不同劑型哈茨木霉對洛陽烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響

宋正熊,劉健豪,李正輝,馬君紅,趙宏群,武東玲,王 宏,劉國順,殷全玉*

(1.河南省煙草公司洛陽市公司,河南洛陽 471000;2.河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院,河南鄭州 450002)

木霉菌屬于半知菌亞門,絲孢綱,絲孢目,叢梗孢科,是一種生存能力強、廣泛存在于自然界土壤中的真菌,木霉菌喜潮濕的環(huán)境,同時在柴油、瀝青中也發(fā)現(xiàn)有木霉[1]。木霉作為多種土傳病害重要生防菌,能耐受不利環(huán)境,對植物病原微生物具有很強的破壞能力,具有菌絲生長快、產(chǎn)孢量大且能夠適應較廣溫濕度及pH范圍等優(yōu)勢[2]。

木霉促生作用是指木霉能夠分泌促進植物生長的產(chǎn)物,從而促進植物的生長。Cai等[3]研究發(fā)現(xiàn),木霉對土壤微生物起到一定作用,這些真菌可以通過釋放激素類化合物促進根系發(fā)育,從而促進植物生長[4-5]。生長素是一種可以促進植物生長的化學物質(zhì),極大地促進根、莖、葉、花和果實的發(fā)育。生物生長素的合成主要包括2種,即色氨酸獨立合成通路和色氨酸非獨立合成通路,木霉能夠通過色氨酸非獨立合成通路途徑產(chǎn)生IAA和IAA1d等生長素,對促進植物生長和根系發(fā)育有著顯著的作用[6]。有研究表明,哈茨木霉分泌的生長素能夠和IAA、Et、ABA等植物激素相結合,把非活性生長素轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚陨L素,最終極大促進檸檬莖的生長。在這其中植物和木霉之間的協(xié)作主要依賴木霉中生長素編碼基因?qū)π盘杺鲗У恼{(diào)控[7-8]。細胞分裂素是生長素有協(xié)同效果的植物激素,有促進植物分化生長的作用[9]。Guzmán-Guzmán等[10]在深綠木霉中發(fā)現(xiàn)參與細胞分裂素的合成的有5個相關基因。乙烯起著促進果實成熟、種子發(fā)芽等作用[11-12],木霉能夠?qū)σ蚁┥锖铣捎嘘P基因的表達發(fā)揮作用,能夠更好地吸收土壤有效養(yǎng)分,最終促進植物生長并提高植物的抗逆能力[13-14]。雷嬌嬌等[15]研究發(fā)現(xiàn),長枝木霉對閩楠苗有著顯著的促生作用。李小杰等[16]研究發(fā)現(xiàn),根施哈茨木霉后甜瓜的品質(zhì)有著明顯的提升。

河南省是典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū),洛陽是河南煙葉主產(chǎn)區(qū)之一,木霉菌劑的促生作用顯著,是近年來的研究熱點,但不同劑型的木霉菌劑對烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響鮮見系統(tǒng)研究。鑒于此,筆者選取3種劑型哈茨木霉作為生防菌劑,探究其對洛陽烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響,為煙田合理施用木霉菌劑提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況試驗在河南省洛陽市洛寧縣小界鄉(xiāng)王村煙草試驗站(34°26′N,111°38′E)進行,該地屬于低山丘陵,屬暖溫帶季風氣候,年平均氣溫13.7 ℃,年降水量600～800 mm,試驗地前茬為谷子,土壤質(zhì)地為褐土,試驗地基礎肥力如下:速效磷30.29 mg/kg,速效鉀129.36 mg/kg,速效氮80.5 mg/kg,全碳0.89%,全氮0.14%,pH 7.95。試驗地施肥情況:撒施羊糞3 000 kg/hm2,復合肥30 kg/hm2(N∶P2O5∶K2O=10∶12∶18),硫酸鉀375 kg/hm2,重鈣75 kg/hm2。

1.2 試驗材料供試煙草品種為秦煙96。供試微生物菌劑:利用河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院微生物實驗室篩選的哈茨木霉菌株(Trichodermaharzianum),專利保藏號CGMCC23294,研發(fā)的3種劑型菌劑,編號分別為劑型A、劑型B和劑型C,其活菌數(shù)為2×109CFU/g。

