復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配對(duì)煙苗生長和生理指標(biāo)的影響

彭田偉， 謝會(huì)雅， 李思軍， 劉怡軒， 帥開峰，4， 彭媛媛，王青， 李迪秦*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128；2.湖南省煙草公司株洲市公司，湖南 株洲 412000；3.湖南省煙草公司郴州市公司，湖南 郴州 423000；4.湖南省煙草公司常德市公司，湖南 常德 415000）

烤煙壯苗培育是優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是提高煙葉產(chǎn)量和改善煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)措施[1-3]。利用植物生長調(diào)節(jié)劑培育烤煙壯苗是當(dāng)下提高煙葉質(zhì)量和產(chǎn)量的重要途徑[4-6]。復(fù)硝酚鈉是一種廣譜型植物生長調(diào)節(jié)劑[4,7-8]。研究表明，適當(dāng)濃度的復(fù)硝酚鈉對(duì)茄科作物的生長發(fā)育有促進(jìn)作用，10～70 mg·L-1的復(fù)硝酚鈉對(duì)辣椒種子萌發(fā)和提高辣椒幼苗根系活力有明顯的促進(jìn)作用[9]；茄子幼苗噴施10 mg·L-1復(fù)硝酚鈉比對(duì)照增高8.4%[10]；0.02%復(fù)硝酚鈉灌根處理盆栽茄子苗，明顯提高株高、葉數(shù)、葉綠素含量和根長，可提高茄子產(chǎn)量，增加果實(shí)Vc、可溶性糖、粗纖維和粗蛋白含量[11]；盆栽用復(fù)硝酚鈉與海藻酸鈉混合劑和解淀粉芽孢桿菌FZB42菌劑處理煙株團(tuán)棵期和現(xiàn)蕾期的根系發(fā)現(xiàn)，總根長與煙葉干物質(zhì)積累量均呈顯著正相關(guān)[12]；復(fù)硝酚鈉配施葉面肥有抗早衰作用[13]?？莶菅挎邨U菌（Bacillus subtilis）是芽孢桿菌屬的一種，近些年隨著研究的深入，生產(chǎn)上枯草芽孢桿菌對(duì)農(nóng)作物促生長的作用效果漸漸得以證明。已有研究表明，枯草芽孢桿菌既可以改善土壤微生態(tài)環(huán)境，也能促進(jìn)植株生長發(fā)育[14-15]。Shasmita等[16]研究指出，枯草芽孢桿菌可以誘導(dǎo)植株形成木質(zhì)素，提高植株抗逆性酶活力；杜公福等[17]通過硫酸亞鐵與枯草芽孢桿菌復(fù)配施用可以顯著改善辣椒抗病能力；黃亞麗等[18]研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌可以有效促進(jìn)甜瓜的生長發(fā)育；易有金等[19]研究表明，施用內(nèi)生枯草芽孢桿菌B-001菌株使煙草幼苗的鮮重顯著增加了43.01%～57.70%；在貴州地區(qū)有效微生物菌群已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，對(duì)提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì)產(chǎn)生了較好的作用效果[20]。盡管復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌有利于促進(jìn)作物生長發(fā)育，但到目前為止，關(guān)于復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌配施用于培育烤煙壯苗的相關(guān)研究報(bào)道很少。本研究通過1.8%復(fù)硝酚鈉水劑和枯草芽孢桿菌菌劑復(fù)配，處理4葉1心期煙苗，探討其對(duì)烤煙壯苗培育的影響，旨在為復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌配施在烤煙壯苗培育上的應(yīng)用提供參考及借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

烤煙新品系20619由中國煙草總公司湖南省公司提供。采用漂浮育苗，育苗盤為198孔標(biāo)準(zhǔn)盤，2019年3月25日播種，4月1日出苗。復(fù)硝酚鈉水劑（1.8%）和枯草芽孢桿菌（活菌數(shù)≥200億·g-1）由北京康源綠洲生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)已有研究報(bào)道，設(shè)7個(gè)不同的施用量處理（表1），3次重復(fù)，每個(gè)處理使用時(shí)兌水500 g攪拌均勻以后，在煙苗4葉1心期噴施1次，每個(gè)重復(fù)處理50株，在8葉1心期（成苗期）每個(gè)處理選取生長狀況良好且一致的煙苗15株（每個(gè)重復(fù)5株），進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。

表1 不同處理施用量Table 1 Applied content of different treatments

1.3 測定項(xiàng)目及方法

參照肖浪濤等[21]測定方法，取根系0.5 g測根系活力，取煙苗最大葉測定超氧化物岐化酶（superoxide dismutase，SOD）、硝酸還原酶（nitrate reductase，NR）、過氧化物酶（peroxidase，POD）和過氧化氫酶（catalase，CAT）活性及丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量；參照舒展等[22]方法，在波長665和649 nm下測定最大葉片的葉綠素含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016和SPSS 22.0軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)煙苗植株鮮重影響

