剪葉對(duì)煙草毯狀苗生長(zhǎng)和根系表型性狀及盤結(jié)力的影響

摘要：為探討不同剪葉方式對(duì)煙草毯狀苗成苗素質(zhì)及根系盤結(jié)力的影響，并為生產(chǎn)上培育高質(zhì)量煙草毯狀苗提供理論依據(jù)，以煙草K326品種為材料，通過假植方式進(jìn)行煙草毯式育苗，設(shè)置剪葉面積、剪葉次數(shù)試驗(yàn)，分析剪葉方式對(duì)煙苗干重、株高、莖圍、根系表型、根系盤結(jié)力等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，根系盤結(jié)力與總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均呈極顯著正相關(guān)，與根系干重呈顯著正相關(guān)，與一級(jí)側(cè)根數(shù)相關(guān)性不顯著；剪葉面積為1/4～1/2時(shí)，煙苗的干重、株高、莖圍、總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均提升，根系盤結(jié)力增加；剪葉面積超過1/2則會(huì)抑制煙苗生長(zhǎng)，不利于煙苗成毯；剪葉次數(shù)為2～3次時(shí)，煙苗的干重、株高、莖圍指標(biāo)均顯著增加；剪葉超過2次時(shí)，煙苗的總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均呈下降趨勢(shì)，且隨著剪葉次數(shù)的增多，下降幅度增大；剪葉2次時(shí)，根系盤結(jié)力增幅最大。綜合考慮煙苗素質(zhì)和成毯性，育苗過程中剪葉面積為1/4～1/2、剪葉2次處理，可培育高質(zhì)量的煙草毯狀苗。

關(guān)鍵詞：煙草育苗；毯狀苗；剪葉面積；剪葉次數(shù)；根系盤結(jié)力

中圖分類號(hào)：S572.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）17-0095-06

收稿日期：2023-10-02

基金項(xiàng)目：中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（編號(hào)：1610232023023）。

作者簡(jiǎn)介：劉小磊（1995—），男，河南開封人，碩士研究生，主要從事煙草栽培與耕作研究。E-mail：2308668051@qq.com。

通信作者：王 朋，博士，助理研究員，主要從事煙草栽培與耕作研究。E-mail：wangpeng03@caas.cn。

煙草是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，烤煙育苗環(huán)節(jié)是烤煙生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)。煙草毯式育苗是一種新型的育苗方式，它采用無間隔或半間隔托盤來培育煙苗，最終目的是利用水稻高速插秧機(jī)的作業(yè)原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙苗的機(jī)械插植，解決煙草移栽環(huán)節(jié)中成本高、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題。目前有關(guān)毯式育苗的研究報(bào)道主要集中于水稻和油菜育苗移栽環(huán)節(jié)［1-3］。毯式育苗技術(shù)基于毯式移栽技術(shù)發(fā)展而成。毯式移栽技術(shù)具有較高的自動(dòng)化程度，移栽環(huán)節(jié)用工少，勞動(dòng)強(qiáng)度低，效率高。因此，開展高質(zhì)量煙草毯狀苗育苗技術(shù)研究，對(duì)煙草毯式移栽技術(shù)的推廣應(yīng)用及構(gòu)建完善的煙草育苗移栽自動(dòng)化體系具有重要意義。

煙草毯式移栽對(duì)毯狀苗素質(zhì)要求較高。該移栽方式要求煙苗苗體健壯，苗高適宜，根系發(fā)達(dá)、盤結(jié)、能提、能卷。在煙苗培育過程中，剪葉是一種重要的調(diào)節(jié)措施。剪葉可以控制煙苗地上部分的生長(zhǎng)，調(diào)整煙苗形態(tài)，協(xié)調(diào)根冠比，不同程度的剪葉還會(huì)對(duì)煙苗生長(zhǎng)產(chǎn)生不同程度的補(bǔ)償作用［4］。前人研究表明，植物生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生大量的冗余，人為去除冗余部分能充分發(fā)揮植物超越補(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢(shì)［5］。研究發(fā)現(xiàn)，剪去部分老葉可以使甘蔗莖徑增粗，株高降低，有利于培育壯苗［6］。玉米在6～7葉期進(jìn)行剪葉，可以改善其冠層結(jié)構(gòu)，提高抗倒伏能力，增強(qiáng)光合作用［7］。也有證據(jù)表明，剪葉會(huì)使水稻籽粒質(zhì)量下降［8］。小麥剪葉處理會(huì)降低干重，減少穗粒數(shù)、千粒重，使植株性狀數(shù)值和產(chǎn)量下降［9-10］。煙苗在適當(dāng)剪葉后，其生長(zhǎng)會(huì)得到促進(jìn)，地下部干重增加，根系體積變大。陳天才等研究表明，煙草育苗過程中剪葉1～2次，對(duì)根系生長(zhǎng)和干重具有明顯促進(jìn)作用［11］。陳龔研究發(fā)現(xiàn)，提高剪葉程度和次數(shù)，可以顯著促進(jìn)煙苗根系的生長(zhǎng)，使煙苗株高降低、莖圍增粗，但是剪葉程度過大反而會(huì)對(duì)根系生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用［12］。也有研究表明，增加剪葉程度會(huì)抑制煙苗根系物質(zhì)積累，減小煙苗根系體積，不利于形成壯苗［13］。

