生长调节剂复配处理对烟草产量及品质的影响
陈希 赖洪敏 董思璇 王新钧 李开和 王卫峰 周文亮 赵兴友 何冰
摘? ?要? ?试验采用不同的巨能生根粉(GERP)、矮壮素(CCC)、钼酸钠复配处理,即CK处理(清水对照)、T1处理(育苗期叶面喷2 g·L-1 GERP+0.5 mg·L-1 CCC+0.045 mg·L-1 Na2MoO4,大田还苗期125 mg·L-1 GERP灌根)、T2处理(育苗期叶面喷施4 g·L-1 GERP+0.5 mg·L-1 CCC+0.045 mg·L-1 Na2MoO4,大田还苗期125 mg·L-1 GERP灌根),分析其对烤烟产量及品质的影响。结果表明,T1、T2处理都能增加叶片SPAD值,增大叶面积,仅有T2的株高低于对照;各处理的烟草产量表现为T2>T1>CK;T1处理的烟叶总氮、总钾含量显著高于对照,T2处理的还原糖、总氮含量显著高于对照,而总氯和烟碱含量显著低于对照;T2处理叶片中的糖碱比、氮碱比、钾氯比较适宜,因此其烟叶吃味和燃烧性最佳。综合分析,GERP+CCC+Na2MoO4复配处理能促进烟叶生长和养分积累,最终表现为烟叶产量增加和品质提升。
关键词? ?烤烟;生长调节剂;产量;品质
中图分类号:S572? ?文献标志码:A? ?DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.25.006
培育壮苗是烟草生产的一个重要环节,是烟叶优质高产的前提。在漂浮育苗条件下,烟苗根系长期处于水中,使根系出现“水生根”,表现为根系活力低、还苗期延长[1-2]。烟草根系不仅是一种固着器官,还是吸收器官和合成器官,其活力的强弱在某种程度上决定着烟株吸收养分能力,同时根系生长情况与叶片中有机物的合成积累有着密切关系,根系发育得好,就能保证烟株的正常生长发育,植株抗逆性强,烟叶产量高、品质好[3]。植物生长调节剂是一类由人工合成的,具有植物激素活性的调节植物生长发育的有机物质,也称为植物外源激素[4-6]。近年来,植物生长调节剂如生根粉、赤霉素、多效唑等常用于解决烟苗弱小、根系不发达等问题。研究表明,在移栽前利用生根粉浸根可以促进烟草幼苗根系发育,增加根数根重;在移栽前一周再进行叶面喷施,能够更有效地促进烟草幼苗的根系发育,明显增加根数、根重[7]。多效唑具有控上促下的生理作用,用来处理烟苗可以促进烟苗根系生长,使烟苗墩实健壮,叶片增厚增多或增大,叶面蒸腾下降,移栽后易于成活,苗期时间缩短[8-9]。郑艳冰等在研究吲哚乙酸对玉米幼苗生长的影响发现,在30 mg·L-1的吲哚乙酸处理下,根系活力最高,根长达到最长[10];Márquez等人研究发现,一定浓度的吲哚丁酸有利于玉米根系的发育[11]。巨能生根粉既是植物生长调节剂又含有一定的营养成分,具有促进植物内源激素合成与补充外源激素的双重功效,可强力促进生根,明显缩短植物生根时间,提高植物存活率。矮壮素CCC为赤霉素的拮抗剂,可经由叶片、芽、根系、幼枝和种子进入到植株的体内,抑制植株体内赤霉素的合成,使植株矮化,防止徒长,茎杆变粗,叶色变深,叶片变宽变厚,有利于根系生长,培育壮苗[8]。钼是植物必需的微量营养元素之一,缺钼会影响植物的生长和光合作用,使植物光合作用强度大大降低;施钼有利于提高叶片光合作用系统的稳定性,促进植物光合作用[12];施钼可以提高烤烟的产量和品质。近年来对促进烟草栽培后期生长和提高产量的植物调节剂相关研究较多,但关于育苗期和还苗期的有效促进烟草生根、缩短还苗期的调节剂研究报道较少。鉴于此,本研究以烤烟幼苗为试材,在漂浮育苗期喷施适宜浓度的巨能生根粉、矮壮素及钼酸钠复配试剂,结合大田期用巨能生根粉灌根,探究三种复配制剂对烤烟幼苗生长、生理生化指标、品质、产量的影响,以期探索最适宜浓度的复配制剂,为广西地区优质烟叶的开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试烤烟品种为云烟97,由中国烟草百色分公司提供。巨能生根粉为安丘市金贝尔生物肥业有限公司产品;矮壮素为四川省兰月科技有限公司产品;钼酸钠为天津市大茂化学试剂厂产品。
1.2 试验设计