從圖1可知，煙苗葉、莖和全株鮮重均表現(xiàn)為T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均顯著大于CK（P＜0.05），表明復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配施用，以及復(fù)硝酚鈉單施都有利于促進(jìn)煙苗鮮重增加，且復(fù)配施用效果好于單施。對(duì)煙苗根鮮重的作用效果表現(xiàn)為 T1＞T3＞T5＞T2＞T4，且均顯著大于 CK（P＜0.05），而T6顯著小于CK。8%復(fù)硝酚鈉20 mg和枯草芽孢桿菌菌劑7.5 g復(fù)配施用對(duì)促進(jìn)煙苗生長的作用效果最好。

圖1 不同處理下煙苗植株鮮重Fig.1 Fresh weight of tobacco seedings under different treatments

2.2 不同處理對(duì)煙苗植株干重影響

從圖2可知，煙苗的葉、莖、根及全株干重均表現(xiàn)為 T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均顯著大于 CK（P＜0.05），其中以8%復(fù)硝酚鈉20 mg和枯草芽孢桿菌菌劑7.5 g復(fù)配施用效果最好。

圖2 不同處理下煙苗植株干重Fig.2 Dry weight of tobacco seedings under different treatments

2.3 不同處理對(duì)煙苗植株鮮干比影響

從圖3可知，煙苗葉鮮干比表現(xiàn)為T6＞CK＞T4＞T5＞T3＞T2＞T1，莖鮮干比表現(xiàn)為CK＞T2＞T6＞T4＞T5＞T1＞T3，根鮮干比表現(xiàn)為CK＞T6＞T4＞T2＞T5＞T3＞T1，全株鮮干比表現(xiàn)為 CK＞T6＞T4＞T2＞T5＞T3＞T1；復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配施用對(duì)促進(jìn)煙苗干物質(zhì)積累的作用效果好于復(fù)硝酚鈉單施，且以T1效果表現(xiàn)最佳。全株干重根冠比表現(xiàn)為T5＞T4＞T2＞T6＞CK＞T1＞T3，表明T5對(duì)促進(jìn)根系的作用效果最佳。

圖3 不同處理煙苗植株鮮干比及全株干重根冠比Fig.3 Radio of tobacco seedings fresh and dry，root-shoot ratio of dry weight of whole plant with different treatments

2.4 不同處理對(duì)煙苗根系活力影響

由表2結(jié)果可知，不同處理根系活力變化表現(xiàn)為T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均顯著大于CK（P＜0.05），復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配施用對(duì)提高煙苗根系活力的作用效果好于復(fù)硝酚鈉單施，但二者都優(yōu)于對(duì)照。

表2 不同處理煙苗根系活力Table 2 Tobacco seeding roots vigor of different treatments

2.5 不同處理對(duì)煙苗葉片葉綠素含量影響

從表3可知，復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配施用，以及復(fù)硝酚鈉單施，煙苗8葉1心期葉綠素a、葉綠素b及葉綠素（a+b）的含量均表現(xiàn)為T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6＞CK，T2和 T5處理間差異不顯著，其余各處理間差異顯著（P＜0.05）；且復(fù)硝酚鈉和枯草芽孢桿菌復(fù)配施用對(duì)煙苗葉片葉綠素含量的作用效果好于復(fù)硝酚鈉單施，但均好于對(duì)照。

表3 不同處理煙苗葉片葉綠素含量Table 3 Chlorophyll content under of tobacco seeding leaves different treatments

2.6 不同處理對(duì)煙苗葉片酶活性及MDA含量影響

由表4可知，各處理煙苗葉片SOD、CAT、NR酶活性及MDA含量均表現(xiàn)為T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6＞CK，POD酶活性表現(xiàn)為T1＞T3＞T5＞T4＞T6＞T2＞CK。初步表明，復(fù)硝酚鈉單施及與枯草芽孢桿菌菌劑復(fù)配施用，相關(guān)酶活性及MDA含量均高于CK，且以1.8%復(fù)硝酚鈉20 mg+7.5 g枯草芽孢桿菌復(fù)配噴施對(duì)煙苗相關(guān)酶活性和MDA含量的影響最大。

表4 不同配施處理下煙苗葉片酶活性及丙二醛含量Table 4 Enzyme activity and malondialdehyde content of tobacco seeding leaves under different treatments

