曾惠宇,林 志,范才銀,陳智杰,何永秋,張少搏,安 然
(1.常寧市煙草分公司,湖南 常寧 421500;2.衡陽(yáng)市煙草公司,湖南 衡陽(yáng) 421200)
移栽是煙草生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。不同時(shí)間移栽,煙草生長(zhǎng)過(guò)程中所接收到的光、溫、水和營(yíng)養(yǎng)等條件均會(huì)有所變化,從而影響煙株的生理代謝及生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程[1],進(jìn)而影響煙葉的外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)[2]。研究表明,推遲移栽,溫度適宜,煙株生長(zhǎng)較快,可明顯縮短大田生育期,但成熟煙葉干物質(zhì)積累不夠,葉片偏薄,導(dǎo)致煙葉產(chǎn)質(zhì)量下降[3];而適當(dāng)早栽,煙株有效葉數(shù)有所增加,吸氮高峰將提前,有利于后期的大田控氮,從而減少上部煙葉氮素的積累,顯著降低上部煙葉的煙堿含量[4],同時(shí)能保證煙葉達(dá)到真正成熟,避開(kāi)后期高溫高濕的氣候,防止高溫逼熟[5],減輕煙草花葉病、黑脛病和野火病等病害發(fā)生的程度[6];但移栽期過(guò)早,氣溫偏低,光照不足,煙株還苗伸根緩慢,不利于煙株的生長(zhǎng)[7]。因此,早栽煙苗需要選擇合適的移栽技術(shù),以促進(jìn)煙苗早生快發(fā),避免低溫天氣對(duì)煙苗造成不良影響。
植物生長(zhǎng)素對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有調(diào)控作用,主要通過(guò)影響細(xì)胞的分裂和分化來(lái)影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育[8]。吲哚丁酸是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,能作用于植物細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng),有利于葉片伸長(zhǎng)加寬,并促進(jìn)植物生根,提高農(nóng)作物產(chǎn)量[9]。有研究表明,吲哚丁酸對(duì)幼苗的株高、側(cè)根數(shù)、根長(zhǎng)和根干重具有促進(jìn)作用,同時(shí)還可提高根系活力,使根系代謝更為活躍,從而增強(qiáng)植株的抗逆性[10-12]。但吲哚丁酸在煙草上的應(yīng)用鮮見(jiàn)報(bào)道。針對(duì)早栽煙苗發(fā)根遲、還苗慢的問(wèn)題,筆者以云煙87 為供試烤煙品種,在漂浮育苗過(guò)程中2次施用吲哚丁酸,初步探討了吲哚丁酸在促進(jìn)煙苗生根、縮短還苗期以及促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育、提高煙葉品質(zhì)等方面的作用。
試驗(yàn)于2021 年1—8 月在湖南省衡陽(yáng)市常寧市三角塘鎮(zhèn)石嶺村的試驗(yàn)田進(jìn)行。供試烤煙品種為云煙87。供試土壤為水稻土,基本理化性質(zhì):pH 值 6.46,有機(jī)質(zhì)25.08 g/kg,全氮2.38 g/kg,堿解氮115.9 mg/kg,有效磷5.95 mg/kg,速效鉀60.88 mg/kg,緩效鉀78.72 mg/kg,肥力中等。前茬作物是水稻。供試吲哚丁酸(IBA)由上海伯奧生物科技有限公司生產(chǎn),分子式為C12H13NO2,分子量203.24,含量>98.0%。
采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),共設(shè)置2 個(gè)處理:不施吲哚丁酸(CK)、施吲哚丁酸(T1)。
施用方法及濃度:由于吲哚丁酸只溶于酒精,難溶于水,故施用前需先用少量95%乙醇溶解,再溶于育苗池的營(yíng)養(yǎng)液中。在漂浮育苗過(guò)程中2 次施用吲哚丁酸,第1 次是在煙苗處于小十字期時(shí),施用濃度為0.5 mg/L;第2 次是在煙苗移栽前7 d,施用濃度為1 mg/L。
