烤煙生長對水溶性追肥配施促根劑的響應(yīng)

張 陽 王新月 謝會雅 蔡 奇 陳舜堯 王 旋 黃瓊慧 鄧小華 ，*

（1湖南省煙草公司株洲市公司，湖南 株洲 412400；2湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，湖南 長沙 410128）

烤煙是我國重要的經(jīng)濟作物，其根系發(fā)育以及地上部生長對內(nèi)在品質(zhì)和產(chǎn)質(zhì)量的形成具有重要影響［1-3］。湖南烤煙大田移栽期和伸根期常處于低溫陰雨天氣［4-7］，影響烤煙早生快發(fā)，導致烤煙產(chǎn)量低和品質(zhì)下降，因此，促進烤煙根系生長和地上部發(fā)育已成為稻作煙區(qū)優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)亟待解決的問題。前人研究表明，促根劑能顯著促進低溫下烤煙根系發(fā)育、干物質(zhì)積累以及地上部生長［8-9］。促根類產(chǎn)品種類繁多，其中腐殖質(zhì)是富含羧基、酚羥基、醌基等多種活性基團，并具有良好生物活性的有機高分子物質(zhì)［10］；惡霉·稻瘟靈乳油可通過模擬合成植物抗逆誘導物質(zhì)激活植物抗性，增強植物抗病能力以抵抗不良環(huán)境的影響，進而促進植物生長發(fā)育；殼聚糖作為生物激發(fā)子可啟動植物抗病信號路徑、形成誘導病程相關(guān)蛋白（pathogenesisrelated protein，PR）以提高多種植物抗病防御性酶的活性［11］，但有關(guān)這些促根產(chǎn)品對大田生產(chǎn)中烤煙及其根系生長發(fā)育影響的研究較少。目前烤煙追肥單施用硝酸鉀，導致土壤養(yǎng)分失衡，不利于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)；雖有專用追肥，但以干施、兌施為主，水溶性差，不利于烤煙吸收利用。因此，有必要研發(fā)一種能被根系快速吸收、抗逆促根［12］、配方針對性強、復合化程度高的水溶性追肥［13］，以促進烤煙早生快發(fā)。鑒于目前促根劑和水溶性追肥結(jié)合施用對烤煙生長影響的相關(guān)研究報道較少，本研究采用雙因素大田試驗，分析促根劑和水溶追肥及其互作對大田不同時期煙株根系及地上部生長的影響，旨在為促進湖南稻作煙區(qū)烤煙早生快發(fā)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

于2021 年在湖南省株洲市茶陵縣腰陂鎮(zhèn)開展試驗。試驗烤煙品種為云煙87，由中國煙草育種研究（南方）中心提供。試驗地位于茶陵縣中部煙稻輪作煙區(qū)，地理坐標為東經(jīng)113°39＇，北緯26°53＇，屬亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，冬寒期短。年平均氣溫17.9 ℃，活動積溫5 509 ℃，無霜期294 d，年均降雨量1 423 mm。試驗地土壤pH 值5.82、有機質(zhì)含量44.23 g·kg-1、堿解氮含量34.72 mg·kg-1、有效磷含量60.22 mg·kg-1、速效鉀含量250.14 mg·kg-1。

煙草專用基肥（N∶P2O5∶K2O=7∶17∶8，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥20%，有機質(zhì)≥15%）、灌蔸肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥40%，含硼、鎂、鋅、鉬、黃腐酸、抗病解磷復合功能菌、天然生物抗病素、保水保肥營養(yǎng)增效劑等）、水溶追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶40，總養(yǎng)分≥50%，硝態(tài)氮/總氮≥75%）、煙草專用提苗肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥40%）、煙草專用追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶32，總養(yǎng)分≥42%，硝態(tài)氮/總氮≥50%），湖南金葉眾望科技股份（臨湘）有限公司；生物發(fā)酵餅肥（總養(yǎng)分≥8%，有機質(zhì)≥70%），云南云葉化肥股份（昆明）有限公司；硫酸鉀（水溶性氧化鉀（K2O）≥52.0%，氯含量≤1.0%，硫含量≥17.5%），新疆羅布泊鉀鹽（庫爾勒）有限責任公司。

