不同規(guī)格育苗盤的雪茄煙煙苗生長差異及對干旱脅迫的響應.pdf

吳 元 華 高 華 軍 劉 好 寶 等 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 的 雪 茄 煙 煙 苗 生 長 差 異 及 對 干 旱 脅 迫 的 響 應 江 蘇 農 業(yè) 科 學 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 的 雪 茄 煙 煙 苗 生 長 差 異 及 對 干 旱 脅 迫 的 響 應 吳 元 華 高 華 軍 劉 好 寶 馬 興 華 中國農業(yè)科學院煙草研究所 農業(yè)農村部煙草生物學與加工重點實驗室 山東青島 中國煙草總公司海南省公司?？谘┣蜒芯克?海南海口 摘 要 為篩選雪茄育苗盤規(guī)格 以雪茄煙品系 和 為供試材料 選用 孔育苗盤進行 育苗 對煙苗的農藝性狀 干物質積累 根系發(fā)育及其干旱脅迫響應差異進行研究 結果表明 個品系煙苗干物質量 均隨苗盤孔數增加整體呈減少趨勢 成苗期 品系單株干物質量在 孔時明顯高于 品系 在 孔時明顯低于 品系 個品系的莖高 莖圍 節(jié)距和單株葉片數等農藝性狀均隨育苗盤孔數增加整體降低 至 孔后趨于穩(wěn)定 但 品系的莖高 節(jié)距在孔數達到 時比起 孔處理反而升高 個品系的總根長 根 系表面積 根系體積 二級側根數量在 孔間無顯著差異 干旱脅迫后 隨育苗盤孔數增加 品系葉片過氧 化氫酶 活性顯著降低 過氧化物酶活性先降低后升高 多孔數 孔 處理低于孔數較少 孔 處理 品系的過氧化氫酶活性除 孔外均較 孔低 但處理間差異較 品系小 過氧化物酶 活性亦隨育苗盤孔數增加整體先降低后升高 多孔數 孔 處理高于孔數較少 孔 處理 個 品系的過氧化物酶活性均較 孔均有不同程度下降 但未隨孔數增加呈規(guī)律性變化 綜合考慮煙苗生長狀況和抗旱 能力 品系適宜采用孔數較少的育苗盤 品系更加耐密 可以選用多孔盤 結合育苗成本 育苗盤規(guī)格 品 系以 孔 品系以 孔為宜 關 鍵 詞 雪茄煙 育苗盤規(guī)格 根系 干旱脅迫 農藝性狀 干物質積累 根系發(fā)育 中 圖 分 類 號 文 獻 標 志 碼 文 章 編 號 收稿日期 基金項目 中國煙草總公司海南省公司重點科技項目 編號 中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程 編號 作者簡介 吳元華 女 山東濰坊人 碩士 實驗師 主要從事 煙草栽培技術研究與推廣工作 通信作者 馬興華 博士 副研究員 碩士生導師 主要從事煙草栽培 研究 雪茄煙是全部用煙葉卷制的特殊煙草制品 具 有勁頭大 焦油和煙堿含量低 對人體危害較小等 特點 越來越為廣大消費者所接受 近年來隨 著我國經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高 雪茄煙 消費群體也在不斷增加 國產雪茄煙銷售呈明顯上 升趨勢 雪茄煙已逐漸成為我國煙草領域的一個新 興分支 育苗是煙葉生產的首要環(huán)節(jié) 培育適栽壯苗是 生產優(yōu)質煙葉的基礎 漂浮育苗和托盤育苗是 烤煙生產中采用的主要育苗方式 研究認為 不同 規(guī)格漂浮育苗盤對煙苗素質有較大影響 密度大的 育苗盤 成本低但煙苗素質差 密度較小的育苗盤 煙苗素質較好 能滿足煙苗移栽的要求 但成本較 高 因此 選擇適宜規(guī)格育苗盤可在培育適栽 煙苗的同時降低育苗成本 干旱是煙苗移栽后面 臨的主要脅迫因素之一 煙苗對干旱脅迫的耐受性 是衡量煙苗素質的重要指標 干旱脅迫會導致煙 苗細胞內產生過量的自由基和活性氧 使細胞膜脂 過度氧化 透性增加 溶質向胞外滲透 從而導致煙 苗代謝失調 由超氧化物歧化酶 過氧化 氫酶 和過氧化物酶 組成的酶促系統(tǒng) 可清除過量活性氧和自由基 其含量與活性的高低 在一定程度上反映了煙苗的抗旱性能 