干旱脅迫對不同烤煙品種生長發(fā)育的影響

摘要：采用盆栽試驗研究了干旱脅迫對烤煙中煙100和豫煙9號生長發(fā)育的影響。結果表明，團棵期，重度干旱脅迫下，兩個烤煙品種主要農(nóng)藝性狀、地上部和根系干物質積累都明顯低于對照，中度干旱脅迫下豫煙9號生長發(fā)育受影響較?。滑F(xiàn)蕾期，兩個烤煙品種農(nóng)藝性狀受干旱影響程度減小，中煙100株高和莖圍、豫煙9號葉數(shù)和莖圍與對照差異不顯著，與對照相比較，中度干旱脅迫下，兩個烤煙品種干物質積累均表現(xiàn)為增加，重度干旱條件下，中煙100總根長和根表面積明顯增加，豫煙9號平均根直徑和根系體積增加。因此，團棵前適當控制澆水量能促進烤煙的生長和根系發(fā)育。

關鍵詞：烤煙；干旱脅迫；農(nóng)藝性狀；干物質積累

中圖分類號：S572；Q945.78 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）01-0112-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.01.030

煙草是重要的經(jīng)濟作物之一，尤其是烤煙，中國種植面積和產(chǎn)量均居世界第一[1]。水分直接影響著煙葉的產(chǎn)量、質量和效益，是煙草生長發(fā)育必不可少的重要物質資源[2]。煙區(qū)主要集中在灌溉條件較差的丘陵山地，水資源短缺和不平衡是制約現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要因素，因此，要獲得優(yōu)質煙葉，必須在煙葉生長前期有充足的水分滿足營養(yǎng)生長，在整個煙葉生長過程中保持適宜的水分供應，以保證足夠的物質積累[3]。而中國大部分煙區(qū)往往前期干旱，不能滿足煙葉生長需要。在不能進行及時灌溉的條件下，選育自身抗旱能力強的品種就顯得尤為重要[4]。

不同烤煙品種耐旱能力不同，受干旱的影響程度也不同。鑒于此，本研究模擬前期干旱自然條件，對河南自育烤煙新品種豫煙9號和豫中煙區(qū)主栽品種中煙100的抗旱性進行研究。干旱脅迫直接影響到烤煙的生長和根系發(fā)育，因此選用主要農(nóng)藝性狀、干物質積累和根系指標來衡量烤煙的抗旱性，以期為正確評價烤煙品種的抗旱性及其合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的兩個烤煙品種為豫煙9號和中煙100。

1.2 試驗設計

盆栽試驗在河南省農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所進行。選用直徑42 cm、高30 cm的塑料盆，土壤為褐土（有機質13.1 g/kg、全氮0.89 g/kg、有效氮57.4 mg/kg、速效磷5.09 mg/kg、速效鉀113.25 mg/kg）。裝盆前過篩，每盆裝土22.5 kg，與肥料混合后裝盆，盆內(nèi)套120目篩網(wǎng)。2013年3月5日播種，5月初選取健壯的7片真葉煙苗移栽盆中。采用裂區(qū)設計，主區(qū)因素為兩個烤煙品種，裂區(qū)設計為A—對照（土壤含水量控制在60%～70%）、B—中度干旱（土壤含水量控制在50%～60%）和C—重度干旱（土壤含水量控制在40%～50%）3個處理（伸根到團棵期控制澆水10 d）。用防雨棚遮擋自然降水。

1.3 調(diào)查取樣

團棵期、現(xiàn)蕾期分別取樣，調(diào)查豫煙9號和中煙100的主要農(nóng)藝性狀，地上部和根系鮮重、干重，用根系掃描儀分析主要根系指標。

1.4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)應用Excel和DPS 14.1[5]進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 豫煙9號和中煙100主要農(nóng)藝性狀分析

豫煙9號和中煙100各處理團棵期主要農(nóng)藝性狀比較見表1。從表1可以看出，團棵期中煙100株高極顯著高于豫煙9號，豫煙9號葉長和葉數(shù)顯著高于中煙100，兩個品種葉寬差異不大。從3個水分處理比較來看，重度干旱主要農(nóng)藝性狀指標顯著低于對照。中煙100重度脅迫處理株高、葉長、葉寬和葉數(shù)均顯著低于對照，其中葉長、葉寬和葉數(shù)差異達極顯著水平；中煙100中度干旱葉長和葉數(shù)顯著低于對照，株高略低于對照，差異不顯著。豫煙9號重度干旱處理葉長、葉寬和葉數(shù)顯著低于對照，株高差異不顯著；豫煙9號中度干旱只有葉寬顯著低于對照，株高、葉長和葉數(shù)與對照差異不顯著。比較來看，中度干旱脅迫下，豫煙9號團棵期農(nóng)藝性狀受影響較小。