1.3 試驗方法試驗設置4個處理,為CK(常規(guī)施肥)、T1處理(常規(guī)施肥+15 kg/hm2哈茨木霉劑型A)、T2處理(常規(guī)施肥+15 kg/hm2哈茨木霉劑型B)、T3處理(常規(guī)施肥+15 kg/hm2哈茨木霉劑型C)。隨機區(qū)組設計,5次重復,小區(qū)面積100 m2。2020年5月5日移栽,行距1.2 m,株距0.55 m,按照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)管理辦法進行大田管理,試驗地煙株7月25日打頂,10月20日采收上部葉。

1.4 主要測定指標與方法

1.4.1烤煙生長發(fā)育指標測定。在打頂后10 d,每個小區(qū)挑選具有代表性的10株煙,根據(jù)YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查方法》標準測量株高、莖圍、節(jié)距、葉片數(shù)、上部葉和中部葉最大葉長、葉寬,計算上部葉和中部葉最大葉面積,葉面積=葉長×葉寬×葉面積系數(shù),葉面積系數(shù)按0.634 5計算。在移栽后90 d每個小區(qū)選取有代表性的3株煙,分成根、莖、葉3部分,分別稱鮮重,在105 ℃殺青,60 ℃烘干后測定干重。旺長期根據(jù)GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》標準調(diào)查煙田病害發(fā)生情況。

1.4.2烤后煙葉質(zhì)量指標測定。常規(guī)化學成分采用AAⅢ型連續(xù)流動化學分析儀(德國 BRAN+LUEBBE公司生產(chǎn))檢測,主要包括煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯。烤后煙葉的外觀質(zhì)量評價由河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院質(zhì)量評價專家依據(jù)烤煙國標GB 2635—1992進行鑒定分析,主要指標包括成熟度、顏色、葉片結構、身份、油分、色度、葉面組織、柔韌性和光澤度。

1.4.3烤后煙葉經(jīng)濟指標。煙葉采收前,試驗按小區(qū)掛牌采收、烘烤、分級,各個小區(qū)單獨計產(chǎn),按照烤煙國家分級標準GB 2635—1992定級依據(jù)標準,記錄各等級產(chǎn)量,并計算單位產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例和均價等指標。

1.4.4主要次生代謝物質(zhì)的測定。于移栽后90 d,每個小區(qū)選取煙株有代表性的上部葉和中部葉片20片,于105 ℃烘箱中殺青30 min后60 ℃烘干至恒重,之后研磨至粉末過60目篩備用。采用GC/MS-SIM進行煙葉有機酸類物質(zhì)含量的測定;采用GC-MS進行煙葉生物堿含量的測定,具體操作及參數(shù)設計參照LI等的方法進行;采用魏躍偉的方法進行腺毛分泌物的測定。

1.5 統(tǒng)計方法采用 Microsoft Excel 2019整理數(shù)據(jù),利用DPS軟件的LSD法(P<0.05)進行處理間差異性分析,選擇97%相似度的OTU進行Alpha多樣性分析,LEfSe根據(jù)分類學組成對樣本按照不同的分組條件進行線性判別分析(LDA),Qiime計算Beta多樣性距離矩陣,利用R語言工具統(tǒng)計和作圖。利用PICRUSt軟件對細菌OTU進行功能預測。

2 結果與分析

2.1 不同處理對煙草農(nóng)藝性狀的影響由表1可知,打頂后10 d;與對照相比,T2、T3處理的株高顯著提升;莖圍表現(xiàn)為T3處理>CK、T1處理>T2處理,其中T3處理的莖圍最大,與其他處理間差異顯著;各個處理的節(jié)距表現(xiàn)為T3處理>T2處理>T1處理>CK,T2和T3處理的節(jié)距與CK和T1處理間差異顯著;各個處理的上部葉最大葉面積表現(xiàn)為T3處理>T1處理>CK>T2處理,其中T3處理的上部葉最大葉面積最大,比對照提升了3.36%,但各個處理與對照間差異不顯著;中部葉最大葉面積排序為T3處理>CK>T1處理>T2處理,其中T3處理的中部葉最大葉面積顯著高于其他處理,比CK高了24.20%;T3處理的葉片數(shù)最多,但各個處理間葉片數(shù)無顯著差異。綜上所述,施用哈茨木霉有利于烤煙農(nóng)藝性狀的提升,增大煙草株高、節(jié)距、最大葉面積,其中以施用哈茨木霉劑型C處理的效果最佳。