可以作為 篩選苗盤規(guī)格的依據 目前 我國關于雪茄煙方面的研究較為薄弱 雪茄煙育苗方面的研究更是少見報道 育苗盤規(guī)格 使用沒有統(tǒng)一標準 因此 本試驗以 個雪茄品系 和 為材料 選用 種規(guī)格的育苗盤 采用 托盤育苗方式 通過測定煙苗的根系發(fā)育 農藝性 狀 干物質量及抗氧化酶活性 研究不同規(guī)格育苗 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 盤的煙苗素質及抗旱性差異 同時結合育苗成本 為建立雪茄煙育苗技術提供技術支持 材 料 與 方 法 供 試 材 料 雪茄煙品系 和 由中國煙草總公司海 南省公司?？谘┣蜒芯克峁?于 年 月在中 國農業(yè)科學院煙草研究所人工氣候室內進行試驗 氣候室溫度設定為 相對濕度為 光照條件為 光照 黑暗交替的自動 控制模式 選用煙草專用 塑料育苗托盤和德 沃牌煙草育苗專用基質 試 驗 設 計 個品系各選用 個規(guī)格的育苗盤 表 以 煙葉生產中較常見的 孔穴育苗盤作對照 育苗 盤每穴點播 粒種子 于大十字期留 株煙苗 每個處理 株 煙苗培養(yǎng)過程中 保持育苗盤在接 水盤中 高度水位 苗齡 時將育苗盤從 接水盤中取出 使根系離水 進行自然干旱處理 持 續(xù) 表 不 同 規(guī) 格 育 苗 托 盤 規(guī) 格 參 數 孔數 孔 上口徑 下口徑 孔穴深度 孔穴容積 試 驗 方 法 及 測 定 項 目 在苗齡 時取樣 每個處理每次取煙 苗 株 測定農藝性狀 根系形態(tài)及干物質量 農藝性狀調查 參照 方法 測量每張葉片 葉片 不計數 的葉長 葉寬 莖高 莖圍 計算節(jié)距 干物質積累量 采集整株樣品 洗凈擦干表面 水分 按根系 莖稈 葉片分樣 根系先測定形態(tài)指 標 之后與莖 葉于 下殺青 烘干 至恒質量后稱量 根系形態(tài)指標 從煙苗的根莖結合處斷離煙苗 根系 利用 植物根系分析儀系統(tǒng) 杭州萬深 檢測科技有限公司 掃描成像 通過 分析圖像參數 計算一級側根數量 二級側根數量 總根長 根平均直徑 根表面積和根體積 酶活性測定 干旱脅迫 后 每株采集 片 煙葉 從頂端向下數第 張葉 每個處理采集 株 將葉片用鋁箔紙包好后立即投入液氮中 冷凍 后置入 冰箱中保存待測 的活性用蘇州科銘生物科技有限公司購買的試劑 盒測定 數 據 處 理 用 統(tǒng)計軟件對數據進行方差分析 鄧 肯氏新復極差法進行多重比較 結 果 與 分 析 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 煙 苗 的 干 物 質 積 累 特 征 由表 可知 不同規(guī)格育苗盤煙苗干物質量不 同 苗齡 品系單株干物質量隨苗盤 孔數增加整體呈減少趨勢 至 孔趨于穩(wěn)定 與 孔無顯著性差異 至 苗齡 孔略微低于 孔 品系在 個苗齡時期規(guī)律基本一致 單 株干物質量隨孔數增加整體減少 以 孔最高 孔最低 葉片 莖 根系干物質量均隨苗盤孔數增 加而整體呈減少趨勢 至 成苗期 育苗盤孔數 為 孔時 品系單株干物質量明顯高于 品系 密度增加至 孔時 品系 單株干物質量明顯低于 品系 苗盤密度由 孔增大到 孔時 品系單株干物質 量降幅較小 苗齡的 孔處理的干物質 呈增加 而 品系單株干物質量降幅較大 由此 說明 品系較 品系煙苗耐密 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 煙 苗 的 農 藝 性 狀 不同規(guī)格育苗盤對煙苗農藝性狀的影響詳見 表 品系 莖高 莖圍 最大葉長和最大葉寬隨 苗盤孔數的增加整體呈降低趨勢 苗盤孔數超過 孔 莖圍不再顯著下降 超過 孔后 莖高 最大葉 寬 莖圍的變化幅度明顯變小 孔處理的單株葉 片數顯著高于 孔處理 與其他規(guī)格苗盤的煙苗 葉片數無顯著差異 品系 莖高 最大葉長 