烤煙新品種湘煙7 號高效制種技術(shù)研究

周向平，鄧征宇，趙陽陽，彭曙光，肖欽之，周 立，麻 浩，胡日生

（1.湖南省煙草公司永州市公司，湖南 永州 425000；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095；3.湖南省煙草公司，湖南 長沙 410004）

優(yōu)良的品種是提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的決定性因素，優(yōu)質(zhì)的種子更能發(fā)揮出品種的優(yōu)良性狀，種子是否優(yōu)質(zhì)主要取決于種子繁育過程[1-2]。種子活力是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，高活力的煙草種子田間出苗迅速、生長優(yōu)勢明顯、抗逆性強(qiáng)，對生產(chǎn)高質(zhì)量煙葉有重要意義[3]。種子活力的高低由遺傳因素、種子發(fā)育期間的環(huán)境條件及種子貯藏條件3個(gè)方面決定[4]。遺傳因素是決定種子活力高低的內(nèi)因，種子繁育過程中的田間管理、單株留果數(shù)、種子成熟采收等因素對種子活力也有較大影響，因此科學(xué)合理的制種技術(shù)是提高煙草種子活力的有效技術(shù)手段。

湘煙7 號是湖南省煙草科學(xué)研究所選育的兼顧優(yōu)質(zhì)、抗病和高產(chǎn)的優(yōu)良烤煙新品種，母本為YZ206-MO-10[（G28×Coker176）×（K326× 革 新3號）]的復(fù)交后代穩(wěn)定株系，父本為K326，2020 年通過全國煙草品種審定委員會審定[5]。當(dāng)前，湘煙7號繁種質(zhì)量不高，裸種發(fā)芽率、發(fā)芽勢和出苗均一性較差，如何提高繁種質(zhì)量和種子活力是該品種大規(guī)模推廣應(yīng)用中亟待解決的問題。為了提高湘煙7號種子產(chǎn)量和質(zhì)量，筆者研究了不同施肥水平、單株留蒴果數(shù)和蒴果采摘期對湘煙7 號種子產(chǎn)量及質(zhì)量的影響，旨在為改善湘煙7 號現(xiàn)有制種技術(shù)、提高制種質(zhì)量提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)地概況

供試烤煙品種為湘煙7 號原種，由湖南省煙草科學(xué)研究所提供。試驗(yàn)于2021 年在湖南省永州市煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心基地?zé)煵菰囼?yàn)田進(jìn)行，試驗(yàn)田地勢平坦，質(zhì)地較粘重，排灌方便，土壤肥力中等。耕作層土壤理化性質(zhì)：pH 值5.31，全氮1.23 g/kg，全磷0.5 g/kg，堿解氮149.9 mg/kg，有效磷32.5 mg/kg，速效鉀295 mg/kg[6]。煙株行株距1.2 m×0.5 m，高壟單行種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 施氮水平試驗(yàn) 設(shè)置A1（施純氮165 kg/hm2）、A2 （施純氮180 kg/hm2）、A3 （施純氮195 kg/hm2）和A4 （施純氮210 kg/hm2）4 個(gè)施氮量處理，N-P2O5-K2O=1-1-2.5。每處理3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)40 株，隨機(jī)區(qū)組排列，每株留蒴果數(shù)160 個(gè)左右，疏花疏果2 次，80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘，大田常規(guī)管理。

1.2.2 氮磷鉀配比試驗(yàn) 共設(shè)置6 個(gè)氮磷鉀配比處理[m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）]：B1=1 ∶1 ∶2，B2=1 ∶1 ∶2.5，B3=1 ∶1 ∶3，B4=1 ∶1.2 ∶2.5，B5=1 ∶1.2 ∶3；B6=1 ∶0.8 ∶2.5，施純氮均為195 kg/hm2。每處理3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)40 株，隨機(jī)區(qū)組排列，每株留蒴果數(shù)160 個(gè)左右，疏花疏果2 次，80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘，大田常規(guī)管理。

1.2.3 單株留蒴果數(shù)試驗(yàn) 共設(shè)置6 個(gè)單株留蒴果數(shù)處理：C1（100 個(gè)/株），C2（120 個(gè)/株），C3（140個(gè)/株），C4（160 個(gè)/株），C5（180 個(gè)/株），C6（200個(gè)/株）。每處理3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)40 株，隨機(jī)區(qū)組排列，施純氮195 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1 ∶1 ∶2.5，疏花疏果2 次，80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐采摘。