煙草毯式育苗是農(nóng)機(jī)農(nóng)藝深度結(jié)合的產(chǎn)物，對(duì)實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)輕簡(jiǎn)化、規(guī)?；?、專業(yè)化具有重要意義。本研究開展不同剪葉水平試驗(yàn)，旨在篩選出煙草毯狀苗培育過程中的合理剪葉措施，為生產(chǎn)上培育高質(zhì)量煙草毯狀苗提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

試驗(yàn)于2022年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所青島試驗(yàn)基地溫室進(jìn)行。烤煙育苗品種為K326。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用假植方法培育煙苗。挑選顆粒飽滿的包衣種子，播種于裝有育苗基質(zhì)的育苗盤中，均勻播種后將其置于溫室內(nèi)，定期澆水。達(dá)到小十字期后，挑選長(zhǎng)勢(shì)均勻的健壯幼苗假植到育苗盤（長(zhǎng) 58 cm、寬28 cm、高2.5 cm），假植規(guī)格為每盤128株（8行×16列），假植株距為3.5 cm。

試驗(yàn)分為2個(gè)處理：為剪葉面積處理、剪葉次數(shù)處理。剪葉面積處理設(shè)置4個(gè)水平：CA1，剪1/4葉；CA2，剪1/2葉；CA3，剪3/4葉；CK，不剪葉。煙苗封盤開始剪葉，每7 d剪1次，共剪4次。剪葉次數(shù)處理設(shè)置5個(gè)水平：CT1，剪葉1次；CT2，剪葉2次；CT3，剪葉3次；CT4，剪葉4次；CK，不剪葉。CT1為煙苗封盤后7 d進(jìn)行剪葉，CT2為煙苗封盤和封盤后14 d進(jìn)行剪葉，CT3為煙苗封盤和封盤后14、21 d進(jìn)行剪葉，CT4為煙苗封盤和封盤后7、14、21 d進(jìn)行剪葉。每次剪葉只剪最大的2張葉和下部的老葉、病葉。處理過程中其余管理方式均一致。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

1.3.1 煙草毯狀苗農(nóng)藝性狀測(cè)定

分別于處理開始時(shí)及處理15、30 d取樣。每次取樣作3個(gè)生物學(xué)重復(fù)。將煙苗從育苗盤取出（保持根系完整），用自來水清洗干凈基質(zhì)，再用濾紙吸干煙苗中附著的水。使用直尺測(cè)量煙苗的株高（莖基部至生長(zhǎng)點(diǎn)的長(zhǎng)度）。使用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗。將煙苗置于 105 ℃ 烘箱中殺青20 min，然后將溫度調(diào)至75 ℃烘干至恒重，用電子天平分別稱量地上部和根系干重。根系形態(tài)參數(shù)的測(cè)定參照趙陽的方法［14］。一級(jí)側(cè)根數(shù)采用目測(cè)法數(shù)出。其他根系指標(biāo)用 LA1600+根系掃描儀測(cè)得：將煙苗根系剪下，清洗干凈后放入根系掃描儀進(jìn)行掃描，用 Win RHizo 2003b 軟件分析出圖像參數(shù)，得出總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積。

