噴施不同濃度6-BA對烤煙光合特性及質(zhì)量的影響

王興松 黃躍 陳興鵬 林云紅 熊茜 周有海 李洪明 王戈 白羽祥 杜宇 周鵬 王娜

摘要：為進一步提高云南省楚雄煙區(qū)烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量，探索不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑6-芐氨基嘌呤（6-BA）對烤煙 NC297煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，開展田間小區(qū)試驗，設(shè)置清水對照、6-芐氨基嘌呤1 000倍液、6-芐氨基嘌呤800倍液、6-芐氨基嘌呤667倍液4個處理，測定各處理煙株農(nóng)藝性狀、光合特性、經(jīng)濟性狀與化學(xué)成分等指標(biāo)。結(jié)果顯示，在農(nóng)藝性狀方面，噴施6-BA處理烤煙株高、莖圍、有效葉片數(shù)均高于對照處理，其中旺長期株高增加3.9%～8.8%、莖圍增加3.0%～9.0%，成熟期株高增加3.6%～5.3%、莖圍增加3.4%～11.8%；在光合特性方面，噴施6-BA可提高烤煙葉片凈光合速率、蒸騰速率和SPAD值，其中A2處理葉片蒸騰速率和SPAD值增幅最大；在經(jīng)濟性狀方面，噴施6-BA提高了烤煙產(chǎn)量、均價、產(chǎn)值和中上等煙比例；在烤后煙葉化學(xué)成分方面，噴施6-BA提高下部煙葉煙堿、鉀、總氮含量和中部煙葉總糖、煙堿、總氮含量；對煙葉化學(xué)成分賦值分析表明，下部煙葉總分隨噴施濃度升高而增加，中部煙葉總分以A2處理表現(xiàn)較優(yōu)；相關(guān)性分析結(jié)果表明，葉片蒸騰速率與烤后煙葉煙堿、總氮含量呈正相關(guān)，葉片凈光合速率與總氮含量呈正相關(guān)，噴施6-BA可改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性。噴施6-BA可促進烤煙NC297生長發(fā)育，噴施 6-BA 800倍液對提升煙株葉片光合性能、降低葉片類病害發(fā)生率、提高烤后煙葉質(zhì)量和改善化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好。

關(guān)鍵詞：植物生長調(diào)節(jié)劑；6-芐氨基嘌呤；光合特性；化學(xué)成分

中圖分類號：S572.04? 文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）05-0113-06

植物的生長發(fā)育不僅會受到生長環(huán)境等外部因素的影響，也會受到其內(nèi)部微量的植物激素的影響和調(diào)控，從細(xì)胞分裂到果實成熟的全過程，植物激素一直參與其中，發(fā)揮著極為重要的調(diào)節(jié)作用［1-2］。近年來，云南省楚雄煙區(qū)面臨著烤煙品種單一與適應(yīng)性退化問題［3］，NC297等烤煙品種的引入可有效改善品種單一［4］，探究6-芐氨基嘌呤（6-BA）這類低害生長調(diào)節(jié)劑對烤煙NC297生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響，對新品種配套技術(shù)研究具有重要參考意義。

