不同规格育苗盘的雪茄烟烟苗生长差异及对干旱胁迫的响应.pdf

吴 元 华 高 华 军 刘 好 宝 等 不 同 规 格 育 苗 盘 的 雪 茄 烟 烟 苗 生 长 差 异 及 对 干 旱 胁 迫 的 响 应 江 苏 农 业 科 学 不 同 规 格 育 苗 盘 的 雪 茄 烟 烟 苗 生 长 差 异 及 对 干 旱 胁 迫 的 响 应 吴 元 华 高 华 军 刘 好 宝 马 兴 华 中国农业科学院烟草研究所 农业农村部烟草生物学与加工重点实验室 山东青岛 中国烟草总公司海南省公司海口雪茄研究所 海南海口 摘 要 为筛选雪茄育苗盘规格 以雪茄烟品系 和 为供试材料 选用 孔育苗盘进行 育苗 对烟苗的农艺性状 干物质积累 根系发育及其干旱胁迫响应差异进行研究 结果表明 个品系烟苗干物质量 均随苗盘孔数增加整体呈减少趋势 成苗期 品系单株干物质量在 孔时明显高于 品系 在 孔时明显低于 品系 个品系的茎高 茎围 节距和单株叶片数等农艺性状均随育苗盘孔数增加整体降低 至 孔后趋于稳定 但 品系的茎高 节距在孔数达到 时比起 孔处理反而升高 个品系的总根长 根 系表面积 根系体积 二级侧根数量在 孔间无显著差异 干旱胁迫后 随育苗盘孔数增加 品系叶片过氧 化氢酶 活性显著降低 过氧化物酶活性先降低后升高 多孔数 孔 处理低于孔数较少 孔 处理 品系的过氧化氢酶活性除 孔外均较 孔低 但处理间差异较 品系小 过氧化物酶 活性亦随育苗盘孔数增加整体先降低后升高 多孔数 孔 处理高于孔数较少 孔 处理 个 品系的过氧化物酶活性均较 孔均有不同程度下降 但未随孔数增加呈规律性变化 综合考虑烟苗生长状况和抗旱 能力 品系适宜采用孔数较少的育苗盘 品系更加耐密 可以选用多孔盘 结合育苗成本 育苗盘规格 品 系以 孔 品系以 孔为宜 关 键 词 雪茄烟 育苗盘规格 根系 干旱胁迫 农艺性状 干物质积累 根系发育 中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 收稿日期 基金项目 中国烟草总公司海南省公司重点科技项目 编号 中国农业科学院科技创新工程 编号 作者简介 吴元华 女 山东潍坊人 硕士 实验师 主要从事 烟草栽培技术研究与推广工作 通信作者 马兴华 博士 副研究员 硕士生导师 主要从事烟草栽培 研究 雪茄烟是全部用烟叶卷制的特殊烟草制品 具 有劲头大 焦油和烟碱含量低 对人体危害较小等 特点 越来越为广大消费者所接受 近年来随 着我国经济的发展和人民生活水平的提高 雪茄烟 消费群体也在不断增加 国产雪茄烟销售呈明显上 升趋势 雪茄烟已逐渐成为我国烟草领域的一个新 兴分支 育苗是烟叶生产的首要环节 培育适栽壮苗是 生产优质烟叶的基础 漂浮育苗和托盘育苗是 烤烟生产中采用的主要育苗方式 研究认为 不同 规格漂浮育苗盘对烟苗素质有较大影响 密度大的 育苗盘 成本低但烟苗素质差 密度较小的育苗盘 烟苗素质较好 能满足烟苗移栽的要求 但成本较 高 因此 选择适宜规格育苗盘可在培育适栽 烟苗的同时降低育苗成本 干旱是烟苗移栽后面 临的主要胁迫因素之一 烟苗对干旱胁迫的耐受性 是衡量烟苗素质的重要指标 干旱胁迫会导致烟 苗细胞内产生过量的自由基和活性氧 使细胞膜脂 过度氧化 透性增加 溶质向胞外渗透 从而导致烟 苗代谢失调 由超氧化物歧化酶 过氧化 氢酶 和过氧化物酶 组成的酶促系统 可清除过量活性氧和自由基 其含量与活性的高低 在一定程度上反映了烟苗的抗旱性能 