移栽方式對烤煙根系發(fā)育及品質(zhì)的影響

雷 曉，王 波，何佶弦，肖雨沁，孫意佳，景延秋，夏 春，王 飛

（1.四川省煙草公司瀘州市公司，四川 瀘州 646000；2.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，湖北 武漢 430040；3.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；4.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南 鄭州 450001）

煙株生長發(fā)育狀況主要受遺傳因素、栽培措施和生態(tài)環(huán)境等的影響，其中，栽培措施是改善煙株生長發(fā)育狀況的外在因素[1]?？茖W(xué)的移栽方式是優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，能夠減輕前期低溫凍害和后期高溫逼熟等不利因素對煙葉生產(chǎn)的影響，提高煙葉質(zhì)量。

目前，在川南煙區(qū)大部分煙農(nóng)采用井窖式的移栽方式種植烤煙。然而，該方法對煙苗質(zhì)量要求高，技術(shù)環(huán)節(jié)多，特別是烤煙大面積種植時，可能出現(xiàn)因移植導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降的現(xiàn)象。應(yīng)當加強井窖式移植技術(shù)的改良，統(tǒng)一移植方法和井窖尺寸，同時解決移植中出現(xiàn)的其他問題。

膜下小苗移栽在四川攀西煙區(qū)運用廣泛，是當?shù)氐闹饕圃苑绞絒2]。該技術(shù)對種植間距和深度（穴深約20 cm）都有一定要求，煙苗移栽后施肥，然后再覆蓋薄膜，煙草幼苗在穴孔中生長周期為40～45 d，苗高7～10 cm[3]。與常規(guī)栽培相比，膜下移栽技術(shù)具有適宜的溫度，避免了水肥損失，能培養(yǎng)出更加健壯的煙苗；同時該技術(shù)大大減輕了工作量，降低了勞動力成本。

近年來，我國各植煙區(qū)紛紛開展了煙苗移栽時間和移栽方式的研究，確定了適宜當?shù)貧夂蚝推贩N的最佳移植時間和方法[4-10]。程亞東等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在井窖式移栽的基礎(chǔ)上加上杯罩有利于煙株的生長發(fā)育，同時能提高煙葉產(chǎn)量。根系是煙株吸收土壤中水分和養(yǎng)分以及合成激素、生物堿的重要器官，其大小、分布及活力在很大程度上決定著煙株吸收的養(yǎng)分數(shù)量，對煙株的生長發(fā)育及煙葉產(chǎn)量、品質(zhì)有著很大的影響[12-14]。但目前關(guān)于移栽方式對煙株根系發(fā)育及其抗氧化酶活性影響的研究報道較少。基于此，筆者以中川208 為供試烤煙品種，比較了常規(guī)井窖式移栽、改良井窖式移栽、杯罩式移栽和膜下小苗移栽4 種移栽方式對大田期煙草根系發(fā)育、相關(guān)抗氧化酶活性和烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響，以期篩選出最佳的烤煙移栽方式，提升煙葉的產(chǎn)質(zhì)量，加快四川煙區(qū)烤煙產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和材料

試驗于2020 年4—9 月在四川省瀘州市古藺縣大寨苗族鄉(xiāng)大寨煙站進行（海拔高度1 156 m，經(jīng)緯度105°39'00''E，28°7'48''N），土壤pH 值6.45，有機質(zhì)含量為15.90 g/kg，處于中等水平，全氮1.80 g/kg，土壤堿解氮含量較豐富，速效磷36.60 mg/kg，速效鉀275.40 mg/kg。供試煙草品種為中川208。

1.2 試驗設(shè)計

采用單因素試驗設(shè)計，根據(jù)移栽方式不同分為4 個處理：T1，常規(guī)井窖式移栽（即在覆膜栽培基礎(chǔ)上，通過井窖創(chuàng)造適宜煙苗生長發(fā)育的土壤溫濕微環(huán)境）；T2，改良井窖式移栽（即在常規(guī)井窖式的基礎(chǔ)上統(tǒng)一了移栽手法和井窖尺寸）；T3，杯罩式移栽（井窖制作后通過杯罩移栽）；T4，膜下小苗移栽（先栽種后覆膜，使煙苗在穴孔中的生長時間更長）。每個處理3 次重復(fù)，一共12 個小區(qū)。小區(qū)面積46 m2，移栽密度1 100 株/667m2。于2020 年2—4 月采用常規(guī)漂浮育苗方式育苗，各處理統(tǒng)一于4 月中旬移栽，根據(jù)當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙草生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進行大田管理。

1.3 考察指標及測定方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀測定于團棵期（即移栽后35 d），參照中國煙草行業(yè)標準YC/T142—2010 測定團棵期煙株的農(nóng)藝性狀。