各處理現(xiàn)蕾期主要農(nóng)藝性狀比較見表2。兩個烤煙品種比較來看，現(xiàn)蕾期豫煙9號株高、葉長、葉寬、葉數(shù)和莖圍高于中煙100，中煙100節(jié)距高于豫煙9號。中煙100各水分處理比較來看，株高和莖圍差異不顯著；中度干旱條件下，中煙100葉長和節(jié)距顯著低于對照，葉寬和葉數(shù)與對照差異不顯著；重度干旱條件下，中煙100葉長和葉數(shù)顯著高于對照，節(jié)距顯著低于對照，葉寬略高于對照但差異不顯著。豫煙9號各水分處理比較來看，葉數(shù)和莖圍差異不顯著；中度干旱條件下，豫煙9號株高、葉長和葉寬均極顯著高于對照，節(jié)距低于對照但差異不顯著；重度干旱條件下，豫煙9號株高和節(jié)距極顯著高于對照，葉長顯著低于對照，葉寬極顯著低于對照。

2.2 豫煙9號和中煙100各處理干物質積累比較

各處理團棵期干物質積累見表3。從兩個品種比較來看，團棵期豫煙9號地上部和根系鮮重、干重均高于中煙100，但中煙100地上部和根系干鮮比、根冠比均高于豫煙9號。中煙100中度干旱和重度干旱脅迫處理地上部鮮重和干重、根系干重、根系干鮮比均極顯著低于對照，兩處理根系干重和根冠比顯著高于對照；豫煙9號重度干旱脅迫處理地上部鮮重和干重、根系鮮重和干重均極顯著低于對照，中度干旱脅迫處理地上部鮮重和干重、根系鮮重、根系干鮮比、根冠比均極顯著低于對照，根系干重和地上部干鮮比與對照差異不顯著。綜合來看，兩個品種對干旱脅迫反應趨勢一致，受影響程度略有差異。

各處理現(xiàn)蕾期干物質積累見表4。從兩個品種比較來看，現(xiàn)蕾期豫煙9號地上部和根系鮮重、干重、根系干鮮比、根冠比等指標均高于中煙100；中煙100地上部干鮮比顯著高于豫煙9號。中煙100中度干旱和重度干旱條件下地上部鮮重均顯著高于對照，說明干旱對中煙100地上部鮮重影響較?。恢袩?00地上部干重、根系鮮重、根系干重等指標在中度干旱條件下均極顯著高于對照，而重度干旱處理與對照差異不顯著，說明中度干旱能夠促進中煙100植株生長和干物質積累，重度干旱對中煙100干物質積累影響較小。豫煙9號重度干旱條件下地上部鮮重和干重均顯著低于其他處理，說明重度干旱脅迫影響豫煙9號地上部干物質積累；中度干旱條件下地上部干重顯著低于對照，而地上部鮮重與對照差異不顯著；豫煙9號根系鮮重和干重均以中度干旱處理最高，且極顯著高于其他處理，重度干旱根系干重顯著低于其他處理，說明中度干旱能夠促進根系生長，重度干旱則影響根系干物質積累。綜合來看，兩個品種對干旱脅迫反應趨勢一致，受影響程度略有差異。

2.3 豫煙9號和中煙100主要根系指標分析

2.3.1 豫煙9號和中煙100團棵期主要根系指標分析 由圖1至圖4可見，中煙100團棵期總根長、總根面積和根體積均以中度干旱最大，其次為重度干旱脅迫，對照最小，說明適度干旱脅迫能促進根系發(fā)育；中煙100 3個處理根系直徑差異不大。豫煙9號團棵期總根面積、根直徑平均值和根體積均以中度干旱最大，其次為對照，重度干旱脅迫最??；中度干旱脅迫總根長與對照差異不大，重度干旱脅迫總根長明顯低于其他兩個處理。從兩個品種比較來看，中煙100在干旱脅迫下總根長明顯增加，豫煙9號以增加根直徑來抵御干旱脅迫，兩品種在中度干旱脅迫下總根面積和根體積較對照均明顯增加。

2.3.2 豫煙9號和中煙100現(xiàn)蕾期主要根系指標分析 由圖5可見，除對照外，中煙100各處理現(xiàn)蕾期總根長均大于豫煙9號，說明干旱脅迫下，中煙100總根長增加幅度大于豫煙9號。中煙100總根長以重度干旱處理最長，而豫煙9號則隨干旱程度增加總根長減少，說明干旱影響豫煙9號根系伸長。

由圖6可見，除對照外，中煙100各處理現(xiàn)蕾期總根面積均大于豫煙9號，隨干旱程度增加，中煙100總根面積呈增加趨勢，而豫煙9號以對照總根面積最大，說明干旱條件下能夠促進中煙100總根面積增加，而豫煙9號總根面積明顯減小。