2 個(gè)處理于同一時(shí)間(2020 年12 月25 日)播種,同一時(shí)間(2021 年3 月8 日)移栽,每處理設(shè)3 次重復(fù),共6 個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,每小區(qū)種植40 株煙,行株距1.2 m×0.5 m,試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。
1.3.1 土壤理化特性分析 年前翻耕起壟時(shí),以五點(diǎn)取樣法選取耕作層20 cm 的土樣,測(cè)定土壤的pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等肥力指標(biāo)。土壤pH 值采用電位法測(cè)定,有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化法測(cè)定,全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定,堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,全磷和速效磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定,全鉀和速效鉀含量采用原子吸收光度法測(cè)定。
1.3.2 煙苗生長(zhǎng)發(fā)育的狀況指標(biāo) 在移栽時(shí)對(duì)煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,主要包括葉片數(shù)、葉片干重、SPAD 值、根系活力、根系干重、根系數(shù)及最長(zhǎng)根長(zhǎng)等指標(biāo),參照國(guó)家煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1998 和YC/T 39—1996 執(zhí)行,采用TTC 法測(cè)定根系活力。
1.3.3 烤煙生育時(shí)期調(diào)查和記載 記錄移栽期、還苗期、團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期、打頂期、成熟期、采收始期與采收完畢期的時(shí)間周期。
1.3.4 煙株農(nóng)藝性狀測(cè)量 分別在伸根期、團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期、成熟期進(jìn)行調(diào)查,包括葉綠素、株高、莖圍、節(jié)距、有效葉數(shù)以及其他一些長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相等指標(biāo),具體執(zhí)行參照國(guó)家煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—1998 和YC/T 39—1996 進(jìn)行。
1.3.5 鮮煙葉物理特性及生理指標(biāo)測(cè)定 在上、中、下各部位煙葉采收的前一周,取上部葉(倒數(shù)第4 葉)、中部葉(倒數(shù)第10 葉)和下部葉(倒數(shù)第15 葉),采用SPAD-5O2 儀(KONICAMNOLTA) 讀取SPAD 值;采用YH-1 葉片厚度測(cè)定儀讀取葉片厚度值;用打孔器在煙葉相應(yīng)部位取樣,在室內(nèi)測(cè)定葉質(zhì)重(單位葉面積重量)。
1.3.6 烤后煙葉質(zhì)量調(diào)查 以烤后煙葉為樣品,采用分光光度法測(cè)定煙堿含量;采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖含量;采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定還原糖含量;用濃硫酸消化,再用半微量凱氏定氮法測(cè)定總氮含量;采用火焰光度計(jì)法測(cè)定鉀含量;計(jì)算糖堿比。
采用Microsoft Excel、SPSS19.0 和DPS7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