可以作为 筛选苗盘规格的依据 目前 我国关于雪茄烟方面的研究较为薄弱 雪茄烟育苗方面的研究更是少见报道 育苗盘规格 使用没有统一标准 因此 本试验以 个雪茄品系 和 为材料 选用 种规格的育苗盘 采用 托盘育苗方式 通过测定烟苗的根系发育 农艺性 状 干物质量及抗氧化酶活性 研究不同规格育苗 江苏农业科学 年第 卷第 期 盘的烟苗素质及抗旱性差异 同时结合育苗成本 为建立雪茄烟育苗技术提供技术支持 材 料 与 方 法 供 试 材 料 雪茄烟品系 和 由中国烟草总公司海 南省公司海口雪茄研究所提供 于 年 月在中 国农业科学院烟草研究所人工气候室内进行试验 气候室温度设定为 相对湿度为 光照条件为 光照 黑暗交替的自动 控制模式 选用烟草专用 塑料育苗托盘和德 沃牌烟草育苗专用基质 试 验 设 计 个品系各选用 个规格的育苗盘 表 以 烟叶生产中较常见的 孔穴育苗盘作对照 育苗 盘每穴点播 粒种子 于大十字期留 株烟苗 每个处理 株 烟苗培养过程中 保持育苗盘在接 水盘中 高度水位 苗龄 时将育苗盘从 接水盘中取出 使根系离水 进行自然干旱处理 持 续 表 不 同 规 格 育 苗 托 盘 规 格 参 数 孔数 孔 上口径 下口径 孔穴深度 孔穴容积 试 验 方 法 及 测 定 项 目 在苗龄 时取样 每个处理每次取烟 苗 株 测定农艺性状 根系形态及干物质量 农艺性状调查 参照 方法 测量每张叶片 叶片 不计数 的叶长 叶宽 茎高 茎围 计算节距 干物质积累量 采集整株样品 洗净擦干表面 水分 按根系 茎秆 叶片分样 根系先测定形态指 标 之后与茎 叶于 下杀青 烘干 至恒质量后称量 根系形态指标 从烟苗的根茎结合处断离烟苗 根系 利用 植物根系分析仪系统 杭州万深 检测科技有限公司 扫描成像 通过 分析图像参数 计算一级侧根数量 二级侧根数量 总根长 根平均直径 根表面积和根体积 酶活性测定 干旱胁迫 后 每株采集 片 烟叶 从顶端向下数第 张叶 每个处理采集 株 将叶片用铝箔纸包好后立即投入液氮中 冷冻 后置入 冰箱中保存待测 的活性用苏州科铭生物科技有限公司购买的试剂 盒测定 数 据 处 理 用 统计软件对数据进行方差分析 邓 肯氏新复极差法进行多重比较 结 果 与 分 析 不 同 规 格 育 苗 盘 烟 苗 的 干 物 质 积 累 特 征 由表 可知 不同规格育苗盘烟苗干物质量不 同 苗龄 品系单株干物质量随苗盘 孔数增加整体呈减少趋势 至 孔趋于稳定 与 孔无显著性差异 至 苗龄 孔略微低于 孔 品系在 个苗龄时期规律基本一致 单 株干物质量随孔数增加整体减少 以 孔最高 孔最低 叶片 茎 根系干物质量均随苗盘孔数增 加而整体呈减少趋势 至 成苗期 育苗盘孔数 为 孔时 品系单株干物质量明显高于 品系 密度增加至 孔时 品系 单株干物质量明显低于 品系 苗盘密度由 孔增大到 孔时 品系单株干物质 量降幅较小 苗龄的 孔处理的干物质 呈增加 而 品系单株干物质量降幅较大 由此 说明 品系较 品系烟苗耐密 不 同 规 格 育 苗 盘 烟 苗 的 农 艺 性 状 不同规格育苗盘对烟苗农艺性状的影响详见 表 品系 茎高 茎围 最大叶长和最大叶宽随 苗盘孔数的增加整体呈降低趋势 苗盘孔数超过 孔 茎围不再显著下降 超过 孔后 茎高 最大叶 宽 茎围的变化幅度明显变小 孔处理的单株叶 片数显著高于 孔处理 与其他规格苗盘的烟苗 叶片数无显著差异 品系 茎高 最大叶长 最 大叶宽和节距随苗盘孔数的增加呈先降低后升高 