6-BA是一種最早以人工方式合成的細(xì)胞分裂素，不僅對植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、葉綠素以及核酸的分解具有較為明顯的抑制作用，而且具有葉片保綠和延緩衰老速度以及促進植物體的細(xì)胞分裂和組織分化等多種生理作用［5］。黃子彧等的研究表明，生長激素（IAA）和6-BA對胚狀體誘導(dǎo)有顯著影響，且2種激素之間也存在相互作用，對愈傷組織和胚狀體誘導(dǎo)的影響顯著［6］。王欣等的研究結(jié)果表明，不同濃度的6-BA處理均具有增花作用，可使煙草種子粒數(shù)增加和千粒重提高，進而提高煙草種子產(chǎn)量［7］。王軍等研究表明，不同濃度的6-BA處理均可提高烤煙過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性，較低濃度的6-BA可使CAT保持較高活性，6-BA處理還能有效減緩煙葉衰老速度，同時能提高烤煙的耐旱性［8］。前人對6-BA在烤煙上的應(yīng)用進行了較多試驗研究，且取得了一定的進展，但由于試驗品種和試驗地點生態(tài)環(huán)境的不同，研究結(jié)果也不盡相同，關(guān)于6-BA對楚雄煙區(qū)烤煙煙葉產(chǎn)質(zhì)量影響方面的研究較為薄弱。植物生長調(diào)節(jié)劑按作用可分為植物生長促進劑、植物生長抑制劑、植物生長延緩劑，6-芐氨基嘌呤屬于植物生長促進劑［9］，且不同濃度對植物生長發(fā)育的促進作用不同。目前，關(guān)于不同濃度的萘乙酸、激動素、6-芐氨基嘌呤、赤霉素等激素對其他作物影響的研究較多，針對這類激素特別是6-芐氨基嘌呤對煙草產(chǎn)質(zhì)量影響的研究報道較少。本試驗在楚雄煙區(qū)進行，以烤煙品種NC297為試驗對象，通過定點試驗，分析噴施不同濃度6-芐氨基嘌呤對當(dāng)?shù)乜緹烴C297農(nóng)藝性狀、SPAD值和光合特性、病害發(fā)生情況、經(jīng)濟性狀及烤后煙葉化學(xué)成分等的影響，以期探索出最有利于烤煙NC297生產(chǎn)的6-芐氨基嘌呤噴施濃度，為加快楚雄煙區(qū)新引進烤煙品種的推廣并增大其利用程度、提高楚雄煙區(qū)煙葉的產(chǎn)質(zhì)量提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地位于云南省楚雄彝族自治州南華縣馬街鎮(zhèn)（100°51′36″E，24°53′24″N），海拔1 634 m，氣候類型為亞熱帶季風(fēng)氣候。土地平坦，排水性能良好，土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)：pH值為5.22，有機質(zhì)含量為33.18 g/kg，全氮含量為0.23%，全磷含量為0.07%，全鉀含量為2.11%，水解性氮含量為193.20 mg/kg，速效磷含量為32.18 mg/kg，速效鉀含量為314.25 mg/kg。

1.2 供試材料

化學(xué)肥料采用煙草專用肥（N、P2O5、K2O含量分別為15%、15%、18%）、硝酸鉀（鉀含量46%）、普鈣（P2O5含量12%～18%）、硫酸鉀（鉀含量50%）；植物生長調(diào)節(jié)劑采用6-BA（有效成分含量≥5%，氨基酸含量≥100 g/L）；試驗烤煙品種NC297。

1.3 試驗設(shè)計

以不同6-BA噴施濃度為試驗因素，設(shè)置4個處理，分別為CK：等量清水；A1：6-BA 1 000倍液；A2：6-BA 800倍液；A3：6-BA 667倍液；每個處理設(shè)3次重復(fù)，共12個小區(qū)，株行距為50 cm×120 cm。生長調(diào)節(jié)劑采用噴施方式進行使用，各處理均于移栽后40、50 d時各噴施1次，其中40 d時每株噴施量為50 mL，50 d時每株噴施量為60 mL。煙株于2021年4月9日完成移栽，各處理除6-BA噴施濃度不同外，其他田間管理措施均與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

1.4 調(diào)查內(nèi)容與測定方法

1.4.1 煙株農(nóng)藝性狀調(diào)查與測定

分別于移栽后50 d和80 d時每個小區(qū)隨機選擇5株煙株，按照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》［10］進行最大葉長、最大葉寬、有效葉片數(shù)、株高和莖圍的調(diào)查測定。

1.4.2 病害調(diào)查與測定

參照GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》于大田期隨機選擇各小區(qū)10株煙株調(diào)查煙草赤星病、氣候性斑點病及普通花葉病等病害的自然發(fā)病情況，計算發(fā)病率和病情指數(shù)，計算公式為

1.4.3 光合特性的測定

于移栽后60 d時，利用SPAD-502測定儀（日本）對各處理中部煙葉的SPAD值進行測定，每個處理測量3株，每株測量3張中部煙葉。光合特性指標(biāo)使用Li-6400光合儀（美國）進行測定。

1.4.4 經(jīng)濟性狀調(diào)查

采烤后依照42級國家煙葉分級標(biāo)準(zhǔn)進行分級，對各小區(qū)分別進行產(chǎn)量計算，并按照當(dāng)?shù)乜緹熓召彉?biāo)準(zhǔn)計算出各小區(qū)烤后煙葉的均價和中上等煙比例。

1.4.5 烤后煙葉化學(xué)成分分析

從各小區(qū)烤后煙葉中挑選下橘二（X2F）、中橘三（C3F）煙樣，分別按處理將同級煙葉混合后，取2 kg煙樣送至云南佳匯檢測技術(shù)有限公司進行各處理煙葉化學(xué)成分檢測，并參照Q/YZY1—2009《云南中煙優(yōu)質(zhì)烤煙常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)要求》對煙葉化學(xué)成分指標(biāo)進行分析。