最 大葉寬和節(jié)距隨苗盤孔數的增加呈先降低后升高 趨勢 苗盤孔數增加到 孔 煙苗最大葉長 最大葉寬隨孔數增加數值變小 煙苗莖高 節(jié)距 葉 片數無顯著性差異 增至 孔 莖圍 葉片數低于 孔 莖高 最大葉長 最大葉寬 節(jié)距高于 孔 推斷這可能與 品系株型有關 苗盤密度增 大導致煙苗空間密集 群體中個體之間競爭加大 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 表 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 煙 苗 干 物 質 積 累 變 化 苗齡 苗盤規(guī)格 孔 品系干物質量 株 品系干物質量 株 葉片 莖 根 整株 葉片 莖 根 整株 注 同列數據后標有不同小寫字母表示差異顯著 表 表 表 同 表 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 對 煙 苗 農 藝 性 狀 的 影 響 品系 育苗盤規(guī)格 孔 莖高 莖圍 最大葉長 最大葉寬 節(jié)距 葉片數 張 從而增大莖高 節(jié)距以滿足生長發(fā)育所需要的光 照 通過比較 品系較 品系更適應密度大 的育苗盤 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 的 煙 苗 根 系 形 態(tài) 特 征 不同規(guī)格育苗盤的煙苗根系發(fā)育狀況具體如 表 所示 品系 煙苗總根長 根系表面積 根系 體積 一級側根數量 二級側根數量等均表現為隨 苗盤孔數增多整體呈減少的趨勢 孔數超過 孔 煙苗總根長 根系表面積 根系體積 一級側根數量 和二級側根數量不再顯著降低 孔數超過 孔 根 系平均直徑不再降低 品系 煙苗總根長 根 系表面積 根系體積等表現為隨苗盤孔數增多而減 少的趨勢 孔數超過 孔 不再顯著降低 除 孔處理的煙苗平均直徑顯著小于其他孔數處理外 其 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 他處理的平均直徑無顯著性差異 一級側根數量和 二級側根數量隨苗盤孔數的增加先降低后增加 孔處理煙苗側根數量最少 其次為 孔處理 品系間比較 育苗盤孔數同為 孔時 品系 的總根長 根系表面積 平均直徑 根系體積 一級 側根數量 二級側根數量分別為 的 倍 隨著孔數增加 個品系的差異明顯減小 表 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 煙 苗 的 根 系 形 態(tài) 指 標 品系 苗盤規(guī)格 孔 總根長 根系表面積 平均直徑 根系體積 一級側根數量 條 二級側根數量 條 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 煙 苗 對 干 旱 脅 迫 的 響 應 從表 可以看出 不同規(guī)格育苗盤煙苗對干旱 脅迫的響應差異明顯 品系 葉片 活性隨 育苗盤孔數增加顯著下降 活性隨育苗盤孔數 增加先下降后升高 但高密度 孔 處理的 活性低于低密度 孔 處理 孔處理的 活性無顯著性差異 顯著高于 孔處理 品系 孔處理煙苗的 活性最高 孔處理次之 其他處理均低于 孔處理 但處理間差異較 品系小 活性也隨 育苗盤孔數增加整體先降低后升高 孔處理最 低 高密度 孔 處理下 活性高于低 密度 孔 處理 活性以 孔處理最高 孔和 孔處理次之 孔處理最低 可見 不 同品系不同育苗孔數培育的煙苗對干旱脅迫的響應 存在差異 品系低育苗盤孔數 低密度 培育煙苗 對耐干旱能力較強 品系高育苗盤孔數 高密 度 培育的煙苗仍具有較強的耐干旱脅迫能力 表 干 旱 處 理 后 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 的 煙 苗 抗 氧 化 關 鍵 酶 