趋势 苗盘孔数增加到 孔 烟苗最大叶长 最大叶宽随孔数增加数值变小 烟苗茎高 节距 叶 片数无显著性差异 增至 孔 茎围 叶片数低于 孔 茎高 最大叶长 最大叶宽 节距高于 孔 推断这可能与 品系株型有关 苗盘密度增 大导致烟苗空间密集 群体中个体之间竞争加大 江苏农业科学 年第 卷第 期 表 不 同 规 格 育 苗 盘 烟 苗 干 物 质 积 累 变 化 苗龄 苗盘规格 孔 品系干物质量 株 品系干物质量 株 叶片 茎 根 整株 叶片 茎 根 整株 注 同列数据后标有不同小写字母表示差异显著 表 表 表 同 表 不 同 规 格 育 苗 盘 对 烟 苗 农 艺 性 状 的 影 响 品系 育苗盘规格 孔 茎高 茎围 最大叶长 最大叶宽 节距 叶片数 张 从而增大茎高 节距以满足生长发育所需要的光 照 通过比较 品系较 品系更适应密度大 的育苗盘 不 同 规 格 育 苗 盘 的 烟 苗 根 系 形 态 特 征 不同规格育苗盘的烟苗根系发育状况具体如 表 所示 品系 烟苗总根长 根系表面积 根系 体积 一级侧根数量 二级侧根数量等均表现为随 苗盘孔数增多整体呈减少的趋势 孔数超过 孔 烟苗总根长 根系表面积 根系体积 一级侧根数量 和二级侧根数量不再显著降低 孔数超过 孔 根 系平均直径不再降低 品系 烟苗总根长 根 系表面积 根系体积等表现为随苗盘孔数增多而减 少的趋势 孔数超过 孔 不再显著降低 除 孔处理的烟苗平均直径显著小于其他孔数处理外 其 江苏农业科学 年第 卷第 期 他处理的平均直径无显著性差异 一级侧根数量和 二级侧根数量随苗盘孔数的增加先降低后增加 孔处理烟苗侧根数量最少 其次为 孔处理 品系间比较 育苗盘孔数同为 孔时 品系 的总根长 根系表面积 平均直径 根系体积 一级 侧根数量 二级侧根数量分别为 的 倍 随着孔数增加 个品系的差异明显减小 表 不 同 规 格 育 苗 盘 烟 苗 的 根 系 形 态 指 标 品系 苗盘规格 孔 总根长 根系表面积 平均直径 根系体积 一级侧根数量 条 二级侧根数量 条 不 同 规 格 育 苗 盘 烟 苗 对 干 旱 胁 迫 的 响 应 从表 可以看出 不同规格育苗盘烟苗对干旱 胁迫的响应差异明显 品系 叶片 活性随 育苗盘孔数增加显著下降 活性随育苗盘孔数 增加先下降后升高 但高密度 孔 处理的 活性低于低密度 孔 处理 孔处理的 活性无显著性差异 显著高于 孔处理 品系 孔处理烟苗的 活性最高 孔处理次之 其他处理均低于 孔处理 但处理间差异较 品系小 活性也随 育苗盘孔数增加整体先降低后升高 孔处理最 低 高密度 孔 处理下 活性高于低 密度 孔 处理 活性以 孔处理最高 孔和 孔处理次之 孔处理最低 可见 不 同品系不同育苗孔数培育的烟苗对干旱胁迫的响应 存在差异 品系低育苗盘孔数 低密度 培育烟苗 对耐干旱能力较强 品系高育苗盘孔数 高密 度 培育的烟苗仍具有较强的耐干旱胁迫能力 表 干 旱 处 理 后 不 同 规 格 育 苗 盘 的 烟 苗 抗 氧 化 关 键 酶 活 性 差 异 苗盘规格 孔 品系 品系 活性 活性 活性 活性 活性 活性 不 同 规 格 育 苗 盘 经 济 效 益 分 析 烟苗在苗床期的生长时间较长 按照大田烟 苗移栽密度 株 计算 由表 可知 随着 苗盘规格密度减小 育苗基质 苗盘用量加大 人工 费用 育苗用水费用 育苗占地成本等成本费用随 之递增 讨 论 前人的研究表明 随着育苗盘孔数的增加 烤 