表1 不同哈茨木霉處理對煙株農(nóng)藝性狀的影響Table 1 Effects of different treatments of T.harziana on agronomic characters of tobacco plants

2.2 不同處理對煙草干物質(zhì)積累量的影響從表2可以看出,移栽后90 d調(diào)查煙株干物質(zhì)含量,施用哈茨木霉處理煙株總干物質(zhì)有提升,T1、T2和T3處理比對照分別提高了25.33%、40.48%和74.06%;各處理烤煙的葉、莖和根干重也高于CK。這說明哈茨木霉能夠促進煙株干物質(zhì)積累,其中以施用哈茨木霉劑型C處理效果最佳。

表2 不同哈茨木霉處理對煙株干物質(zhì)積累的影響Table 2 Effects of different treatments of T.harziana on dry matter accumulation of tobacco plants 單位:g

2.3 不同處理對煙草病害發(fā)病率的影響在旺長期調(diào)查煙草常見病害發(fā)生情況,結果見表3。由表3可知,哈茨木霉處理的黑脛病發(fā)病率均低于對照,表現(xiàn)為CK>T2處理>T3處理>T1處理;煙草花葉病的發(fā)病率表現(xiàn)為T1處理>CK>T2處理>T3處理,其中T3處理花葉病發(fā)病率最低,T1處理發(fā)病率最高;不同處理根結線蟲病的發(fā)病率相比對照都有不同程度的降低。綜上,施用哈茨木霉后煙草黑脛病和根結線蟲病發(fā)病率都有一定程度的降低,其中以哈茨木霉劑型C處理降低最為明顯。

表3 不同哈茨木霉處理對煙草病害發(fā)病率的影響Table 3 Effects of different treatments of T.harziana on tobacco disease incidence 單位:%

2.4 不同處理對煙草次生代謝產(chǎn)物的影響

2.4.1有機酸含量分析。

2.4.1.1上部葉有機酸含量。該研究分析了移栽后90 d上部葉有機酸含量,檢測到了草酸、丙二酸、富馬酸、丁二酸、蘋果酸、檸檬酸、十六酸、亞油酸、油酸和十八酸等有機酸。由表4可知,上部葉有機酸各組分含量差異較大,其中蘋果酸、草酸、檸檬酸和油酸的含量較高,而丙二酸、丁二酸、亞油酸、十八酸的含量較低。丙二酸、蘋果酸、檸檬酸和油酸含量的變異系數(shù)較大,其他有機酸含量差異不大。從峰度系數(shù)看,丁二酸、蘋果酸和油酸的峰度系數(shù)大于0,為尖峭峰;其余有機酸的峰度系數(shù)小于0,為平闊峰,數(shù)據(jù)較為分散。從偏度系數(shù)來看,丙二酸、富馬酸、蘋果酸和油酸的偏度系數(shù)大于0,數(shù)據(jù)呈正偏態(tài);其他有機酸的偏度系數(shù)小于0,呈負偏態(tài)。

表4 不同處理上部葉有機酸含量的比較Table 4 Comparison of organic acid content in upper leaves of different treatments 單位:mg/g

由表5可知,對不同劑型哈茨木霉處理下上部葉的有機酸含量進行分析,結果顯示T3處理總有機酸含量最高,而T1和T2處理的總有機酸含量低于CK。對各個處理對比發(fā)現(xiàn),草酸、十六酸、十八酸和油酸的含量比對照有所提升,但處理間差異不顯著;其中T3處理含量均較高,而對照的含量較低。檸檬酸的含量對照最高,具體表現(xiàn)為CK>T3處理>T1處理>T2處理。蘋果酸、丙二酸、富馬酸和丁二酸的含量由高到低都依次為T3處理>CK>T1處理>T2處理,其中T3處理的蘋果酸、丙二酸、富馬酸和丁二酸含量在4個處理中均最高。亞油酸的含量由高到低的表現(xiàn)為T3處理>T1處理>CK>T2處理,其中T3處理亞油酸的含量最高。