活 性 差 異 苗盤規(guī)格 孔 品系 品系 活性 活性 活性 活性 活性 活性 不 同 規(guī) 格 育 苗 盤 經 濟 效 益 分 析 煙苗在苗床期的生長時間較長 按照大田煙 苗移栽密度 株 計算 由表 可知 隨著 苗盤規(guī)格密度減小 育苗基質 苗盤用量加大 人工 費用 育苗用水費用 育苗占地成本等成本費用隨 之遞增 討 論 前人的研究表明 隨著育苗盤孔數的增加 烤 煙煙苗的物質積累量降低 本研究中 隨著苗 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 表 不 同 育 苗 盤 處 理 育 苗 經 濟 效 益 分 析 苗盤規(guī)格 孔 基質用量 孔 基質成本 元 苗盤用量 個 苗盤成本 元 育苗總成本 元 盤孔數的增加 和 這 個品系的表現規(guī)律 略有不同 但基本規(guī)律與烤煙相似 不同孔數煙苗 干物質積累量隨苗齡的變化趨勢 和 不同 品系的表現存在差異 隨著苗齡增加 煙苗干物質 積累量增加 群體內部競爭加劇 進而影響個體生 長 由圖 可知 品系在苗齡 期間的 干物質凈累積量 孔處理比 孔處理多 比 孔處理多 品系在苗 齡 期間的干物質凈累積量 孔處理比 孔處理多 比 孔處理多 由 此說明 苗盤孔數增加對 品系干物質積累的 影響較 品系小 從品種間干物質量對比分析發(fā) 現 苗盤孔數較少的情況下 品系的干物質累積 量明顯高于 品系 當苗盤孔數較多時 品 系的干物質累積量低于 品系 說明 品系在 低密度條件下更加利于其生長 而 品系的耐 密性更強 品系在低于 孔密度條件下 遵 循苗盤密度由大到小干物質累積量整體變小的規(guī) 律 密度增加到 孔時卻在生長后期加速煙苗生 長 秧齡除外 合理的密植可以提高作物的 光照資源利用率 株型不同會使葉片展開方式有 所差別 株間光能利用率有所不同 因此表現出的 耐密性能有所差別 由以上結果推斷 品 系高密度條件下發(fā)生避陰反應 導致莖桿伸長以優(yōu) 化光照環(huán)境 從而有利于煙苗的生長 根系生長發(fā)育狀況是衡量成苗是否適合移栽 的重要指標 是煙苗移栽入大田能否盡快還苗的關 鍵 本研究結果表明 和 品系的總根 長 根系表面積 根系體積均隨苗盤孔數增加 密度 增大 而整體呈減少趨勢 超過 孔后無顯著性 變化 這與根系干物質積累量的變化規(guī)律較為一 致 此結果說明 苗盤孔數增加 單位孔穴體積減 少 限制了根系的生長 這與白巖等的研究結 果 一致 但當根系生長空間脅迫到一定程度 后 對根系生長的影響不再顯著 煙苗根系一級和 二級側根數量影響根系對水分的吸收 從而影響地 上部分的干物質量積累 本研究中 品系的一級 側根數目和二級側根數目隨苗盤孔數增加而整體 減少 超過 孔后無顯著變化 而 品系在高 密度條件 孔 下 一級側根數目和二級側 根數目反而增加 可能是在高密度條件下 品 系的避陰反應促進了地上部的生長 地上部生物量 積累又促進了根系的發(fā)育所致 植物體內酶促活性氧清除體系包括超氧化物 歧化酶 過氧化物酶 過氧化氫酶 活性氧清除系統(tǒng) 協同作用 能有效阻止體內活性氧如超氧陰離子和 高度氧的積累 防止膜脂過氧化 維持作物正常的 生長和發(fā)育 在本研究中 就 品系而言 干旱脅迫后 活性隨育苗孔數的增加顯著降低 活性先降低后升高 但最終高密度 孔 處理 活性低于低密度 孔 處理 各 處理 活性也較 孔處理不同程度降低 綜合 而言 高密度育苗能降低煙苗的抗旱能力 就 品系而言 活性隨孔數增加較 品系下降程 度較小 活性雖先隨孔數增加而降低 但最終 高密度 孔 處理 活性高于低密度 孔 處理 故高密度育苗條件下 品系 仍具有較強的干旱脅迫耐受能力 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期 烤煙對適栽煙苗的基本特征和要求為根系發(fā) 達 株高 莖圍比例合適 苗期不存在徒長或生長發(fā) 