2.7 干物質(zhì)積累量和全株鮮干比與不同酶及MDA的相關(guān)性分析

從表5可知，POD酶活性與煙苗的葉干重、莖干重、根干重呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，且影響作用表現(xiàn)為根干重＞莖干重＞葉干重，與全株鮮干比間呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；SOD酶活性與煙苗的葉干重、莖干重、根干重表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)，且影響作用表現(xiàn)為根干重＞葉干重＞莖干重，與全株鮮干比間呈極顯著負(fù)相關(guān)；CAT酶活性與煙苗的葉干重、莖干重、根干重呈極顯著正相關(guān)，且影響作用表現(xiàn)為莖干重＞根干重＞葉干重，與全株鮮干比間呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系；NR酶活性與煙苗的葉干重、莖干重、根干重間呈極顯著正相關(guān)，且影響作用表現(xiàn)為根干重=莖干重＞葉干重，與全株鮮干比間呈極顯著負(fù)相關(guān)；MDA含量與煙苗的葉干重、莖干重、根干重間呈極顯著正相關(guān)，且影響作用表現(xiàn)為根干重＞葉干重＞莖干重，與全株鮮干比間呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表5 干物質(zhì)積累量和全株鮮干比與不同酶及丙二醛的相關(guān)性Table 5 Correlation of dry matter accumulation and whole plant fresh to dry ration with different enzymes and malondialdehyde

3 討論

3.1 植物生長調(diào)節(jié)劑和微生物菌劑對(duì)作物生長指標(biāo)的影響

煙苗根系活性與干物質(zhì)積累高低是評(píng)價(jià)煙苗素質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一[23]。復(fù)硝酚鈉具有促進(jìn)細(xì)胞原生質(zhì)流動(dòng)、提高細(xì)胞活力、加速植株生長發(fā)育、促根壯苗、增強(qiáng)抗逆能力等作用；枯草芽孢桿菌廣泛分布在土壤及腐敗有機(jī)物中，通過其菌體自身生長與繁殖產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，具有促生長效果。已有研究表明，復(fù)硝酚鈉可增大設(shè)施茄子幼苗的株高、莖粗及葉面積,對(duì)設(shè)施茄子幼苗的生長有明顯的促進(jìn)作用[10]；復(fù)硝酚鈉與GA3復(fù)配促進(jìn)了紅櫨組培苗生長[24]；復(fù)硝酚鈉與胺鮮酯復(fù)配促進(jìn)了番茄生長發(fā)育[25]；復(fù)硝酚鈉與萘乙酸處理促進(jìn)了紅花羊蹄甲扦插快速生根與生長[26]；番茄幼苗噴施復(fù)硝酚鈉與叢枝菌根真菌，能促進(jìn)生長發(fā)育，提高結(jié)實(shí)率[27]；外源性激素有利于促進(jìn)煙苗生長發(fā)育[28]。本研究表明，復(fù)硝酚鈉單施或者與枯草芽孢桿菌菌劑復(fù)配處理煙苗，對(duì)煙苗根、莖、葉鮮重及干重以及全株干重的影響，均表現(xiàn)為配施好于單施，且均好于對(duì)照；在復(fù)硝酚鈉噴施量范圍（0.199%～0.398%）內(nèi)，單施和配施的作用效果，隨著用量的增加而提高。由此表明，復(fù)硝酚鈉單施或者與枯草芽孢桿菌配施，對(duì)生長指標(biāo)有較好的作用效果，這與前人的相關(guān)研究結(jié)果基本一致。

3.2 植物生長調(diào)節(jié)劑和微生物菌劑對(duì)作物生理指標(biāo)的影響

有關(guān)植物生長調(diào)節(jié)劑和微生物菌劑對(duì)作物生理指標(biāo)影響的研究表明，復(fù)硝酚鈉噴施提高了韭菜硝酸還原酶活性[29]；增加了水稻秧苗根系體積，提高了葉片硝酸還原酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶的活性以及丙二醛含量[30]；增加了茄子葉綠素含量[11]；復(fù)硝酚鈉與赤霉素復(fù)配提高了辣椒植株根系活力[9]；枯草芽孢桿菌促進(jìn)了黑麥草葉綠素含量，增加了過氧化氫酶活性，降低了丙二醛含量[31]。本研究同樣表明，單施復(fù)硝酚鈉或者復(fù)硝酚鈉與枯草芽孢桿菌復(fù)配施用，煙苗的根系活力、葉片葉綠素含量及硝酸還原酶活性均有提高，但與前人保護(hù)性酶活性下降的相關(guān)報(bào)道[11,13,24-25]不同之處是，無論復(fù)硝酚鈉單施還是與枯草芽孢桿菌配施，煙苗保護(hù)性酶（POD、CAT、SOD）活性及MDA含量均有不同程度的提高。產(chǎn)生這種差異可能的原因是，復(fù)硝酚鈉噴施量不足以影響細(xì)胞正常代謝功能，進(jìn)而不影響煙苗正常的生長發(fā)育，這點(diǎn)可以通過本研究相關(guān)酶活性及MDA含量與煙苗干物質(zhì)積累量相關(guān)性分析得以證明，究其機(jī)理仍需要進(jìn)一步深入探討。