試驗所用促根劑為礦源腐殖質(zhì)（產(chǎn)品名為地康食安1號，有機質(zhì)含量大于80%，氮、磷、鉀含量大于5%），地康食安（北京）農(nóng)業(yè)科技有限公司；惡霉·稻瘟靈乳油（產(chǎn)品名為誘抗特，植物抗逆誘導劑），湖北移栽靈農(nóng)業(yè)科技股份（荊州）有限公司；殼聚糖（產(chǎn)品名為普多收魔力根），普多收國際貿(mào)易（壽光）有限公司。

1.2 試驗設(shè)計

采用雙因素隨機區(qū)組試驗。追肥模式（C）設(shè)2 個水平：C1為水溶性追肥模式，C2為傳統(tǒng)追肥模式，具體見表1；促根劑種類（D）設(shè)4 個水平：D1 為礦源腐殖質(zhì)（兌水成10%濃度溶液），D2為惡霉·稻瘟靈乳油（兌水成0.3%濃度溶液），D3 為殼聚糖（兌水成5%濃度溶液），D4 為不施加任何促根劑。促根劑在移栽后與定根水混勻后澆施于根部。試驗共8 個處理，3 次重復，24 個小區(qū)，每小區(qū)面積為65 m2，隨機區(qū)組排列。烤煙漂浮育苗，3 月12 日移栽，種植密度為50 cm（株距）×120 cm（行距），單壟栽培，壟高40 cm?？緹熁适┑肯嗤琺（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為63.00、153、150 kg·hm-2；水溶性追肥（C1），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為91.50、10.80、348.00 kg·hm-2；傳統(tǒng)配方追肥（C2），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為106.50、10.80、342.00 kg·hm-2；施用方法和具體施用時間見表1。其他田間管理和生產(chǎn)措施一致，與《Q/ZZYC 204.01.15烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》［14］相同。

表1 傳統(tǒng)追肥模式與水溶性追肥模式的施用方法Table 1 Application methods of traditional topdressing and water-soluble formula topdressing

1.3 主要測定指標與方法

1.3.1 烤煙根系性狀指標 分別于移栽后30、60和90 d，每處理選取5 株煙苗，挖取根系沖凈后置于LA-2400 多參數(shù)根系分析系統(tǒng)中，并采用WinRHIZO軟件進行數(shù)據(jù)分析［15］，測定煙株地下部的根長、根表面積、根體積、根直徑及根尖數(shù)。

1.3.2 烤煙農(nóng)藝性狀考查指標 每個處理選定5 株具有代表性煙株進行觀察，分別在移栽后30、60和90 d，按照《YC/T 142—2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》［16］的標準測定煙株株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬等農(nóng)藝性狀，并按以下公式計算葉面積：

葉面積=葉長×葉寬×0.634 5。

1.3.3 鮮煙葉SPAD 值檢測 每處理定位5 株煙葉，采用SPAD-502 plus 便攜式葉綠素測定儀（日本柯尼卡美能達公司）測定相對葉綠素（soil and plant analyzer development，SPAD）值，在離煙葉主脈3 cm 兩側(cè)（避開支脈）對稱處各選擇6個點進行測量［17］，記錄儀器讀數(shù)并求取平均值。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用Excel 2010 及SPSS 20.0 等軟件進行數(shù)理統(tǒng)計分析。采用新復極差法進行多重比較。