烟烟苗的物质积累量降低 本研究中 随着苗 江苏农业科学 年第 卷第 期 表 不 同 育 苗 盘 处 理 育 苗 经 济 效 益 分 析 苗盘规格 孔 基质用量 孔 基质成本 元 苗盘用量 个 苗盘成本 元 育苗总成本 元 盘孔数的增加 和 这 个品系的表现规律 略有不同 但基本规律与烤烟相似 不同孔数烟苗 干物质积累量随苗龄的变化趋势 和 不同 品系的表现存在差异 随着苗龄增加 烟苗干物质 积累量增加 群体内部竞争加剧 进而影响个体生 长 由图 可知 品系在苗龄 期间的 干物质净累积量 孔处理比 孔处理多 比 孔处理多 品系在苗 龄 期间的干物质净累积量 孔处理比 孔处理多 比 孔处理多 由 此说明 苗盘孔数增加对 品系干物质积累的 影响较 品系小 从品种间干物质量对比分析发 现 苗盘孔数较少的情况下 品系的干物质累积 量明显高于 品系 当苗盘孔数较多时 品 系的干物质累积量低于 品系 说明 品系在 低密度条件下更加利于其生长 而 品系的耐 密性更强 品系在低于 孔密度条件下 遵 循苗盘密度由大到小干物质累积量整体变小的规 律 密度增加到 孔时却在生长后期加速烟苗生 长 秧龄除外 合理的密植可以提高作物的 光照资源利用率 株型不同会使叶片展开方式有 所差别 株间光能利用率有所不同 因此表现出的 耐密性能有所差别 由以上结果推断 品 系高密度条件下发生避阴反应 导致茎杆伸长以优 化光照环境 从而有利于烟苗的生长 根系生长发育状况是衡量成苗是否适合移栽 的重要指标 是烟苗移栽入大田能否尽快还苗的关 键 本研究结果表明 和 品系的总根 长 根系表面积 根系体积均随苗盘孔数增加 密度 增大 而整体呈减少趋势 超过 孔后无显著性 变化 这与根系干物质积累量的变化规律较为一 致 此结果说明 苗盘孔数增加 单位孔穴体积减 少 限制了根系的生长 这与白岩等的研究结 果 一致 但当根系生长空间胁迫到一定程度 后 对根系生长的影响不再显著 烟苗根系一级和 二级侧根数量影响根系对水分的吸收 从而影响地 上部分的干物质量积累 本研究中 品系的一级 侧根数目和二级侧根数目随苗盘孔数增加而整体 减少 超过 孔后无显著变化 而 品系在高 密度条件 孔 下 一级侧根数目和二级侧 根数目反而增加 可能是在高密度条件下 品 系的避阴反应促进了地上部的生长 地上部生物量 积累又促进了根系的发育所致 植物体内酶促活性氧清除体系包括超氧化物 歧化酶 过氧化物酶 过氧化氢酶 活性氧清除系统 协同作用 能有效阻止体内活性氧如超氧阴离子和 高度氧的积累 防止膜脂过氧化 维持作物正常的 生长和发育 在本研究中 就 品系而言 干旱胁迫后 活性随育苗孔数的增加显著降低 活性先降低后升高 但最终高密度 孔 处理 活性低于低密度 孔 处理 各 处理 活性也较 孔处理不同程度降低 综合 而言 高密度育苗能降低烟苗的抗旱能力 就 品系而言 活性随孔数增加较 品系下降程 度较小 活性虽先随孔数增加而降低 但最终 高密度 孔 处理 活性高于低密度 孔 处理 故高密度育苗条件下 品系 仍具有较强的干旱胁迫耐受能力 江苏农业科学 年第 卷第 期 烤烟对适栽烟苗的基本特征和要求为根系发 达 株高 茎围比例合适 苗期不存在徒长或生长发 育滞缓等现象 烟苗移栽入田后对环境适应性强 还苗时间短 参照烤烟 苗龄成苗标准 茎高范围 张真叶 叶色浅绿 茎 高达到这一标准的苗盘规格 品系有 孔处 理 其中 孔处理未达到标准但差别较小 品系中 孔和 孔处理茎高差别不大 叶 片数量达到此标准的苗盘规格 