2.4.1.2中部葉有機酸含量。由表6可知,移栽后90 d中部葉有機酸各組分含量差異較大,其中蘋果酸、油酸、草酸、檸檬酸的含量較高,丙二酸、丁二酸、十六酸、亞油酸和十八酸的含量較低。蘋果酸、檸檬酸含量的變異系數(shù)較大,十八酸的變異系數(shù)較小。從峰度系數(shù)看,丙二酸、富馬酸、十六酸和油酸含量的峰度系數(shù)小于0,為平闊峰,數(shù)據(jù)較為分散;其余有機酸組分的峰度系數(shù)大于0,為尖峭峰。從偏度系數(shù)來看,草酸含量的偏度系數(shù)小于0,呈負偏態(tài);其余有機酸組分的偏度系數(shù)大于0,數(shù)據(jù)呈正偏態(tài)。

由表7可知,對不同劑型哈茨木霉處理下中部葉的有機酸含量進行分析,結果顯示T3處理中部葉的總有機酸含量最高,而T1和T2處理的總有機酸含量低于對照。從不同處理的對比看,各個處理草酸、十六酸和十八酸的含量相比對照均有所提升,其中T3處理的含量均較高,各處理間差異不顯著。T1、T2、T3處理丙二酸、富馬酸、丁二酸和檸檬酸含量相比對照有所下降,各處理丙二酸、富馬酸、丁二酸和檸檬酸的含量表現(xiàn)為CK>T3處理>T2處理>T1處理,其中T1處理的含量均較低。不同處理蘋果酸的含量表現(xiàn)為T3處理>CK>T2處理>T1處理,T3處理蘋果酸含量最高,且與其余處理間差異顯著,T1處理的蘋果酸含量最低。亞油酸的含量表現(xiàn)為T2處理>T3處理>CK>T1處理,T2和T3處理油酸含量比對照高,各處理間差異不顯著。

表5 不同處理對上部葉有機酸含量的影響Table 5 Effects of different treatments on organic acid contents of upper leaves 單位:mg/g

表6 不同處理中部葉有機酸含量的比較Table 6 Comparison of organic acid content in middle leaves of different treatments 單位:mg/g

表7 不同處理對中部葉有機酸含量的影響Table 7 Effects of different treatments on organic acid contents of middle leaves 單位:mg/g

2.4.2生物堿含量分析。

2.4.2.1上部葉生物堿含量。由表8可知,移栽后90 d不同劑型哈茨木霉處理上部葉生物堿各組分的含量之間存在較大差異,其中新煙草堿的含量變異系數(shù)最大,假木賊堿含量的變異系數(shù)最小。生物堿各組分平均含量表現(xiàn)為煙堿>新煙草堿>降煙堿>假木賊堿。從峰度系數(shù)來看,降煙堿、假木賊堿、新煙草堿的峰度系數(shù)大于0,為尖峭峰,數(shù)據(jù)分布比較集中;煙堿的峰度系數(shù)小于0,為平闊峰,數(shù)據(jù)比較分散。從偏度系數(shù)上來看,降煙堿、假木賊堿和新煙草堿的偏度系數(shù)大于0,數(shù)據(jù)分布呈正偏態(tài);煙堿的偏度系數(shù)小于0,數(shù)據(jù)分布呈負偏態(tài)。

移栽后90 d不同劑型哈茨木霉處理下烤煙上部葉生物堿含量如表9所示。由表9可知,不同處理間煙葉生物堿含量差異均不顯著。煙堿是煙草生物堿的主要組成部分,在生物堿中占比最高。不同處理生物堿含量表現(xiàn)為T2處理>T1處理>CK>T3處理,其中T1和T2處理的生物堿含量高于對照,分別達到了16.81和17.48 mg/g,T3處理的生物堿含量最低,為13.93 mg/g。煙葉樣品中煙堿含量排序與生物堿含量一致,T1和T2處理的煙堿含量高于對照,分別達到了14.67和15.10 mg/g,T3處理煙堿含量最低,為12.17 mg/g。