由圖7可見，中煙100現(xiàn)蕾期平均根直徑處理間差異不大，而豫煙9號表現(xiàn)為重度干旱處理平均根直徑最大，說明干旱脅迫對中煙100根系平均直徑影響較小，豫煙9號則通過根系平均直徑增加來抵御干旱脅迫；從兩個品種比較來看，正常供水條件下，中煙100根系平均直徑較大，重度干旱條件下，根系體積相當，說明干旱更能促進豫煙9號直徑增加。

由圖8可見，中煙100現(xiàn)蕾期根體積以中度干旱脅迫最高，正常供水最低，說明干旱脅迫能夠增加中煙100根系體積；豫煙9號根體積以重度干旱脅迫最高，中度干旱脅迫最低。從兩個品種比較來看，正常供水條件下，豫煙9號根系體積較大，重度干旱條件下，根系體積相當，說明干旱更能促進中煙100根系體積增加。綜合圖5至圖8來看，豫煙9號各處理間差異均小于中煙100。

3 小結與討論

煙草抗旱性是一個受多基因調(diào)控的復雜性狀，不同煙草品種抗旱機制也不同[6]，利用多指標綜合分析能夠更準確地評價烤煙的抗旱性[7]。干旱脅迫直接影響作物生長和根系發(fā)育。本試驗采用盆栽試驗研究了不同水分脅迫下兩個烤煙品種的主要農(nóng)藝性狀、干物質積累和根系指標等的變化情況。

試驗結果表明，團棵期，豫煙9號葉長、葉數(shù)，地上部和根系干物質積累顯著高于中煙100，株高極顯著低于中煙100，葉寬二者差異不顯著；重度干旱脅迫下兩個烤煙品種主要農(nóng)藝性狀均明顯低于對照，中度干旱脅迫下豫煙9號受影響小于中煙100，說明豫煙9號在中度干旱脅迫下抗旱性優(yōu)于中煙100；兩個品種在干旱脅迫下干物質積累受影響趨勢一致，根系反應機制不同，中煙100在干旱脅迫下總根長明顯增加，豫煙9號以增加根直徑來抵御干旱脅迫，兩個品種在中度干旱脅迫下總根面積和根系體積均明顯增加。現(xiàn)蕾期，豫煙9號株高、葉長、葉寬、葉數(shù)、莖圍、地上部和根系干物質積累均顯著高于中煙100，中煙100莖圍極顯著高于豫煙9號。中煙100株高和莖圍、豫煙9號葉數(shù)和莖圍3個處理間差異均不顯著，說明干旱處理對兩個品種莖圍影響較小，對中煙100株高和豫煙9號葉數(shù)影響也較小。中度干旱條件下，中煙100葉長和節(jié)距顯著低于對照，豫煙9號株高、葉長和葉寬極顯著高于對照；重度干旱條件下，中煙100葉長和葉數(shù)顯著高于對照，節(jié)距顯著低于對照，豫煙9號株高和節(jié)距極顯著高于對照，葉長和葉寬顯著低于對照。因此，干旱脅迫對中煙100葉長和節(jié)距影響較大，對豫煙9號株高和葉長寬影響較大，兩個品種在不同水分處理條件下表現(xiàn)不一致。烤煙作為葉用植物，葉片大小直接影響烤煙產(chǎn)量，豫煙9號在中度干旱條件下抵御干旱脅迫能力強，但在重度干旱條件下，中煙100葉長寬受影響程度較小。從干物質積累來看，中度干旱能促進中煙100干物質積累，促進豫煙9號根系生長，重度干旱對中煙100影響較小，對豫煙9號根系干物質積累影響較大。從根系指標分析來看，兩個品種在干旱脅迫下，根系指標有明顯變化，但各指標受影響程度不同，重度干旱條件下，中煙100總根長、總根面積和根體積明顯增加，平均根直徑變化不大，豫煙9號平均根直徑和根系體積明顯增加，但總根長和總根面積減少，說明兩個品種抵御干旱脅迫反應機制不同。

團棵前適當控制土壤含水量能夠促進根系生長，對團棵期農(nóng)藝性狀指標和干物質積累情況及根系指標影響較大，隨著煙葉生長發(fā)育，到現(xiàn)蕾期，兩個品種農(nóng)藝性狀指標和干物質積累受干旱影響程度減小。本研究只對前期干旱條件下兩個烤煙品種的農(nóng)藝性狀、干物質積累和根系特征進行了分析，評價品種抗旱性的指標還很多，尤其是產(chǎn)量和質量性狀非常重要，在實際應用中應綜合分析各個指標并結合大田驗證結果進行品種抗旱性鑒定。關于更多品種的抗旱性評價仍需進一步完善。

參考文獻：

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