當方差分析檢定為顯著性差異（P＜0.05）時，采用pEta2值（Partial η2）對追肥模式、促根劑及其互作影響烤煙某一性狀大小進行評價，以pEta2表示自變量能夠解釋因變量總體方差變異的大小，pEta2值介于0～1 之間，該值越大說明差異幅度越大，如Eta2為0.1，即說明數(shù)據(jù)的差異有10%是來源于不同組別之間的差異［18-19］。pEta2計算公式如下：

式中，SSB為組間平方和（sum of squares between），表示其所在組的均值減去總均值的平方之和；SST為總離差平方和（sum of squares for total），表示所有數(shù)據(jù)點離均值的距離的平方之和。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溶性追肥配施促根劑對烤煙根系的影響

2.1.1 根系性狀指標 由表2 可知，30、60、90 d 的追肥模式C1 根系長度較C2 分別顯著增加28.71%、50.14%、32.70%，根系表面積較C2 分別顯著增加18.62%、28.94%、59.78%，根系體積較C2 分別顯著增加12.45%、35.94%、15.58%；60、90 d 的追肥模式C1根尖數(shù)較C2 分別顯著增加47.54%、24.37%。表明水溶性追肥有利于促進根系生長。

表2 水溶性追肥配施促根劑對烤煙根系性狀指標的影響Table 2 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco root traits

表2（續(xù)）

除30 d 促根劑與不施促根劑處理的根系平均直徑無顯著差異外，其他時期促根劑處理的根系長度、表面積、平均直徑、體積、根尖數(shù)均整體顯著高于不施促根劑處理。從根系長度來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加70.47%、80.90%、43.65%，60 d 較D4 分別增加49.15%、15.00%、14.53%，90 d較D4分別增加68.29%、48.10%、15.86%；從根系表面積來看，30 d的D1、D2、D3 較D4 分別增加2.84%、85.75%、14.83%，60 d 較D4 分別增加23.94%、39.47%、3.95%，90 d 較D4分別增加93.10%、63.66%、28.60%；從根系平均直徑來看，60 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加0.66%、4.64%、4.64%，90 d 較D4 分別增加1.22%、28.05%、32.32%；從根系體積來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加29.28%、76.13%、1.80%，60 d 較D4 分別增加7.17%、29.05%、9.16%，90 d 較D4 分別增加46.09%、78.98%、30.05%；從根尖數(shù)來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加16.57%、38.59%、19.32%，60 d 較D4 分別增加49.02%、36.14%、28.74%，90 d較D4分別增加85.69%、78.64%、48.18%。

不同促根劑處理的效果在不同取樣時期不同。30 d 的根系長度和根尖數(shù)均以D1 和D2 效果較好，根系表面積和根系體積則以D2效果最好；60 d的根系長度和根尖數(shù)以D1 效果最好，根系表面積、根系平均直徑和根系體積均以D2 效果最好；90 d 的根系長度以D1 效果最好，根系平均直徑和根系體積以D2 效果相對較好，根系表面積和根尖數(shù)則以D1 和D2 效果相對較好。綜合來看，D1和D2促根劑的效果較好。

從追肥模式與促根劑的互作效果看，根系長度在30、90 d 以C1D2 效果最好，60 d 以C1D1、C1D2 效果較好；根系表面積在30 d 以C1D2 效果最好，60、90 d 以C1D1、C1D2 效果較好；根系平均直徑在60、90 d 以C2D2、C2D3 效果較好；根系體積在90 d 以C1D1 效果最好；根尖數(shù)在30、60、90 d 均以C1D2、C2D1 效果較好。綜合來看，以C1D1、C1D2效果相對較好。

2.1.2 水溶性追肥配施促根劑對烤煙根系性狀的貢獻率 30、60、90 d 的根系長度、表面積、平均直徑、體積和根尖數(shù)的效應(yīng)值均以pEtaD2最高。從5 個根系性狀指標效應(yīng)平均值看，30、60、90 d 均表現(xiàn)為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2。根據(jù)5 個根系性狀指標的效應(yīng)平均值，將3 個時期的效應(yīng)值求和，并轉(zhuǎn)化為百分率，結(jié)果顯示，追肥模式、促根劑及其互作對促進根系生長的貢獻率分別占27.64%、39.24%和33.12%，可見促根劑對根系影響最大，其次是互作，追肥模式對根系的影響相對較小。

