀氯比常作為烤煙燃燒性的評價指標(biāo),最適值為4~10,比值越大,燃燒性越好[30-31]。本研究中,施用酒糟的煙草可溶性糖與煙堿的比值為9.40~12.10,鉀氯比為2.72~3.60,均高于對照。因此,可以嘗試通過在煙田施用酒糟來改善煙葉苦辣味較重和燃燒性較差的問題,提高煙葉的品質(zhì)。
據(jù)研究,大多數(shù)酒糟不僅含有一定的糧食(原料本身)和乙醇,而且還含有豐富的蛋白質(zhì)、多種微量元素、維生素、酵母菌、賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸等[32]。用于釀酒的原材料不同,酒糟的成分也不一樣,本研究中使用的是高粱釀酒后的下腳料,而且是新出鍋的酒糟,施入土壤后為什么能減少列當(dāng)出土,是其本身含有的乙醇還是其他成分發(fā)揮作用?是否與酒糟施入土壤后進(jìn)一步發(fā)酵產(chǎn)生的短時高溫有關(guān)?是抑制了向日葵列當(dāng)種子萌發(fā)還是阻止了其萌發(fā)后與寄主建立的寄生關(guān)系?這些都有待于進(jìn)一步研究。
除草劑防除土壤雜草的試驗一般在施藥后15、30和 45 d調(diào)查株防效,45 d時調(diào)查鮮質(zhì)量防效[20],本試驗中未能按上述準(zhǔn)則調(diào)查主要是因為向日葵列當(dāng)出土受氣候條件影響很大,向日葵列當(dāng)種子的萌發(fā)、與寄主建立聯(lián)系、向日葵列當(dāng)?shù)纳L都受到溫度、濕度、降水等條件的影響,2018年到煙草采收前向日葵列當(dāng)才陸續(xù)出土,2019年也是到了7月份后向日葵列當(dāng)才出土,無法在施藥后15、30和45 d調(diào)查。本研究為白城煙區(qū)2年的試驗結(jié)果,各地區(qū)土壤類型、土壤條件及種植品種的不同,年份間及不同地方的氣候條件也不盡相同,酒糟防治煙草向日葵列當(dāng)?shù)男Ч赡苁芏喾N因素影響,還應(yīng)進(jìn)行多年多點試驗,評價其效果的穩(wěn)定性。
致謝:感謝楊麗娜老師為本試驗妥善安排差旅工作!感謝邵郅偉、曹哲銘等同學(xué)參與調(diào)查工作。