1.3.2 根系指標測定于團棵期進行根系指標測定。用電子天平測量單株根鮮重[15]，軟尺測量最長根長，根系活力采用氯化三苯基四氮唑還原法[16]（TTC 法）測定。

1.3.3 根系抗氧化能力測定于團棵期進行根系抗氧化能力測定，包括超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性和過氧化氫酶（CAT）活性。超氧化物歧化酶活性采用氮藍四唑光化還原法[17]測定，過氧化物酶活性采用愈創(chuàng)木酚比色法[18]測定，過氧化氫酶活性采用紫外吸收法[19]測定。

1.3.4 烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分檢測取烤后C3F 煙葉，使用近紅外光譜儀（MATRIX-1）進行常規(guī)化學(xué)成分定量分析[20-21]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 和SPSS 20.0 軟件進行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同移栽方式對團棵期烤煙農(nóng)藝性狀影響

由表1 可知，不同移栽方式的烤煙株高差異顯著，以T3 處理（杯罩式移栽）的株高最高，達58.7 cm，以T1 處理（常規(guī)井窯式移栽）的株高最矮，僅43.00 cm；T2（改良井窖式移栽）和T4（膜下小苗移栽）處理的莖圍較粗，達9 cm 以上，顯著粗于另外2 個處理（7.65～7.80 cm）；節(jié)距以T1 和T4處理的較長，達8.5 cm 及以上，顯著長于T3 處理的，而T3 處理的節(jié)距又顯著長于T2 處理的；最大葉長以T2 處理最長，其次是T3 處理，二者均在67 cm 以上，差異不顯著，而T4 和T1 處理的最大葉長均不足60 cm；最大葉寬以T3 處理最寬，為40.05 cm，顯著高于其他處理，尤其是T1、T2 處理，其最大葉寬僅32 cm 左右；有效葉片數(shù)以T2 和T4 處理較多，達11 片左右，顯著多于其他處理，其中T1 處理的有效葉片數(shù)最少，僅9 片左右。綜上表明，杯罩式移栽的烤煙農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對較好，其次是改良井窯式移栽和膜下小苗移栽，常規(guī)井窯式移栽的烤煙農(nóng)藝性狀相對較差。

表1 各處理團棵期烤煙的農(nóng)藝性狀及根系長勢

2.2 不同移栽方式對團棵期烤煙根系長勢和活力的影響

由表1 可知，單株根鮮重以T3 處理最重，達717.84 g，顯著重于其他處理；T4 和T2 處理的單株根鮮重差異不顯著，為700 g 左右；T1 處理的單株根鮮重最輕，僅391.03 g，比其他處理輕43.9%～45.5%。最長根以T2 處理最長，達31.0 cm，顯著長于其他處理；以T4 處理最短，僅17.5 cm，顯著短于其他處理；T1 和T3 處理差異不顯著，為26 cm 左右。由圖1 可知，T3 和T4 處理的烤煙根系活力顯著高于T2 和T1 處理；與T1 處理相比，T3處理的煙株根系活力提高了80.38%；T2 處理和T4處理分別提高了12.53%和73.15%。綜上所述，杯罩式移栽和膜下小苗移栽更有利于烤煙根系的生長發(fā)育。

圖1 各處理團棵期烤煙的根系活力

2.3 不同移栽方式對團棵期烤煙根系抗氧化能力的影響

2.3.1 SOD活性由圖2 可知，各處理的煙株根系SOD 活性差異均達顯著水平，以T3 處理的烤煙根系SOD 活性最強，其次是T4 處理，T1 處理的活性最弱。這說明杯罩式移栽和膜下小苗移栽方式有利于增強烤煙根系SOD 活性。

圖2 各處理團棵期烤煙根系的SOD 活性

2.3.2 POD活性由圖3 可知，各處理團棵期烤煙的根系POD 活性由強到弱排列依次為T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1，其中，T3 處理的活性最強，其次是T4 處理，二者差異不顯著，但T3 處理的活性顯著強于T2 和T1 處理，而T4 與T2 處理的差異不顯著，T1 處理的活性最弱，顯著低于其他處理。這表明，與常規(guī)井窯式移栽相比，改良井窯式移栽、膜下小苗移栽和杯罩式移栽提升了根際微生物活躍水平，促進了根系呼吸作用，使POD 活性增強。

圖3 各處理團棵期烤煙根系的POD 活性

2.3.3 CAT活性由圖4 可知，各處理團棵期烤煙的根系CAT 活性由強到弱排列依次為T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1，其中，T3 和T4 處理的差異不顯著，但二者的根系CAT 活性顯著強于T2、T1 處理，而T1處理的根系CAT 活性顯著弱于其他處理。與T1 處理相比，T3、T4 處理的根系CAT 活性分別提高了36.7%、30.7%。