1.2.4 蒴果采摘時(shí)期試驗(yàn) 共設(shè)置4 個(gè)蒴果采摘時(shí)期處理：D1（40%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘），D2（60%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘），D3（80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘），D4（蒴果全部呈褐色時(shí)采摘）。每處理3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)40 株，隨機(jī)區(qū)組排列，施純氮195 kg/hm2，m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=1 ∶1 ∶2.5，疏花疏果2 次，每株留蒴果數(shù)160 個(gè)左右。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 單株產(chǎn)量、千粒重測定 施肥水平試驗(yàn)和單株留蒴果數(shù)試驗(yàn)，當(dāng)80%蒴果由黃色轉(zhuǎn)為褐色時(shí)采收種子；蒴果采摘期試驗(yàn)，按試驗(yàn)設(shè)計(jì)分時(shí)期采收種子。選取長勢和蒴果數(shù)量相對一致的單株，種子脫粒清選后稱重，3 次重復(fù)，計(jì)算單株產(chǎn)量；隨機(jī)選取收獲種子稱重，測定種子千粒重，3 次重復(fù)。

1.3.2 發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和種子活力指數(shù)測定 發(fā)芽試驗(yàn)于光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行，光照強(qiáng)度2 000 lx。取2 層濾紙平展在直徑為9 cm 的滅菌玻璃培養(yǎng)皿中并充分吸水，將各處理的種子均勻擺放在濾紙上，每皿100 粒，3 次重復(fù)。先在25℃光照8 h/黑暗16 h 條件下培育2 d，待種子萌動露白，然后移至低溫12℃，光照8 h/黑暗16 h 條件下培育5 d，再于25℃光照8 h/黑暗16 h 條件下培育9 d。在發(fā)芽試驗(yàn)過程中不斷向發(fā)芽床補(bǔ)充水分，水量以發(fā)芽床表面濕潤但無明水為宜。

每天計(jì)數(shù)發(fā)芽種子數(shù)，在第7 天計(jì)算發(fā)芽勢（GE），第16 天計(jì)算發(fā)芽率（GP）、平均發(fā)芽時(shí)間（MGT）、發(fā)芽指數(shù)（GI）和活力指數(shù)（VI）。發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后，選擇有代表性幼苗10 株，在80℃高溫干燥24 h 后測定幼苗干重。計(jì)算公式如下：發(fā)芽勢=（7 d 內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/受檢種子數(shù)）×100%

式中，Gt為發(fā)芽試驗(yàn)終期內(nèi)每日新發(fā)芽數(shù)量，Dt為發(fā)芽日數(shù)，GI為發(fā)芽指數(shù)，S為10 株幼苗的干重（mg）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)用DPS 軟件（18.10 版）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD 法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對種子產(chǎn)量的影響

2.1.1 施氮水平 從表1 可以看出，隨著施氮水平提高，湘煙7 號種子單株產(chǎn)量和產(chǎn)量均有所提高，其中A4 處理種子產(chǎn)量最高，A1 處理種植產(chǎn)量最低，A4 較A1、A2 及A3 處理總產(chǎn)量分別增加了8.12%、3.91%和1.76%，但各處理間單株產(chǎn)量和總產(chǎn)量差異均不顯著。不同施氮水平處理千粒重差異較小，各處理間無顯著性差異；其中A3 和A4 最高，為0.084 g，A1 和A2 千粒重分別為0.081 和0.082 g，說明隨著施氮水平提高，種子更飽滿。綜合種子產(chǎn)量和施肥成本，純氮用量以195 kg/hm2較理想。

表1 施氮水平對湘煙7 號種子產(chǎn)量的影響

2.1.2 氮磷鉀配比 從表2 可以看出，6 個(gè)不同氮磷鉀配比處理中，以B3 和B5 種子產(chǎn)量較高，其次是B2 和B4，B1 產(chǎn)量最低。方差分析表明，B3 和B5與B1 的種子產(chǎn)量差異極顯著，說明適量增施鉀肥和磷肥有利于提高湘煙7 號種子產(chǎn)量，其中鉀肥對種子產(chǎn)量影響較大；不同氮磷鉀配比對千粒重影響較小，各處理間無顯著性差異。綜合種子產(chǎn)量和施肥成本，肥料配比以m （N）∶m （P2O5）∶m（K2O）=1 ∶（1～1.2）∶（2.5 ～ 3.0）較理想。