品系除 孔 外 其余苗盘均达到要求 品系中除 孔 其他 个规格苗盘均达到标准 综合分析农艺性状 干 物质积累 根系发育和对干旱胁迫响应差异 以 孔苗盘所育烟苗素质为对照 低密度规格苗盘所育 烟苗符合适栽标准 大于 孔的苗盘所育烟苗 品系 孔处理的烟苗素质差别不 大 品系以 孔苗盘烟苗素质与 孔烟苗素 质相接近 品系因其较不耐密 不建议使用 孔以上育苗盘 品系可以适当放宽育苗盘密 度 但不建议使用 孔以上育苗盘 生态条件及 栽培技术对雪茄烟烟苗的标准要求会有差别 因 此 不同栽培模式下雪茄烟烟苗成苗标准尚需进一 步验证 结 论 育苗盘孔数的增加抑制了烟苗的生长 育苗 盘孔数增加烟苗干物质积累量整体降低 总根长 根系表面积和根系体积等随苗盘孔数增加明显降 低 这一规律尤以 品系明显 密度增至 孔 后 对烟苗生长抑制影响减弱 品系在高密度 育苗条件下反而会促使地上部分加快生长和增加 根系数量 育苗盘孔数增加降低了 和 品 系烟苗的干旱耐受能力 品系在较高孔数条件 下较 品系仍具有较强的干旱耐受能力 苗盘孔 数增加 育苗成本明显降低 综合分析烟苗生长状 况及育苗成本 品系适宜采用的育苗盘孔数为 孔 品系为 孔 参 考 文 献 中国农业科学院烟草研究所 中国烟草栽培学 上海 上海 科学技术出版社 邹宇航 唐义之 张华述 等 雪茄茄衣烟调制技术初探 中 国农业信息 王浩雅 左兴俊 孙福山 等 雪茄烟外包叶的研究进展 中 国烟草科学 李爱军 秦艳青 代惠娟 等 国产雪茄烟叶科学发展刍议 中国烟草学报 刘国顺 烟草栽培学 北京 中国农业出版社 张 伟 育苗方式和基质配方对烟草幼苗素质及生理特性的影 响 江苏农业科学 王树声 董建新 刘新民 等 烟苗集约化育苗技术发展概况 烟草科技 董建新 苏建东 王 刚 等 我国烟草育苗技术现状分析 中国烟草学报 刘国权 田光豪 卢志刚 等 不同规格浮盘对井窑式移栽烟苗的 影响 天津农业科学 童文杰 邓小鹏 谢 贺 等 烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫 的响应及其抗旱性评价 中国农业科技导报 邵惠芳 陈 征 许嘉阳 等 两种烟草幼苗叶片对不同强度干 旱胁迫的生理响应比较 植物生理学报 全国烟草标准化技术委员会 烟草农艺性状调查方法 北京 中国标准出版社 向必坤 施河丽 黄延勇 等 育苗盘密度对烟苗生长发育及烟 叶产质量的影响 中国烟草科学 肖长东 朱文桥 张鲁民 等 育苗盘育苗密度对烤烟小苗素质 及抗逆性的影响 现代农业科技 易 蔓 向金友 杨懿德 等 育苗盘规格对烤烟井窖式移栽烟 株生长发育及产质量的影响 天津农业科学 曹卫星 作物栽培学总论 版 北京 科学出版社 顾少龙 史宏志 张国显 等 平顶山烟区主要种植烤烟品种光 合生理特性研究 中国烟草科学 毛家伟 张 翔 徐 敏 等 耕作深度对烤烟根系生长和烟叶 钾 氯含量的影响 江苏农业科学 白 岩 刘好宝 史万华 等 苗盘高度和育苗密度对烟苗生长 发育的影响 核农学报 师 恺 胡文海 董德坤 等 根系限制对番茄幼苗生长 根系呼 吸 和 活性的影响 园艺学报 赵 阳 王树声 张亚丽 等 增加烟草一级和二级侧根是抵御 干旱的生理机制 植物营养与肥料学报 高小丽 孙 健 高金锋 等 不同基因型绿豆叶片衰老与活性 氧代谢研究 中国农业科学 陈维林 张小花 罗 贤 等 烤烟膜下井窖小苗移栽用苗的培 育方式研究 安徽农业科学 江苏农业科学 年第 卷第 期