试验于2018年2—8月在靖西市新靖镇亮表村进行。试验地土壤为砂质黄红壤,平坦开阔,气候温和,光照充足,雨量充沛。试验设置3个处理,每个处理6列,每列种植45株烟苗。全生育期共施用药剂3次,其中叶面喷施每株用50 mL植调剂或等量清水,灌根处理每株施300 mL植调剂或清水,分別在移栽当日(3月5日)、还苗中期(3月15日)、还苗后期(3月23日),其后不再施用任何植调剂。施用方案详见表1。
基肥为烟草专用有机肥(N∶P2O5∶K2O=9∶9∶26)600 kg/hm2,商品有机肥(N∶P2O5∶K2O=2∶2∶2)300 kg/hm2。追肥为硝酸钾(N∶K2O=13.5∶44.5)225 kg/hm2,分三次追施,每次施用75 kg/hm2。烟株现蕾后打顶,烟叶长到工艺成熟时,分批收获烟叶,用烟枷固定入烤房进行烘烤。
1.3 测定项目
各处理于打顶前取10株测量生长性状,如株高、茎粗、SPAD值、最大叶片的叶长和叶宽。株高为地表至烟株主茎顶端生长点的高度;茎粗为表土层上部3 cm处茎粗;最大叶长为最大叶片的叶基部到叶尖的长度;最大叶宽为最大叶片的最宽处的宽度;最大叶面积=最大叶长×最大叶宽×0.634 5;用SPAD502叶绿素仪测定叶片SPAD值。
收获后测定烟叶产量,评价烟叶等级。各处理烤后的烟叶取中部叶进行内在化学成分测定。用连续流动分析法测定烤后烟叶总氮、总糖、还原糖、氯含量,用火焰光度计法测定钾含量,活性炭脱色提取-紫外分光光度法测定烟碱含量,并计算化学成分协调性指标(糖碱比、氮碱比、钾氯比)。
1.4 数据统计分析
采用SPSS 23.0软件进行Duncans法多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理对烤烟农艺性状的影响
由表2可知,T1处理的烟草株高与对照无显著差异,但茎粗、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积均显著高于CK,分别比CK增加10.29%、8.30%、6.94%、15.95%;T2处理的株高低于CK,但茎粗、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积均显著高于CK,分别比CK增加11.20%、9.48%、6.31%、16.44%;T2处理的烟草株高显著低于T1处理,但茎粗、最大叶长、最大叶宽和最大叶面积与T1处理无显著差异。
由表3可知,三种植调剂处理后能显著提高烟叶的SPAD值,增加葉片的叶绿素含量,其中上部叶的SPAD值最高,其次为中部叶,下部叶的SPAD值最低;从上部叶分析,T1、T2处理的SPAD值分别比CK增加4.83%、7.59%;对于中部叶和下部叶来说,仅有T2处理的SPAD值显著高于CK,分别比CK增加11.12%、9.85%。
2.2 不同处理对烤烟产量及上中等烟比例的影响
从表4可见,施用植调剂后,烟草产量显著增加,其中T1处理、T2处理的产量分别比CK增加8.12%、17.1%。从上中等烟比例来看,T2处理的上中等烟比例优于CK。综合产量及上中等烟比例分析,T2处理的产量和上中等烟比例均最高,说明T2处理对烟草产量和品质均有一定的提升作用。
2.3 不同处理对烤烟化学成分的影响
从烟叶化学成分上分析,烟叶的总糖、还原糖、总氮含量均表现为CK
2.4 不同处理对烤烟化学成分协调性的影响
烤后烟叶的化学成分及其比值,可以直接影响烟叶的内在品质和香吃味,其中影响较大的有总氮、烟碱、总糖、还原糖、钾、氯含量及糖碱比、氮碱比、钾氯比等。一般认为氮碱比0.8~0.9、糖碱比在10左右、钾氯比大于4的烟叶,其香吃味较好。
由表6可以看出,烟叶的钾氯比、氮碱比都表现出CK 3 结论与讨论 本研究结果表明,施用植调剂巨能生根粉、矮壮素CCC、钼酸钠能够有效改善烟株的农艺性状和产量,主要表现为提高茎粗、叶长、叶宽及叶面积,增加产量,提高烟叶品质和经济效益。 3.1 讨论 3.1.1 提高烟草产量 植调剂复配处理后降低烟株的株高,增大茎粗、叶面积,提高烟叶叶绿素含量。多数研究证明矮壮素通过抑制植物顶端生长,调节植物库-源关系,促进光合作用向茎部和叶片转移,促进叶片生长,增加叶面积。褚明宇指出,不同浓度多效唑(PP333)和矮壮素(CCC)对组培葡萄苗的生长有不同程度的抑制作用,表现为株高、单株叶面积、节间长、节间数及单株叶片数的减少,根冠比的增加[12]。