育滯緩等現象 煙苗移栽入田后對環(huán)境適應性強 還苗時間短 參照烤煙 苗齡成苗標準 莖高范圍 張真葉 葉色淺綠 莖 高達到這一標準的苗盤規(guī)格 品系有 孔處 理 其中 孔處理未達到標準但差別較小 品系中 孔和 孔處理莖高差別不大 葉 片數量達到此標準的苗盤規(guī)格 品系除 孔 外 其余苗盤均達到要求 品系中除 孔 其他 個規(guī)格苗盤均達到標準 綜合分析農藝性狀 干 物質積累 根系發(fā)育和對干旱脅迫響應差異 以 孔苗盤所育煙苗素質為對照 低密度規(guī)格苗盤所育 煙苗符合適栽標準 大于 孔的苗盤所育煙苗 品系 孔處理的煙苗素質差別不 大 品系以 孔苗盤煙苗素質與 孔煙苗素 質相接近 品系因其較不耐密 不建議使用 孔以上育苗盤 品系可以適當放寬育苗盤密 度 但不建議使用 孔以上育苗盤 生態(tài)條件及 栽培技術對雪茄煙煙苗的標準要求會有差別 因 此 不同栽培模式下雪茄煙煙苗成苗標準尚需進一 步驗證 結 論 育苗盤孔數的增加抑制了煙苗的生長 育苗 盤孔數增加煙苗干物質積累量整體降低 總根長 根系表面積和根系體積等隨苗盤孔數增加明顯降 低 這一規(guī)律尤以 品系明顯 密度增至 孔 后 對煙苗生長抑制影響減弱 品系在高密度 育苗條件下反而會促使地上部分加快生長和增加 根系數量 育苗盤孔數增加降低了 和 品 系煙苗的干旱耐受能力 品系在較高孔數條件 下較 品系仍具有較強的干旱耐受能力 苗盤孔 數增加 育苗成本明顯降低 綜合分析煙苗生長狀 況及育苗成本 品系適宜采用的育苗盤孔數為 孔 品系為 孔 參 考 文 獻 中國農業(yè)科學院煙草研究所 中國煙草栽培學 上海 上海 科學技術出版社 鄒宇航 唐義之 張華述 等 雪茄茄衣煙調制技術初探 中 國農業(yè)信息 王浩雅 左興俊 孫福山 等 雪茄煙外包葉的研究進展 中 國煙草科學 李愛軍 秦艷青 代惠娟 等 國產雪茄煙葉科學發(fā)展芻議 中國煙草學報 劉國順 煙草栽培學 北京 中國農業(yè)出版社 張 偉 育苗方式和基質配方對煙草幼苗素質及生理特性的影 響 江蘇農業(yè)科學 王樹聲 董建新 劉新民 等 煙苗集約化育苗技術發(fā)展概況 煙草科技 董建新 蘇建東 王 剛 等 我國煙草育苗技術現狀分析 中國煙草學報 劉國權 田光豪 盧志剛 等 不同規(guī)格浮盤對井窯式移栽煙苗的 影響 天津農業(yè)科學 童文杰 鄧小鵬 謝 賀 等 烤煙伸根期生理特性對干旱脅迫 的響應及其抗旱性評價 中國農業(yè)科技導報 邵惠芳 陳 征 許嘉陽 等 兩種煙草幼苗葉片對不同強度干 旱脅迫的生理響應比較 植物生理學報 全國煙草標準化技術委員會 煙草農藝性狀調查方法 北京 中國標準出版社 向必坤 施河麗 黃延勇 等 育苗盤密度對煙苗生長發(fā)育及煙 葉產質量的影響 中國煙草科學 肖長東 朱文橋 張魯民 等 育苗盤育苗密度對烤煙小苗素質 及抗逆性的影響 現代農業(yè)科技 易 蔓 向金友 楊懿德 等 育苗盤規(guī)格對烤煙井窖式移栽煙 株生長發(fā)育及產質量的影響 天津農業(yè)科學 曹衛(wèi)星 作物栽培學總論 版 北京 科學出版社 顧少龍 史宏志 張國顯 等 平頂山煙區(qū)主要種植烤煙品種光 合生理特性研究 中國煙草科學 毛家偉 張 翔 徐 敏 等 耕作深度對烤煙根系生長和煙葉 鉀 氯含量的影響 江蘇農業(yè)科學 白 巖 劉好寶 史萬華 等 苗盤高度和育苗密度對煙苗生長 發(fā)育的影響 核農學報 師 愷 胡文海 董德坤 等 根系限制對番茄幼苗生長 根系呼 吸 和 活性的影響 園藝學報 趙 陽 王樹聲 張亞麗 等 增加煙草一級和二級側根是抵御 干旱的生理機制 植物營養(yǎng)與肥料學報 高小麗 孫 健 高金鋒 等 不同基因型綠豆葉片衰老與活性 氧代謝研究 中國農業(yè)科學 陳維林 張小花 羅 賢 等 烤煙膜下井窖小苗移栽用苗的培 育方式研究 安徽農業(yè)科學 江蘇農業(yè)科學 年第 卷第 期