1.4.6 ?烤后煙葉化學(xué)成分賦值

依據(jù)王彥亭等的烤煙化學(xué)成分指標(biāo)賦值與建模方法［10］，以優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分適宜范圍為100分，高于或低于適宜范圍分別進行依次降分處理。

P=∑Pi×Ci。（3）

式中：P為烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性綜合指數(shù)：Ci為第i個化學(xué)成分指標(biāo)量化分值；Pi為第i個化學(xué)成分指標(biāo)相對權(quán)重。

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

采用Exce1 2013和SPSS 23.0進行試驗數(shù)據(jù)輔助處理，用LSD法進行顯著性檢驗（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由表1可看出，與對照相比，旺長期噴施6-BA后，烤煙株高、最大葉長、最大葉寬均顯著增加，其中A1處理株高和最大葉長增幅最大，分別達8.8%和7.4%，A3處理最大葉寬增幅最大，達9.8%；A2、A3處理有效葉片數(shù)顯著高于對照，A2處理莖圍顯著高于對照，對于成熟期烤煙農(nóng)藝性狀，噴施6-BA可顯著增加烤煙株高、最大葉長和莖圍，其中A1處理株高和莖圍增幅最大，達5.3%和11.8%。

2.2 不同處理對烤煙病害發(fā)病率和病情指數(shù)的影響

由圖1和表2可以看出，與對照處理相比，噴施6-BA顯著降低煙草赤星病發(fā)病率和病情指數(shù)；A2處理顯著降低煙草氣候性斑點病發(fā)病率和病情指數(shù)，并降低煙草普通花葉病發(fā)病率和病情指數(shù)。

2.3 不同處理對烤煙光合特性的影響

由表3可以看出，隨著噴施6-BA濃度的增加，烤煙葉片凈光合速率和胞間CO2濃度呈升高趨勢；與對照處理相比，噴施6-BA可提高烤煙葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和SPAD值，但隨噴施濃度的增加，呈先升高后降低趨勢，A2處理對烤煙葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和SPAD值增幅最大。

2.4 不同處理對經(jīng)濟性狀的影響

由表4可以看出，噴施6-BA提高了烤煙產(chǎn)量、均價、產(chǎn)值和中上等煙比例，其中在產(chǎn)量方面，A1處理增幅最大，達8.9%；在產(chǎn)值方面，A3增幅最大，達15.0%；在均價方面，A2、A3處理均顯著高于CK，分別高出2.2、2.3元/kg；對于中上等煙比例，A3處理的中上等煙比例達92.0%，高出對照處理10.0%。

2.5 不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

2.5.1 不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

由表5可以看出，對于烤后下部煙葉化學(xué)成分，噴施6-BA可降低煙葉總糖、還原糖含量及氮堿比，升高煙堿、鉀、總氮含量；具體來看，CK、A1處理總糖含量顯著高于A2、A3處理；A2、A3處理煙堿含量顯著高于CK處理，A2、A3處理總氮含量顯著高于CK、A1處理。

對于烤后中部煙葉化學(xué)成分，噴施6-BA可升高煙葉總糖、煙堿和總氮含量；降低煙葉糖堿比；具體來看，各處理的總糖含量與還原糖含量均在優(yōu)質(zhì)含量范圍內(nèi)，其中A3處理總糖含量顯著高于其他處理，A3、A1處理還原糖含量顯著高于CK；A2、A3處理總氮含量顯著高于CK處理，且A2處理總氮含量更符合優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分要求。

2.5.2 不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分賦值的影響

由表6可看出，對于下部煙葉化學(xué)成分賦值分，隨著6-BA噴施濃度的升高，總氮含量和糖堿比賦值分增大；與對照相比，噴施6-BA后，煙葉鉀含量賦值分增加。對于下部煙葉賦值總分，A3處理表現(xiàn)最優(yōu)。對于中部煙葉賦值分，與對照相比，噴施6-BA增加糖堿比賦值分和總分，其中A2處理總賦值分最高。

2.6 烤后煙葉化學(xué)成分與葉片光合特性的關(guān)系

由圖2可以看出，葉片蒸騰速率與烤后煙葉煙堿、總氮含量分別呈顯著、極顯著正相關(guān)；葉片凈光合速率、葉片氣孔導(dǎo)度與總氮含量呈顯著正相關(guān)。