1.3.2 煙草毯狀苗根系盤結(jié)力測(cè)定

根系盤結(jié)力測(cè)定參照劉雪慧的方法［15］。處理30 d，在各處理中隨機(jī)切取10 cm×15 cm的毯塊，在根系盤結(jié)力測(cè)定裝置上固定其長(zhǎng)端，用彈簧秤鉤拉動(dòng)，毯塊斷裂時(shí)彈簧秤顯示的讀數(shù)即為根系盤結(jié)力。每個(gè)水平10個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用WPS Office 2018進(jìn)行整理，采用R語言4.0.2進(jìn)行方差分析，采用Graphpad Prism作圖，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 剪葉面積對(duì)煙草毯狀苗干重的影響

從圖1可以看出，地上部干重隨剪葉面積的增大呈先增后減的趨勢(shì)。在處理當(dāng)天至15 d，煙苗的地上部干重速度較為緩慢，CK地上部干重增長(zhǎng)到了0.16 g；與對(duì)照相比，CA1、CA2未出現(xiàn)顯著差異，CA3顯著降低，降幅為49.2%。處理15～30 d，煙苗的地上部干重較為迅速，CK地上部干重增長(zhǎng)到了0.36 g；與對(duì)照相比，CA1地上部干重顯著增加，增幅為16.8%，CA3顯著降低，降幅為28.4%，CA2未表現(xiàn)出顯著差異。根系干重量表現(xiàn)出相同的的趨勢(shì)。在處理15 d，與對(duì)照相比，CA1、CA2未表現(xiàn)出顯著差異，CA3顯著降低，降幅為13.2%。在處理30 d，與對(duì)照相比，CA1、CA2顯著增加，增幅分別為14.6%、20.9%，CA3顯著降低，降幅為14.3%。以上結(jié)果表明，煙草毯狀苗培育過程中，剪葉面積為1/4～1/2時(shí)，可以促進(jìn)干重；剪葉面積超過3/4，則會(huì)抑制干重。

2.2 剪葉面積對(duì)煙草毯狀苗株高和莖圍的影響

圖2為不同剪葉面積下煙苗株高、莖圍的變化。株高方面，在處理15 d，CA1、CA2均較CK顯著增高，增幅分別為17.0%、20.2%，CA3沒有發(fā)生顯著變化。處理30 d，CA1株高較CK顯著增高，增幅為13.9%，CA3相較于CK顯著降低，降幅為9.8%，CA2較CK未發(fā)生顯著變化。莖圍方面，與CK相比，CA2在處理過程中始終表現(xiàn)為顯著增大，CA1、CA3則沒有表現(xiàn)出顯著差異。以上結(jié)果表明，適當(dāng)面積的剪葉可以提高煙苗的株高和莖圍；剪葉面積過大會(huì)抑制煙苗株高的增長(zhǎng)。

2.3 剪葉面積對(duì)煙草毯狀苗根系表型變化的影響

由圖3可見，隨著剪葉面積的增加，總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。在處理過程中，與CK相比，CA1、CA2的總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均表現(xiàn)為顯著增加，CA3表現(xiàn)為減少。在處理30 d，相較于CK，CA1、CA2總根長(zhǎng)分別增長(zhǎng)了14.6%、20.7%，根系總表面積分別增長(zhǎng)了17.3%、14.8%，根系總體積分別增長(zhǎng)了11.7%、9.4%；CA3總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積相較于CK分別降低了13.2%、15.4%、10.8%。在一級(jí)側(cè)根數(shù)方面，處理15 d，CA1、CA2相較于CK沒有發(fā)生顯著變化，CA3顯著降低；在處理30 d，各處理一級(jí)側(cè)根數(shù)均沒有顯著差異。這說明，一定面積的剪葉能夠顯著促進(jìn)煙苗的根系發(fā)育，剪葉面積過大則會(huì)減緩一級(jí)側(cè)根的發(fā)生，并對(duì)煙苗的根系發(fā)育起到抑制作用。在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉面積為1/4～1/2較有利于煙苗的根系生長(zhǎng)。

2.4 剪葉面積對(duì)煙草毯狀苗根系盤結(jié)力的影響

從圖4可以看出，根系盤結(jié)力隨剪葉面積增大呈先增后減的趨勢(shì)。CK的根系盤結(jié)力為 8.97 N；與CK相比，CA2顯著增大，增幅為33.1%；CA1比CK增加了14.5%，沒有表現(xiàn)出顯著差異；CA3比CK顯著減小，降幅為25.3%。