移栽前1 d,對(duì)煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育情況相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。由表1 可見(jiàn),與對(duì)照相比,施加吲哚丁酸后的煙苗根系活力提高了32.5 μg/(g·h),根系總數(shù)增加了36.4 條/株,根干重增加了0.012 g/株,葉片數(shù)增加了1.2 片/株,葉片干重增加了0.12 g/株,葉片SPAD 值提高了4.8,且差異顯著,但最長(zhǎng)根長(zhǎng)要比對(duì)照煙苗縮短了3.6 cm??傮w上,在漂浮育苗營(yíng)養(yǎng)液中添加適量吲哚丁酸對(duì)培育壯苗具有促進(jìn)作用。
表1 對(duì)照和處理成苗期煙苗的農(nóng)藝性狀及生理指標(biāo)
3 月8 日,試驗(yàn)煙苗采用膜下移栽方式全部移栽完畢。由表2 可知,與對(duì)照相比,育苗時(shí)添加適量吲哚丁酸的煙苗移栽后還苗提前了3 d,伸根期縮短了2 d,團(tuán)棵期提前了5 d,旺長(zhǎng)期延長(zhǎng)了5 d,現(xiàn)蕾期和打頂期時(shí)間一致,采收始期提前了3 d??傮w上,育苗時(shí)添加吲哚丁酸,有利于煙株的早生快發(fā),使煙株現(xiàn)蕾前積累更多的有機(jī)物質(zhì)。
表2 對(duì)照和處理烤煙的大田生育期
農(nóng)藝性狀可以直觀地反映大田煙株的長(zhǎng)勢(shì)和長(zhǎng)相。由圖1A 可知,在整個(gè)大田生育期,T1 煙株的株高均高于CK,成熟期T1 的株高達(dá)到115 cm 左右;圖1B 顯示,在整個(gè)大田生育期,T1 煙株的莖圍均粗于CK,說(shuō)明施用吲哚丁酸可使煙株生長(zhǎng)更加茁壯;圖1C 顯示,在整個(gè)大田生育期,T1 煙株的節(jié)距均長(zhǎng)于CK,這也是T1 處理煙株較高的原因,節(jié)距較大,田間透光性好,有利于中下部葉的光合作用,從而增加煙葉的物質(zhì)積累,提升煙葉品質(zhì);圖1D 顯示,在煙草生長(zhǎng)過(guò)程中,T1 煙株的單株葉片數(shù)均高于CK,打頂時(shí)期T1 的單株葉片數(shù)可達(dá)到23 片左右,比對(duì)照多3~4 片,打頂后T1 的留葉數(shù)為20~21 片,而CK只有17~18 片,可見(jiàn)施用吲哚丁酸有利于增加煙株葉片數(shù),從而提高煙葉產(chǎn)量;葉面積系數(shù)是反映植物群體生長(zhǎng)狀況的一個(gè)重要指標(biāo),在一定范圍內(nèi),作物的產(chǎn)量隨葉面積系數(shù)的增大而提高,圖1E 顯示,在整個(gè)大田生育期,T1 煙株的葉面積系數(shù)始終高于CK,且成熟期T1 煙株的葉面積系數(shù)可達(dá)到3.8 左右。
在上、中、下各部位煙葉采收的前一周,取上部葉(倒數(shù)第4 葉)、中部葉(倒數(shù)第10 葉)和下部葉(倒數(shù)第15 葉)測(cè)定其SPAD 值、葉片厚度和葉質(zhì)重(單位葉面積重量)。由表3 可知,育苗時(shí)施用吲哚丁酸的煙株,上部葉的SPAD 值顯著高于CK,而中部葉和下部葉的SPAD 值與CK 差異并不顯著;施用吲哚丁酸的煙株,下部葉的葉片厚度顯著高于CK,中部葉和上部葉的平均葉片厚度雖大于CK,但并未達(dá)到顯著水平;同時(shí)育苗時(shí)施用吲哚丁酸還能顯著提高上部葉和下部葉的葉質(zhì)重,而對(duì)中部葉的影響不顯著。
圖1 對(duì)照與處理不同生育時(shí)期煙株的農(nóng)藝性狀
表3 對(duì)照與處理不同部位煙葉的SPAD 值、葉片厚度和葉質(zhì)重
在烤后煙葉中,選取下部的X2F 等級(jí)煙葉,中部的C3F 等級(jí)煙葉和上部的B2F 等級(jí)煙葉測(cè)定其常規(guī)化學(xué)成分,結(jié)果如表4 所示。育苗期施用吲哚丁酸,各部位烤后煙葉的總糖、還原糖含量顯著提高,淀粉含量有所降低;上、中、下部煙葉的煙堿和總氮含量雖比CK 稍有升高,但二者差異并未達(dá)到顯著水平;同時(shí)下、中部煙葉的鉀離子含量顯著高于CK。
表4 對(duì)照與處理不同部位烤后煙葉的常規(guī)化學(xué)成分及含量 (mg/kg)
