吲哚丁酸對(duì)煙草生長(zhǎng)及品質(zhì)形成的影響

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。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

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%。

1.2 試驗(yàn)方法

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 測(cè)定項(xiàng)目及方法

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。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel、SPSS19.0 和DPS7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 育苗期施用吲哚丁酸對(duì)成苗期煙苗農(nóng)藝性狀及生理指標(biāo)的影響

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)

2.2 育苗期施用吲哚丁酸對(duì)烤煙大田生育期的影響

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

2.3 育苗期施用吲哚丁酸對(duì)不同生育時(shí)期煙株農(nóng)藝性狀的影響

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。

2.4 育苗期施用吲哚丁酸對(duì)成熟期煙葉相關(guān)指標(biāo)的影響

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

2.5 育苗期施用吲哚丁酸對(duì)烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

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）

3 討論與結(jié)論

3.1 吲哚丁酸對(duì)煙苗農(nóng)藝性狀及生理指標(biāo)的影響

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。

3.2 吲哚丁酸對(duì)煙草大田生育期的影響

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)。

3.3 吲哚丁酸對(duì)大田煙株農(nóng)藝性狀和生理特性的影響

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。

3.4 吲哚丁酸對(duì)烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

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。