2.5 剪葉次數(shù)對(duì)煙草毯狀苗干重的影響

從圖5可以看出，隨著剪葉次數(shù)的增多，煙苗干重呈先增后減的趨勢(shì)。在處理0～15 d，煙苗的地上部干物質(zhì)積累速度較為緩慢，CK地上部干重在 15 d 增長(zhǎng)到0.13 g；與CK相比，CT2、CT3地上部干重顯著增加，增幅分別為32.2%、29.4%；CT1、CT4相較于CK沒有顯著差異。處理15～30 d，地上部干物質(zhì)積累速度較為迅速，CK地上部干重在30 d增長(zhǎng)到0.29 g；與CK相比，CT2、CT3顯著增加，增幅分別為31.3%、22.8%；CT1、CT4比CK都有所增加，但差異不顯著。根系干重方面，處理15 d，CT3、CT4相較于CK顯著增加，增幅分別為38.5%、43.5%；CT1、CT2比CK均有所增加，但差異不顯著。在處理30 d，CT2、CT3相較于CK顯著增加，增幅分別為9.9%、12.3%；CT1較于CK發(fā)生增長(zhǎng)，但差異不顯著；CT4比CK出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。以上結(jié)果表明，在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉次數(shù)不宜過多，剪葉2～3次能夠顯著促進(jìn)煙苗地上部和根系的物質(zhì)積累。

2.6 剪葉次數(shù)對(duì)煙草毯狀苗株高和莖圍的影響

從圖6可以看出，隨著剪葉次數(shù)的增多，各處理的株高、莖圍均呈先增后減的趨勢(shì)。株高方面，與CK相比，CT2、CT3在處理過程中表現(xiàn)為顯著增加，處理30 d增幅分別為42.3%、57.7%。莖圍方面表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，處理30 d，與CK相比，CT1、CT2、CT3的莖圍顯著增大。這說明，煙草毯狀苗育苗過程中，剪葉2～3次可以促進(jìn)煙苗增高與增粗，剪葉次數(shù)過多或過少都不利于煙苗株高、莖圍的增長(zhǎng)。

2.7 剪葉次數(shù)對(duì)煙草毯狀苗根系表型變化的影響

從圖7可以看出，在處理過程中，隨著剪葉次數(shù)的增加，總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均呈先增后減的趨勢(shì)。處理15 d，與CK相比，CT1、CT2、CT3的總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積均表現(xiàn)為顯著增加。處理30 d，CK的總根長(zhǎng)為522.35 cm，與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的總根長(zhǎng)均顯著增加，增幅分別為0.27%、0.62%、0.37%、0.27%，且CT2顯著大于CT1、CT3、CT4；CK根系總表面積增長(zhǎng)到57.12 cm2，與CK相比，CT4根系總表面積沒有發(fā)生顯著變化，CT1、CT2、CT3均顯著增加，增幅分別為18.6%、48.2%、26.7%，且CT2顯著大于CT1、CT3；CK根系總體積增長(zhǎng)到0.44 cm3，與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的根系總體積均顯著增加，增幅分別為24.5%、38.9%、31.5%、13.7%，且CT2顯著大于CT1、CT4。CT1、CT2、CT3、CT4之間的一級(jí)側(cè)根數(shù)在15 d沒有顯著差異，但均顯著大于CK；在30 d，各處理間一級(jí)側(cè)根數(shù)沒有顯著差異。以上結(jié)果表明，在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉2次最有利于毯狀苗根系的生長(zhǎng)，剪葉次數(shù)過多或過少都對(duì)根系生長(zhǎng)不利。

2.8 剪葉次數(shù)對(duì)煙草毯狀苗根系盤結(jié)力的影響

從圖8可以看出，根系盤結(jié)力隨剪葉次數(shù)的增多呈先增后減的趨勢(shì)。CK的根系盤結(jié)力為 10.55 N。與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的根系盤結(jié)力均顯著增加，增幅分別為33.2%、59.3%、44.5%、25.3%。

2.9 煙草毯狀苗根系盤結(jié)力與根系表型的相關(guān)關(guān)系

對(duì)所有處理根系表型與根系盤結(jié)力進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，根系盤結(jié)力與總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.97、0.97、0.93；與根系干重呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.85；與一級(jí)側(cè)根數(shù)相關(guān)性不顯著（表1）。