3 討論

6-芐基腺嘌呤（6-BA）作為人工合成的細(xì)胞分裂素類植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，能夠調(diào)節(jié)煙株營養(yǎng)物質(zhì)的運輸［11-12］，促進煙株莖葉生長［13］。本試驗中，噴施6-BA能促進煙株旺長期株高、莖圍、有效葉片數(shù)和成熟期煙株株高和莖圍提高，且對煙株的促進作用與噴施濃度有關(guān)，這可能是由于6-BA能夠增加植物體內(nèi)細(xì)胞分裂素水平，促使煙株細(xì)胞分裂和葉片細(xì)胞數(shù)量增加，進而促進煙株生長［14-15］。另外，與對照處理相比，噴施6-BA處理煙葉產(chǎn)量增加，以上結(jié)果說明，噴施6-BA對煙株生長發(fā)育起到一定的促進作用。

煙株生長發(fā)育和生理特性與光合特性密切相關(guān)［16］，光合作用是植物體內(nèi)物質(zhì)代謝的樞紐［17］，對植物生長及干物質(zhì)積累起到重要作用［18-19］，研究表明，經(jīng)過6-BA處理的觀光木幼苗葉綠素?zé)晒鈪?shù)降低，幼苗葉片細(xì)胞捕光能力增強［20］；在高溫脅迫下，噴施6-BA促進甜椒葉綠素的合成［21］；凈光合速率與植株有機物合成密切相關(guān)［22］，氣孔導(dǎo)度是植物細(xì)胞進行氣體交換的主要評價指標(biāo)［23］，葉片光合特性影響著植物體內(nèi)物質(zhì)的合成［24-25］；相關(guān)研究還表明，葉片SPAD值與葉綠素含量呈正相關(guān)［26］。本研究表明，噴施6-BA可以提高煙株凈光合速率、氣孔導(dǎo)度以及SPAD值，但高濃度的6-BA削弱對煙株葉片氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和SPAD的促進作用，這可能與高濃度6-BA噴施引發(fā)植株自我保護機制的響應(yīng)有關(guān)［27］。研究表明，在正常生長條件下，植物體內(nèi)自由基處于動態(tài)平衡狀態(tài)［28］，當(dāng)受到病蟲害等脅迫時，相對平衡的狀態(tài)就會被打破，從而增加自由基數(shù)量［29］。在本研究中，噴施適宜濃度 6-BA 可降低煙草赤星病和氣候性斑點病發(fā)病率和病情指數(shù)，這可能是由于6-BA通過抑制氧自由基的產(chǎn)生［30］，減輕病蟲害對植物的侵害。以上結(jié)果說明，噴施適宜濃度6-BA可以提高煙株葉片光合性能，抑制氧自由基的產(chǎn)生，促進葉片光合代謝，從而減輕病蟲害和促進煙株生長發(fā)育。

煙株產(chǎn)量與光合作用密切相關(guān)［31］，本研究表明，噴施適宜濃度6-BA，提高了烤煙產(chǎn)量、均價、產(chǎn)值和中上等煙比例，這與郭世洋等的研究結(jié)果［14］一致。煙葉化學(xué)成分和協(xié)調(diào)性是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的反饋，其中煙葉煙堿含量和鉀含量是評價煙葉內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)，本研究表明，噴施6-BA可提升下部煙葉煙堿、鉀、總氮含量，對中部煙葉總糖、煙堿、總氮含量也具有提升效果；相關(guān)性分析結(jié)果表明，葉片蒸騰速率與烤后煙葉煙堿、總氮含量呈正相關(guān)，葉片凈光合速率與總氮含量呈正相關(guān)，谷宇超等的研究結(jié)果也表明，總氮含量與煙葉凈光合速率呈正相關(guān)，這可能與煙株自身碳、氮代謝協(xié)調(diào)有關(guān)［12］；對煙葉化學(xué)成分賦值結(jié)果表明，噴施6-BA處理不同部位烤后煙葉化學(xué)成分分值存在一定差異，噴施6-BA可提高中下部煙葉糖堿比，但對于總分值，下部葉隨噴施濃度的增加呈增加趨勢，中部葉噴施低中濃度，對總分增加明顯，但繼續(xù)增大噴施濃度，總分提升不大。以上結(jié)果表明，噴施6-BA可以提升烤后煙葉質(zhì)量，但提升效果與煙葉部位和噴施濃度有關(guān)。

4 結(jié)論

噴施6-BA可以促進煙株旺長期和成熟期生長發(fā)育，提升煙葉產(chǎn)值。噴施6-BA 800倍液可以提高煙株葉片光合性能，減輕葉片類病害，增加下部煙葉煙堿、鉀、總氮含量，提高中部煙葉總糖、煙堿、總氮含量，改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性。

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