2.2 水溶性追肥配施促根劑對烤煙地上部生長的影響

2.2.1 烤煙地上部生長指標 由表3 可知，30 d 的追肥模式C1 莖圍、最大葉面積較C2 分別顯著增加10.47%、10.22%；60 d的追肥模式C1株高、莖圍、最大葉面積較C2分別顯著增加3.31%、3.36%、9.19%。表明水溶性追肥有利于促進烤煙地上部生長。

表3 水溶性追肥配施促根劑對烤煙地上部生長的影響Table 3 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco aboveground growth

表3（續(xù)）

不同促根劑處理效果在不同取樣時期不同，由于打頂和留葉數(shù)的影響，加之烤煙處于成熟階段，90 d的不同促根劑處理烤煙地上部生長指標均無顯著差異。30 d的株高D1、D2、D3較D4分別增加30.98%、45.89%、10.33%，莖圍較D4 分別增加9.73%、13.57%、4.52%，葉片數(shù)較D4 分別增加18.80%、24.31%、13.45%，最大葉面積較D4 分別增加24.76%、33.83%、14.95%；60 d的株高D1、D2、D3較D4分別增加13.28%、8.98%、2.36%，莖圍較D4 分別增加8.18%、11.01%、3.05%，葉片數(shù)較D4 分別增加8.11%、5.41%、0.00%，最大葉面積較D4 分別增加35.52%、17.92%、9.06%；綜合來看，D1和D2促進地上部生長效果較好。

從追肥模式與促根劑互作效果看，30 d 株高以C2D2、葉片數(shù)以C1D2、莖圍和最大葉面積均以C1D1、C1D2 效果較好；60 d 株高以C1D1、葉片數(shù)和莖圍均以C1D1和C1D2、最大葉面積以C1D1效果較好。綜合來看，以C1D1、C1D2效果較好。

2.2.2 水溶性追肥配施促根劑對烤煙地上部生長的貢獻率 從追肥模式、促根劑及其互作效應(yīng)看，30、60、90 d 的 株 高 均 表 現(xiàn) 為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30 d 的莖 圍 為pEtaC2＞pEtaD2＞pEtaC×D2，60 d 的 莖 圍 為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2，90 d 的 莖 圍 為PEtaC×D2＞pEtaD2＞PEtaC2；30、60、90 d 的葉片數(shù)均表現(xiàn)為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30、60、90 d 的 最 大 葉 面 積 均 表 現(xiàn) 為pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2；從5 個根系性狀指標效應(yīng)平均值看，30、60、90 d 均表現(xiàn)為pEtaD2＞PEtaC×D2＞PEtaC2。追肥模式、促根劑及其互作對促進地上部生長的貢獻率分別為17.85%、56.79%和25.36%，可見促根劑對烤煙地上部生長的影響最大，其次是互作，追肥模式對烤煙地上部生長的影響相對較小。

2.3 水溶性追肥配施促根劑對鮮煙葉SPAD 值的影響

SPAD 值代表葉片葉綠素含量的相對值。由圖1可知，30 d的SPAD值表現(xiàn)為D1顯著高于D3和D4，90 d的SPAD 值表現(xiàn)為促根劑D2顯著高于D3，不同追肥模式下的鮮煙葉SPAD 值均無顯著差異。從追肥模式與促根劑互作效果看，60 d 的SPAD 值以C1D1、C2D2 較高。可見，追肥模式對煙葉SPAD 值無明顯影響，促根劑D1和D2處理有利于提高煙葉SPAD值。

圖1 水溶性追肥配施促根劑對鮮煙葉SPAD值的影響Fig.1 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