圖4 各處理團棵期烤煙根系的CAT 活性

2.4 不同移栽方式對對烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

由表2 可知，從整體來看，大多處理烤后中部葉的還原糖含量范圍處于17%～22%之間，其中T4處理的煙葉還原糖含量偏高；鉀含量大多高于2%，T2 處理的煙葉鉀含量稍低；氯含量整體偏低，基本處于0.2%～0.4%之間；煙堿含量在1.7%～4%之間，上下變幅不大，基本符合優(yōu)質(zhì)煙葉的標準；T4 處理的煙葉總糖含量偏高；總氮含量在1.6%～2.1%之間，各處理間均符合中部葉總氮含量優(yōu)質(zhì)煙葉范圍；糖堿比均在7.2～15.5 之間，符合中部葉適宜化學(xué)成分的范圍；氮堿比基本處于0.5～1.0，鉀氯比均大于4，以T3 處理的煙葉鉀氯比較為適宜。

表2 各處理烤后中部葉的常規(guī)化學(xué)成分

3 結(jié)論與討論

瀘州市位于四川省東南部，地勢北低南高，作為四川煙葉的主要產(chǎn)區(qū)之一，每年煙葉移栽季節(jié)，煙農(nóng)需要耗費大量的時間和成本。因此，選擇適宜且方便的移栽方式成為當?shù)乜緹熢耘嗟年P(guān)鍵步驟之一[22]。試驗結(jié)果表明，杯罩式移栽能促進烤煙的根系生長發(fā)育，移栽后煙株的農(nóng)藝性狀和根系生長勢得到明顯改善，根系活力在團棵期得到極大地提升，SOD、POD、CAT 等抗氧化酶活性顯著增強，烤后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。這可能是因為杯罩式移栽處理井窖內(nèi)的溫度略低，相對濕度提高，在短期內(nèi)維持了烤煙幼苗在育苗棚內(nèi)的環(huán)境，有利于根系生長發(fā)育，使煙苗平穩(wěn)度過移栽初期，逐漸適應(yīng)大田環(huán)境。

根系生長勢和根系活力是反映植物根系生長發(fā)育狀況的重要指標。黃澤春[23]發(fā)現(xiàn)，在移栽過程中，通過覆蓋和深栽處理來調(diào)控根系生長發(fā)育，能達到煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的目的。而煙草根系參數(shù)和煙株農(nóng)藝性狀、煙葉化學(xué)品質(zhì)等之間都存在著顯著的相關(guān)關(guān)系。通過改良移栽方式，使煙株在短時間內(nèi)適應(yīng)移栽環(huán)境，可顯著提高煙株根系活力，促進根系生長，提高干物質(zhì)積累和幼苗的抗逆性。試驗結(jié)果表明，與常規(guī)井窯式移栽相比，其他3 種移栽方式均能提高烤煙的根系活力，其中杯罩式移栽的促根效果最好，煙株在返苗后的根系活力增加幅度最為明顯。

抗氧化酶SOD、POD、CAT 的活性高低可反映植物抗氧化能力的強弱，從而體現(xiàn)煙株的抗逆水平[24]。在實際生產(chǎn)中，育苗時大棚內(nèi)的溫濕度是非常適宜煙草幼苗穩(wěn)定快速發(fā)育的。而移栽后，即3月下旬至4 月上旬，瀘州煙區(qū)處于低溫且多雨氣候，不利于煙苗早生快發(fā)。杯罩式移栽構(gòu)建了與苗期大棚相似的局部環(huán)境，起到了保溫、降濕的效果。因此，煙株根系的抗氧化酶SOD、POD、CAT 活性提高，在一定程度上提升了移栽后煙株的抗逆水平，幫助煙苗更好地適應(yīng)大田環(huán)境。陳維林等[25]研究發(fā)現(xiàn)，烤煙杯罩式移栽井窖內(nèi)環(huán)境水熱條件較為適宜，杯罩式移栽后煙苗的總根長顯著增加，根系生長發(fā)育狀況良好。

綜上所述，與常規(guī)井窯式移栽相比，改良井窖式移栽、杯罩式移栽和膜下小苗移栽均有利于烤煙大田期根系的生長發(fā)育，在生產(chǎn)中能作為改變移栽方式與提高產(chǎn)質(zhì)量相結(jié)合的手段。其中，杯罩式移栽方式的效果最好，在促進地上部生長和根系生長方面有明顯的優(yōu)勢，在生理指標上，能顯著增強移栽后煙株的抗氧化酶活性，提高煙株的抗逆性，從而促進煙株的生長發(fā)育，使烤后煙葉的化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。因此，建議瀘州煙區(qū)結(jié)合實際情況合理改變煙苗移栽方式，有效促進大田煙苗早生快發(fā)，產(chǎn)出生態(tài)優(yōu)質(zhì)煙葉。