表2 氮磷鉀配比對湘煙7 號種子產(chǎn)量的影響

2.1.3 單株留蒴果數(shù) 從表3 可以看出，隨著留蒴果數(shù)量增加種子產(chǎn)量隨之增大，其中以C6 的種子產(chǎn)量最高，C1 產(chǎn)量最低。方差分析結(jié)果表明，C6種子產(chǎn)量與C1～C4 的差異極顯著；C5 種子產(chǎn)量與C1～C3 的差異極顯著，與C4 的差異達(dá)顯著水平；C4 種子產(chǎn)量與C1～C3 差異極顯著。然而，隨著蒴果數(shù)量增加種子千粒重隨之變小，其中以C1 種子千粒重最重，C6 種子千粒重最輕（結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)差比較）。考慮到增加留果數(shù)有利于提高湘煙7 號種子產(chǎn)量，但對千粒重影響相對較小，因此留果數(shù)以180～200個(gè)/株較為理想。

表3 單株留蒴果數(shù)對湘煙7 號種子產(chǎn)量的影響

2.1.4 蒴果采摘時(shí)期 從表4 可以看出，4 個(gè)蒴果采摘時(shí)期的種子產(chǎn)量以D3 最高，D1 最低。D3 產(chǎn)量分別較D2、D4、D1 增加了3.13%、12.92%、21.26%。方差分析結(jié)果表明，D3 種子產(chǎn)量與D1 和D4 差異極顯著，與D2 無顯著性差異。蒴果采摘時(shí)期對千粒重影響較小，各處理間無顯著性差異。具體來看，D4 的種子千粒重最低，種子稍小且顏色較深光澤稍暗淡，說明種子過熟對煙草種子養(yǎng)分有一定消耗；而D1 的種子雖飽滿，但顏色呈淡棕色。綜上，當(dāng)80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐時(shí)采摘較為理想。

表4 蒴果采摘時(shí)期對湘煙7 號種子產(chǎn)量的影響

2.2 各處理對種子萌發(fā)的影響

2.2.1 施氮水平 從表5 可以看出，隨著氮肥施用量增加，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、干重和活力指數(shù)呈先增加后下降趨勢。處理間相比，種子各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)均以A3 處理最優(yōu)，除發(fā)芽率外，其他發(fā)芽指標(biāo)A1 和A4 相對較低。方差分析結(jié)果表明，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、干重等指標(biāo)各處理間差異不顯著；活力指數(shù)A2 和A3 相對較高，除A3 與A1 間差異顯著外，其他處理間差異不顯著。綜合各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)和活力指數(shù)，湘煙7 號種子繁育純氮用量以180～195 kg/hm2較理想。

表5 施氮水平對湘煙7 號種子發(fā)芽的影響

2.2.2 氮磷鉀配比 從表6 可以看出，不同氮磷鉀配比處理間，發(fā)芽勢以B2、B3 較好，達(dá)90%以上，與其他各處理間差異達(dá)顯著性水平；發(fā)芽率以B3、B5 最優(yōu)，達(dá)95%以上，與B6 差異顯著，與B1 差異極顯著；發(fā)芽指數(shù)以B3、B5、B6 較好，與B1、B4 差異極顯著，但與B2 無顯著性差異；干重以B4、B5 較好，但各處理間差異不顯著；活力指數(shù)以B5 最高，其次為B3、B4、B2，B5 與B6 差異顯著，與B1 差異極顯著，而B6 和B1 活力指數(shù)相對較低。綜合來看，湘煙7 號種子繁育過程中適當(dāng)增施鉀肥和磷肥可提高種子發(fā)芽各項(xiàng)指標(biāo)，較低磷肥（B6）和較低鉀肥（B1）的施用，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、干重和活力指數(shù)等種子各項(xiàng)種子發(fā)芽指標(biāo)均相對較差，肥料配比以m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）= 1 ∶（1～1.2）∶（2.5～3）較為理想。