從追肥模式、促根劑及其互作對鮮煙葉SPAD 值的貢獻效應(yīng)看，30 d的SPAD值為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；60 d 的SPAD 值 表 現(xiàn) 為pEtaC×D2＞pEtaD2＞pEtaC2；90 d 的SPAD 值為pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2。從3 個時期的平均值看，pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；追肥模式、促根劑及其互作對SPAD 值的貢獻率分別為14.49%、51.40%和34.11%，可見促根劑對鮮煙葉SPAD 值的影響最大，其次是互作，追肥模式對鮮煙葉SPAD 值的影響較?。ū?）。

表4 水溶性追肥配施促根劑對鮮煙葉SPAD值的貢獻Table 4 Contribution of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

3 討論

煙草根系影響著烤煙煙堿的合成及其對養(yǎng)分的吸收［20］，其發(fā)育狀況不僅對煙草生長具有重要影響［21］，而且顯著影響著煙草品質(zhì)與產(chǎn)量［22］。前人研究發(fā)現(xiàn)，植物生長調(diào)節(jié)劑、殼聚糖等促根劑可促進煙苗根系生長，提高煙苗素質(zhì)［23-25］，陳鵬宇等［8］通過盆栽試驗表明，殼聚糖、萘乙酸+吲哚丁酸、復硝酚鈉+海藻酸鈉、生根粉和生物促根劑均能顯著增加低溫下烤煙的株高、莖圍和地上部干物質(zhì)積累，并促進根系發(fā)育。湖南稻作煙區(qū)烤煙移栽后至旺長前期常處在低溫陰雨環(huán)境條件［26］，不利于煙株還苗和根系生長。本研究發(fā)現(xiàn)，施用促根劑可促進烤煙根系和地上部生長，提高煙葉中的葉綠素含量水平，從而提高烤煙植株對養(yǎng)分的吸收利用能力，為稻茬烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，促根劑以礦源腐殖質(zhì)和惡霉·稻瘟靈乳油對烤煙生長促進效果較好。

沈晗等［27］研究認為在化肥減量情況下采用水溶性肥料追肥能夠提高肥料利用率，促進根系生長和煙株干物質(zhì)積累；夏昊等［28］研究認為水溶性追肥替代常規(guī)追肥可促進烤煙生長，提升烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究將提苗肥和追肥改為全水溶性肥，富含黃腐酸、抗病解磷復合功能菌等，可促進大田烤煙根系及地上部生長，這與前人研究結(jié)論一致［27-28］?？梢娮贩市再|(zhì)對烤煙大田生長有著至關(guān)重要的影響，這主要與水溶性追肥中的功能性物質(zhì)可以改善土壤理化性質(zhì)，促進根系生長發(fā)育［13，29］有關(guān)。

本研究采用雙因素試驗，采用pEta2值判斷促根劑和水溶追肥及其互作試驗效果，能客觀地反映變量效應(yīng)強弱及其真實強度［30-32］。本研究結(jié)果表明，從對烤煙根系生長影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻率分別占27.64%、39.24%和33.12%；從對烤煙地上部生長影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻率分別占17.85%、56.79%和25.36%；從對煙葉SPAD值影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻率分別占14.49%、51.40%和34.11%。綜合考慮，促根劑對烤煙生長影響最大，其次是促根劑與追肥互作。

4 結(jié)論

本試驗結(jié)果表明，促根劑和水溶性追肥對烤煙地上部分及根系生長均有促進作用，但以水溶性追肥配施礦源腐殖質(zhì)和惡霉·稻瘟靈乳油兩種促根劑的效果更好，且促根劑對烤煙生長的貢獻率最大，其次是促根劑和水溶性追肥互作。因此，在南方低溫陰雨的稻作煙區(qū)，稻茬烤煙移栽時添施合適的促根劑有利于促進烤煙早生快發(fā)，不僅可以提高追肥效果，還能促進烤煙地下和地上部生長。