2.4.2.2中部葉生物堿含量。由表10可知,移栽后90 d不同劑型哈茨木霉處理中部葉生物堿各組分的含量之間差異較大,降煙堿的含量變異系數(shù)最大,假木賊堿含量的變異系數(shù)最小。不同生物堿平均含量表現(xiàn)為煙堿>新煙草堿>降煙堿>假木賊堿。從峰度系數(shù)來看,降煙堿和新煙草堿的峰度系數(shù)大于0,為尖峭峰,數(shù)據(jù)分布比較集中;煙堿和假木賊堿的峰度系數(shù)小于0,為平闊峰,數(shù)據(jù)比較分散。從偏度系數(shù)來看,降煙堿和新煙草堿的偏度系數(shù)大于0,數(shù)據(jù)分布呈正偏態(tài);煙堿和假木賊堿的偏度系數(shù)小于0,數(shù)據(jù)分布呈負偏態(tài)。

表8 不同處理上部葉生物堿含量的比較Table 8 Comparison of alkaloid content in top tobacco leaves of different treatments 單位:mg/g

表9 不同處理對上部葉生物堿含量的影響Table 9 Effects of different treatments on alkaloids contents in upper leaves 單位:mg/g

表10 不同處理中部葉生物堿含量的比較Table 10 Comparison of alkaloid content in middle tobacco leaves of different treatments 單位:mg/g

移栽后90 d不同劑型哈茨木霉處理烤煙中部葉生物堿含量如表11所示。由表11可知,烤煙的總生物堿含量表現(xiàn)為T2處理>CK>T1處理>T3處理,其中T2處理的生物堿含量高于對照,達到了20.21 mg/g,T1和T3處理的生物堿含量較低,分別為18.08和16.43 mg/g。煙葉樣品中煙堿含量表現(xiàn)為T2處理>T1處理>CK>T3處理,T1和T2處理的煙堿含量高于對照,達到了15.67和17.40 mg/g,T3處理煙堿含量最低,含量為13.63 mg/g。

表11 不同處理對中部葉生物堿含量的影響Table 11 Effects of different treatments on alkaloids contents in middle leaves 單位:mg/g

2.4.3腺毛分泌物分析。

2.4.3.1上部葉西柏三烯二醇含量。煙草腺毛最主要的分泌物是西柏三烯二醇。由圖1可知,對移栽后90 d殺青煙葉上部葉的西柏三烯二醇含量進行分析,不同劑型哈茨木霉處理下α-西柏三烯二醇含量和β-西柏三烯二醇含量比對照都有不同程度的下降,具體的含量表現(xiàn)為CK>T3處理>T2處理>T1處理。T1、T2和T3處理α-西柏三烯二醇含量比對照分別下降了50.46%、45.96%和44.28%;T1、T2、T3處理間比較發(fā)現(xiàn),T3處理的α-西柏三烯二醇含量最高,T1處理最低。T1、T2和T3處理β-西柏三烯二醇含量比對照分別下降了65.89%、63.09%和49.91%;T1、T2、T3處理間比較發(fā)現(xiàn),T3處理的α-西柏三烯二醇含量最高,T1處理最低。

圖1 不同處理上部葉西柏三烯二醇含量比較Fig.1 Comparison of of cembratriene-diol contents in top leaves of different treatments

2.4.3.2中部葉西柏三烯二醇含量。由圖2可知,對烤煙中部葉的西柏三烯二醇含量進行分析,不同劑型哈茨木霉處理下α-西柏三烯二醇含量和β-西柏三烯二醇含量相比對照下降幅度較大,具體的含量表現(xiàn)為CK>T1處理>T2處理>T3處理。T1、T2和T3處理α-西柏三烯二醇含量相比對照分別下降了43.98%、57.75%和59.76%;T1、T2、T3處理間比較發(fā)現(xiàn),T1處理的α-西柏三烯二醇含量最高,T3處理最低。T1、T2和T3處理β-西柏三烯二醇含量相比對照分別下降了62.97%、68.32%和73.40%;T1、T2、T3處理間比較發(fā)現(xiàn),T1處理的α-西柏三烯二醇含量最高,而T3處理最低。

圖2 不同處理中部葉西柏三烯二醇的含量Fig.2 Comparison of cembratriene-diol contents in middle leaves of different treatments