育苗期施用吲哚丁酸,煙苗的根系活力和葉片SPAD 值顯著高于對(duì)照,根系總數(shù)、根干重、葉片數(shù)和葉片干重較對(duì)照有所增加,但最長(zhǎng)根長(zhǎng)比對(duì)照煙苗的短。董慶文等[13]研究指出,低濃度(≤1 mg/L)的吲哚丁酸及其同系物可促進(jìn)玉米種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng),提高α-淀粉酶活性、葉綠素含量及根系活力,且隨著濃度的增加促進(jìn)效果逐漸增強(qiáng),在濃度為1 mg/L 時(shí)效果最顯著。而根系活力會(huì)通過(guò)影響煙苗對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收來(lái)影響葉片的葉綠素含量和光合強(qiáng)度以及光合產(chǎn)物的量和產(chǎn)物分配[14]。還有研究發(fā)現(xiàn),吲哚丁酸能促進(jìn)根系和葉片的生長(zhǎng),提高根系總數(shù)和葉綠素含量[15-17]。同時(shí),吲哚丁酸還具有抑制主根生長(zhǎng),促進(jìn)側(cè)根增多的作用,這可能是導(dǎo)致該試驗(yàn)中T1 的最長(zhǎng)根長(zhǎng)比對(duì)照要短,但總根數(shù)比對(duì)照多的原因,李欣欣等[18]在大豆的試驗(yàn)中也驗(yàn)證了吲哚丁酸的這種作用。總體上,在漂浮育苗營(yíng)養(yǎng)液中添加適量吲哚丁酸對(duì)培育健壯煙苗有一定促進(jìn)作用。
育苗期施用吲哚丁酸,煙苗移栽后明顯縮短了還苗與伸根的時(shí)間,同時(shí)延長(zhǎng)了旺長(zhǎng)期,有利于煙株在成熟前積累更多的有機(jī)物,提高煙葉產(chǎn)量。移栽時(shí)植物幼苗的根量顯著影響移栽成活率以及后期的生長(zhǎng)發(fā)育[19]。由前面的討論已知,育苗期施用吲哚丁酸,促進(jìn)了煙苗根數(shù)的增加,提高了根系活力,故移栽后煙苗更容易成活,煙株后期生長(zhǎng)發(fā)育勢(shì)頭較好,這與周乾[20]的研究結(jié)果相似??傮w上,育苗期施用吲哚丁酸,有利于煙株的早生快發(fā),使煙株現(xiàn)蕾前積累更多的有機(jī)物質(zhì)。
育苗期施用吲哚丁酸,煙株各生育時(shí)期的株高、莖圍、節(jié)距、單株有效葉數(shù)和葉面積系數(shù)均優(yōu)于對(duì)照;同時(shí),煙株成熟期的SPAD 值、葉片厚度和葉質(zhì)重等指標(biāo)表現(xiàn)也優(yōu)于對(duì)照。周鳳玨等[21]在研究吲哚丁酸對(duì)木薯的影響中發(fā)現(xiàn),吲哚丁酸能促進(jìn)植物根系對(duì)土壤水分和營(yíng)養(yǎng)的吸收,進(jìn)而提高植物各生育時(shí)期的株高和單株有效葉數(shù),同時(shí)促進(jìn)植物對(duì)光能的吸收利用,增強(qiáng)植株的抗逆性。該試驗(yàn)在烤煙育苗期施用吲哚丁酸同樣達(dá)到了促進(jìn)植株生長(zhǎng)、提高煙葉產(chǎn)量的效果。但煙株成熟期的SPAD 值較對(duì)照高,說(shuō)明葉綠素含量較高,建議適當(dāng)推遲采收,上部煙葉采取一次性成熟采收的方式,以提高煙葉的采收成熟度,便于后續(xù)烘烤加工。
育苗期施用吲哚丁酸,烤后各部位煙葉的總糖、還原糖和鉀的含量明顯提高,煙堿和總氮含量稍有升高,淀粉含量有所降低。這可能與吲哚丁酸促進(jìn)了植物根系的生長(zhǎng)和對(duì)水分、營(yíng)養(yǎng)的吸收有關(guān),進(jìn)而提高了煙葉中碳代謝的速率,促使淀粉向糖類(lèi)轉(zhuǎn)化。同時(shí),根系是合成煙堿的場(chǎng)所,根系活力的提高,一定程度上也會(huì)增加煙堿的合成,故煙葉中煙堿含量相比于對(duì)照稍有升高,但處于合理的范圍??傮w上,吲哚丁酸處理有利于改善烤后煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。
綜上所述,育苗期施用吲哚丁酸可提高煙苗的根系活力,培育壯苗,縮短移栽后煙苗的還苗時(shí)間,促進(jìn)煙株后期的生長(zhǎng)發(fā)育,同時(shí)對(duì)于烤后煙葉內(nèi)在品質(zhì)的改善也有積極作用。