表6 氮磷鉀配比對湘煙7 號種子發(fā)芽的影響

2.2.3 單株留蒴果數(shù) 研究發(fā)現(xiàn)，隨著種株留果數(shù)的增多，種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈下降趨勢（表7）。種子發(fā)芽數(shù)和活力指數(shù)以C1 處理為最佳，發(fā)芽指數(shù)與C2、C3 差異為顯著、與C4、C5、C6 差異極顯著，活力指數(shù)與C5、C6 差異顯著。其次C2、C3、C4，發(fā)芽指數(shù)均超過26，C2、C3 發(fā)芽指數(shù)與C5、C6 差異達(dá)顯著性水平，活力指數(shù)均超過35，活力指數(shù)均與C6 差異達(dá)顯著性水平。綜合各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)，單株留蒴果數(shù)以100～160 個(gè)較理想。

表7 單株留蒴果數(shù)對湘煙7 號種子發(fā)芽的影響

2.2.4 蒴果采摘時(shí)期 研究結(jié)果表明，隨著蒴果成熟度提高，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、干重和活力指數(shù)呈先增加后下降趨勢（表8）。種子各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)均以D3 處理最優(yōu)，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、干重和活力指數(shù)與D1 差異極顯著，活力指數(shù)與D4差異顯著、與D2 差異極顯著。其次為D2、D4，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)與D1 差異均極顯著。綜合考量，蒴果采摘時(shí)期以80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐采摘較理想。

表8 蒴果采摘時(shí)期對湘煙7 號種子發(fā)芽的影響

3 結(jié)論與討論

煙株的營養(yǎng)狀況對煙草種子的產(chǎn)量質(zhì)量影響較大，氮、磷、鉀作為烤煙生長發(fā)育所必須的大量元素，直接影響煙株干物質(zhì)的形成。合理的施氮水平及氮磷鉀配比對改善烤煙田間生長發(fā)育及養(yǎng)分積累、保障煙草種子產(chǎn)量質(zhì)量均有重要作用。施氮量及氮磷鉀配比和施肥模式對烤煙生長發(fā)育的影響已有較多研究報(bào)道[6-8]，但其對煙草種子產(chǎn)量及種子活力的影響報(bào)道較少。Gediya 等[9]通過適當(dāng)提高氮肥使用量，顯著提高了煙草種子的產(chǎn)量與質(zhì)量；肖欽之等[10]通過比較不同施氮量、氮磷鉀配比及采收方式對湘煙5 號制種效果的影響，發(fā)現(xiàn)施氮量142.5 kg/hm2與m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）配比為1.0 ∶1.0 ∶3.0 為最適宜組合，施氮量與研究中最佳施氮水平195 kg/hm2差異較大，但氮磷鉀配比與研究結(jié)果相近。值得注意的是，不同品種最適宜的施肥比例與用量往往存在差異[11-12]，如云煙87、云煙97、MSK326 和紅花大金元種子內(nèi)各元素含量變化規(guī)律不同，說明不同品種對營養(yǎng)元素的吸收利用存在差異，進(jìn)一步說明煙草制種需根據(jù)不同品種制定相應(yīng)的施肥方案。

煙草蒴果的留果數(shù)及成熟采摘，同樣是影響煙草種子產(chǎn)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。種子活力水平會隨著種子的發(fā)育水平不斷上升，至生理成熟時(shí)達(dá)到最高值；此后種子會逐漸老化劣變，導(dǎo)致種子活力下降[13-14]。吳國淃等[15]以烤煙NC89 和吉煙5 號為材料，發(fā)現(xiàn)蒴果褐熟期為采種適宜期，留果數(shù)80 個(gè)/株左右為適宜；肖欽之等[16]發(fā)現(xiàn)湘煙5 號的最留果數(shù)為80個(gè)/株，均與研究中最佳留果數(shù)160 個(gè)/株的差異大，但蒴果成熟度接近。盧江平[17]的研究結(jié)果表明褐熟期和完熟期收獲的種子質(zhì)量較好，與研究結(jié)果相近。綜合各研究結(jié)果可知，不同烤煙品種的種子繁育過程中，適宜留果數(shù)差異較大，但采摘期較為一致，說明煙草種子發(fā)育成熟所需的時(shí)間在不同品種間都是一致的。

烤煙新品種湘煙7 號種子繁育過程中，綜合種子產(chǎn)量和質(zhì)量因素，施氮量以180～195 kg/hm2為宜，最適氮磷鉀配比為m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）= 1 ∶（1～1.2）∶（2.5～3.0），最適單株留蒴果數(shù)為160 個(gè)，蒴果采摘時(shí)期為80%蒴果由黃轉(zhuǎn)褐最佳。