2.5 不同處理對烤后煙葉化學成分的影響由表12可知,對烤后煙葉B2F的化學成分進行分析,施用哈茨木霉菌劑可以提升總糖的含量,其中T2和T3處理提升較為明顯;各個處理間的煙堿含量無顯著差異;T2處理氯含量較高,其余處理氯含量較為適宜;施用哈茨木霉后鉀含量相比對照有提升,其中T1處理鉀含量最高;各個處理的糖堿比在8.00左右,較為適宜。對烤后煙葉C3F的化學成分進行分析發(fā)現(xiàn),施用哈茨木霉后煙葉的總糖和還原糖量有所提升,其中T2和T3處理提升較為明顯;各個處理間煙堿含量無顯著差異;T1處理的氯含量顯著高于對照,其余處理氯含量較為適宜;T1處理的鉀含量相比對照有顯著提升,T2和T3處理與CK間沒有顯著差異;施用哈茨木霉后糖堿比都高于對照,煙葉刺激性小,但也在合適的范圍。綜上,施用哈茨木霉后提升了煙葉的糖含量和鉀含量,對煙堿含量沒有明顯的影響。

表12 不同處理對煙葉化學成分的影響Table 12 Effects of trichoderma harziana on chemical constituents of tobacco leaves

2.6 不同處理對烤后煙葉外觀質(zhì)量評價的影響對烤后煙葉外觀質(zhì)量評價的結果見表13,不同處理烤后煙葉B2F的成熟度都在成熟以上,成熟度較好,顏色都為橘黃,葉片結構尚疏松;T3處理的身份中等,其余處理明顯稍厚,同時T3處理的油分更大;各個處理的烤后煙葉色度均為中,葉面組織較為粗糙,柔韌性較為硬脆,光澤度統(tǒng)一為較暗。不同處理的烤后煙葉C3F的成熟度都在成熟以上,成熟度較好,煙葉都為橘黃,葉片結構都為尚疏松,身份稍厚,油分為有,色度為中,葉面組織都為較細膩;T1處理葉面柔韌性較柔軟,其他各個處理的柔韌性較硬脆;從光澤度上分析,T2處理光澤度較暗,其余處理的光澤度為較鮮亮。由表14可知,外觀質(zhì)量總分為10.000,施用哈茨木霉后各個處理烤后煙葉B2F外觀質(zhì)量總分高于對照,其中T3處理的烤后煙葉分值最高,在3個處理中外觀質(zhì)量最好?？竞鬅熑~C3F外觀質(zhì)量總分T1和T3處理的分值較高,高于對照,外觀質(zhì)量較好。綜上,對外觀質(zhì)量評價后發(fā)現(xiàn),施用哈茨木霉后B2F和C3F的外觀質(zhì)量都有所提升,其中施用哈茨木霉劑型C處理烤后煙葉外觀最佳。

表13 不同處理對煙葉外觀質(zhì)量的影響Table 13 Effects of different treatments on appearance and quality of tobacco leaves

2.7 不同處理對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響由表15可知,對烤煙經(jīng)濟性狀統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),T1、T2、T3處理煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值都得到了不同程度的提高,產(chǎn)量表現(xiàn)為T2處理>T3處理>T1處理>CK,T1、T2、T3處理分別比CK提高了3.06%、6.12%和3.21%;各處理產(chǎn)值表現(xiàn)為T3處理>T1處理>T2處理>CK,T1、T2、T3處理分別比CK 提高了10.93%、8.37%和13.95%,其中T3處理產(chǎn)值增加最為明顯;各處理均價表現(xiàn)為T3處理>T1處理>T2處理>CK,上等煙比例表現(xiàn)為T3處理>T1處理>T2處理>CK,T1和T3處理上等煙比例與對照間差異顯著。由此可見,施用哈茨木霉可以提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價與上等煙比例,其中以哈茨木霉劑型C經(jīng)濟性狀最好。

表15 不同處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響Table 15 Effects of different treatments on economic characters of flue-cured tobaccos