皱湘香对烟草湘3号使用多效唑、缩节胺和矮壮素进行叶面喷施,可明显降低烟叶的株高、最大叶面积,增加茎粗和根系体积,增大根冠比和干鲜比,提高幼苗干物质的充实度[13]。鲁坤存试验结果表明,施用100 mg·kg-1的矮壮素能促进光合产物在根、茎部分的积累,使烟苗增粗,烟苗的根系活力显著提高,从而促进叶绿素的合成,提高叶片的光合速率[14]。本试验在复配制剂中添加矮壮素CCC降低烟株株高,调节库-源关系,使养分更加有效地运送至叶片,促进叶片生长,增大叶面积,最终表现为产量的增加。 本试验中添加了钼酸钠,对烟叶产量及上中等烟比例的提高起着重要作用。钼是植物生长必需的微量元素,调控植物体内碳、氮代谢过程,对烟草氮素营养、提高叶绿素含量和稳定性、增强光合作用、促进碳水化合物的合成转移起着重要作用[12,15-17]。本试验中,钼酸钠处理明显提高了烟叶的SPAD值和叶绿素含量,与前人的研究结果一致。李章海等在盆栽试验条件下研究发现,在烤烟生育前期,施钼处理的烟株光合速率明显高于未施钼肥对照处理[18]。张纪利等研究发现,施钼肥能不同程度地提高烤烟生育前期叶片的叶绿素含量,提高光合速率,促进烤烟光合产物的形成和积累,显著提高上中等烟叶比例,降低杂色烟比例[19]。本试验的钼处理浓度为0.045 mg·L-1,与张纪利[19]所施用的浓度相近,所得试验结果相似。 巨能生根粉所含有效成分可分为三大类,其中主要成分为生根促进剂,如细胞分裂素、壮苗剂、生物活性甲壳物质等生根促进剂,生物活性甲壳物质能激活植物细胞活性,打破休眠障碍,促进根系发育;第二类是营养成分,如18种氨基酸、深海鱼蛋白等,以含氮含磷有机物为主;第三类为提高抗病性的物质,如抗病毒真细菌活性酶、免疫球蛋白制剂等。巨能生根粉中的细胞分裂素,具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质的分解,保绿防衰老等作用;可将氨基酸、无机盐等向处理部位调运[20]。巨能生根粉内丰富的氨基酸、鱼蛋白等成分能够为烟株提供大量的营养物质,促进氮素的吸收和积累。本试验在复配制剂中添加巨能生根粉可促进幼根的生长,增强幼苗的抗性并提高幼苗的根系活力,使茎秆变粗,物质积累量增多,促进烟叶的营养生长,最终表现为产量的增加。
3.1.2 优化烟叶品质
烟叶中的化学成分在很大程度上决定了烟气的特性,最终影响到烟叶的品质。本试验用巨能生根粉、钼酸钠、矮壮素CCC三种试剂复配处理有效改善了烟叶品质,综合来看,T2处理效果最显著。
反映烟叶吃香味的关键指标有氮素、烟碱含量及氮碱比。在一定程度上增加总糖含量、减少烟碱含量能优化香气,改善吃味[21-22]。施用巨能生根粉和钼[18]均可促进光合作用,促进光合产物积累。巨能生根粉含有较多氨基酸等含氮有机成分,不仅直接增加烟草叶片的含氮量,而且通过促进光合作用,间接增加光合产物总糖、还原糖含量。本试验T2处理的总糖、还原糖和总氮含量均显著高于对照,烟碱含量显著低于对照,糖碱比显著高于对照,吃味更佳。从氮碱比上分析,质量好的烟叶,氮碱比值应小于1,一般在0.8~0.9为好[23-24]。T2处理的烟叶总氮、烟碱含量均最高,氮碱比为0.920 2,接近最适范围。影响烟草燃烧性的指标有钾、氯含量,钾氯比越大,燃烧性越好,一般钾含量约2.5%、氯含量在0.3%~0.8%较为适宜,钾氯比大于4的烟叶燃烧性较好[25-26]。T2处理中部叶的钾含量、氯含量、钾氯比分别为2.467%、0.388 6%、6.348,说明施用矮壮素CCC+巨能生根粉+钼酸钠对烟叶钾含量的吸收具有显著促进作用,同时抑制氯的吸收,优化烟草钾氯比,增强烟叶燃烧性。
3.2 结论
综上所述,本试验采用的矮壮素CCC、巨能生根粉、钼酸钠复配处理能够显著提高烟草的产量和品质,其中T2处理(移栽前叶面喷施0.5 mg·L-1矮壮素CCC+4 g·L-1巨能生根粉试剂+0.045 mg·L-1钼酸钠,结合大田时期125 mg·L-1巨能生根粉灌根)对烤烟的农艺性状、经济性状及化学成分的改善效果最好,可在生产上推广应用。
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