3 討論與結(jié)論

目前煙草育苗和移栽環(huán)節(jié)連接度較低，自動(dòng)化移栽和育苗體系的構(gòu)建相互分裂?，F(xiàn)有的煙草機(jī)械化移栽方式大多為鉗夾式栽植，撓性圓盤式栽植和導(dǎo)苗管式栽植［16-18］。移栽原理大多為操作人員喂苗，煙苗經(jīng)由傳動(dòng)裝置掉落到預(yù)定位置，后續(xù)覆土鎮(zhèn)壓，達(dá)到機(jī)械化移栽的效果。移栽與育苗環(huán)節(jié)匹配度差，移栽效率低，用工較多。煙草毯狀苗移栽技術(shù)通過回轉(zhuǎn)臂抓取操作臺(tái)上的毯苗，再插入地面，后續(xù)由鎮(zhèn)壓輪覆土鎮(zhèn)壓，如此交替往復(fù)達(dá)到移栽效果。煙草毯式移栽效率高，可多壟同時(shí)工作，可實(shí)現(xiàn)煙草輕簡(jiǎn)化移栽，為了實(shí)現(xiàn)煙草毯狀苗移栽效果，必須培育出高質(zhì)量煙草毯狀苗。

剪葉直接影響煙苗素質(zhì)。煙草苗體形態(tài)差異較大，剪葉可以控制煙苗生長(zhǎng)，減小煙苗之間的競(jìng)爭(zhēng)；可以增大苗盤空間，有利于空氣流通和澆水；及時(shí)減去老葉、病葉，能夠減少病害傳播。鄧世媛等研究認(rèn)為，適宜的剪葉次數(shù)能控制煙苗徒長(zhǎng)，增加莖粗和根冠比，促進(jìn)煙苗地下部分的生長(zhǎng)［19］。陳麗莉等研究發(fā)現(xiàn)，隨著剪葉程度的增加，煙苗根系形態(tài)指標(biāo)呈先升后降的趨勢(shì)［20］。本研究發(fā)現(xiàn)，剪葉可以提高煙苗的物質(zhì)積累，促進(jìn)地上部和根系的發(fā)育，但隨著剪葉面積和次數(shù)的增加，反而抑制煙苗生長(zhǎng)，這與陳龔的研究結(jié)果［12］一致。剪葉面積為1/4～1/2時(shí)，煙苗干重增大，株高、莖圍增大，總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積顯著提升；當(dāng)剪葉面積增加到3/4時(shí)，煙苗的地上干重顯著小于對(duì)照，株高、莖圍減小，總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積顯著下降。這可能是因?yàn)榧羧~面積過大導(dǎo)致煙葉光合水平下降，抑制了煙苗干物質(zhì)積累和根系發(fā)育，造成根系盤結(jié)力下降，不利于煙苗成毯和移栽。剪葉次數(shù)過多也會(huì)造成煙苗一系列指標(biāo)降低，這可能是因?yàn)檫^多的剪葉次數(shù)導(dǎo)致煙苗生長(zhǎng)過程中發(fā)生不足補(bǔ)償［4］，降低了煙苗的生長(zhǎng)發(fā)育速度。

煙草毯狀苗的素質(zhì)受多種外界因素的影響，目前有關(guān)煙草毯狀苗和壯苗指標(biāo)的研究尚未有報(bào)道。隨著煙草毯狀苗育苗移栽技術(shù)的發(fā)展，對(duì)煙草育苗工作提出了新要求。周拾祿認(rèn)為，水稻毯狀苗育苗首先要達(dá)到移栽工作容易做的程度，根系盤結(jié)好有利于移栽工作的進(jìn)行［21］。張含笑等認(rèn)為，油菜毯狀苗應(yīng)株型矮壯，苗高適中，根系發(fā)達(dá)且盤結(jié)［22］。在水稻和油菜毯狀苗研究中發(fā)現(xiàn)，根系發(fā)育良好有利于盤結(jié)成毯。本研究發(fā)現(xiàn)，根系盤結(jié)力與總根長(zhǎng)、根系總表面積、根系總體積和根系干重呈顯著或極顯著正相關(guān)，這說明通過一定措施提升根系指標(biāo)有利于增加根系盤結(jié)力。剪葉對(duì)煙苗生長(zhǎng)發(fā)育影響顯著，適當(dāng)?shù)募羧~面積和次數(shù)有利于煙苗的物質(zhì)積累和根系發(fā)育，能提升毯狀苗素質(zhì)；剪葉面積過大、次數(shù)過多，均不利于煙苗生長(zhǎng)，導(dǎo)致毯狀苗質(zhì)量下降。本研究結(jié)果表明，在煙草毯狀苗育苗過程中，剪葉面積不超過1/2、剪葉2次處理，最利于形成壯苗。

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