3 結論與討論

施用哈茨木霉后可以促進煙草的生長發(fā)育,主要是提升了株高、節(jié)距和葉面積。溫瑞成等[17]研究發(fā)現(xiàn),哈茨木霉處理后煙草的株高、莖粗、葉面積和根干重都增加明顯。還有研究發(fā)現(xiàn),長柄木霉與涇陽鏈霉菌復配后煙草株高和莖圍增長15%以上,葉面積增長30%以上[18],與該試驗研究結果一致。與對照相比,施用哈茨木霉后促進了煙株根莖葉的發(fā)育,可以提升煙株干物質(zhì)積累量,煙株總干物質(zhì)和煙葉干物質(zhì)積累量增加明顯。李小杰等[16]指出,3種木霉菌的發(fā)酵液處理后,煙株根系增長明顯。宋玉娟等[19]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過棘孢木霉處理后,煙草根部干鮮重有著明顯的增加,株高顯著的增長,這與該試驗研究結果相近,原因可能是木霉促進了植物生長素、赤霉素關鍵基因的表達,從而促進了煙株的生長。對田間煙草病蟲調(diào)查后發(fā)現(xiàn),施用哈茨木霉菌劑后煙草黑脛病和根結線蟲病的發(fā)病率有所降低,這與前人的研究結果一致[20]。煙草花葉病的發(fā)病率差異不顯著,花葉病的病株主要集中在靠近路邊的地頭,煙草花葉病的發(fā)病率與哈茨木霉的關系還有待進一步的研究。對烤后煙葉化學成分進行分析發(fā)現(xiàn),施用哈茨木霉菌劑后煙草總糖和還原糖的含量有所提高,有研究表明木霉對植物光合作用有積極的影響[21-27],木霉可以提高葉綠素的含量,從而更好地進行光合作用[28],而光合作用可以更好地積累糖類物質(zhì)。施用哈茨木霉后鉀含量也有一定的提升,T1處理鉀含量有所提高,有研究認為,叢枝菌根真菌通過促進鉀相關基因表達促進對鉀的吸收[29],推測哈茨木霉可能有著類似的效果。施用木霉可以改善烤后煙葉協(xié)調(diào)性,從而提升了煙葉的品質(zhì)[30]。對烤煙經(jīng)濟性狀研究發(fā)現(xiàn),哈茨木霉處理顯著增加了煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和上等煙比例,這與前人的研究相一致[31]。

通過對不同哈茨木霉劑型處理下殺青煙葉次生代謝物質(zhì)的分析發(fā)現(xiàn),煙葉有機酸類、生物堿類、腺毛分泌物都有不同程度的差異。哈茨木霉劑型C的總有機酸含量最高,主要是蘋果酸含量高于其余處理,馬文亭等[29]認為,哈茨木霉在代謝過程中可以分泌一些有機酸,并合成一些非揮發(fā)性有機酸。對上部煙葉有機酸含量分析,T1和T2處理的草酸含量較高,而T3處理的十六酸、油酸、蘋果酸、丙二酸、富馬酸、丁二酸和亞油酸含量較高。對中部煙葉有機酸含量分析,施用哈茨木霉后草酸、十八酸和十六酸的含量有所提升,而丙二酸、富馬酸、丁二酸和檸檬酸的含量相比有所下降,T3處理的蘋果酸含量和油酸含量都較高。有研究表明,煙葉鉀含量較高時蘋果酸含量較高,檸檬酸含量較低[30],而哈茨木霉處理下檸檬酸的含量降低,蘋果酸含量有提高,這可能是由于施用哈茨木霉后對鉀肥的吸收率提升,促進了對鉀的吸收[31]。對生物堿分析發(fā)現(xiàn),不同劑型哈茨木霉處理下生物堿和對照組差異不大,說明木霉對生物堿的合成影響不大。對西柏三烯二醇含量進行分析發(fā)現(xiàn),不同處理下西柏三烯二醇的含量都有一定程度的下降,其中上部葉T1處理下降最為明顯,而T3處理下降幅度較小,中部葉T1處理的降幅較小,T3降幅較大。施用哈茨木霉降低了煙草主要腺毛分泌物西柏三烯二醇含量。腺毛分泌物測定時期是移栽后90 d的殺青煙葉,可能對照的成熟度更高一些,對木霉抑制腺毛分泌物的原因有待進一步研究。

綜上所述,施用不同劑型哈茨木霉菌劑促進了煙株生長發(fā)育,改善了煙株的農(nóng)藝性狀,增加了煙株的干物質(zhì)量,降低了煙草黑脛病和根結線蟲病的發(fā)病率,施用哈茨木霉后煙葉外觀質(zhì)量更好,增加了烤后煙葉的糖含量和鉀含量,增加了煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例;木霉促進光合代謝,有機酸含量增加,對生物堿影響不大,降低了腺毛分泌物的含量。