植物生长调节剂GGR对香料烟根系发育及活力的影响

刘峰峰，符云鹏*，宋玉川，贺晓辉，屈生彬，罗威辉

（1.河南农业大学，国家烟草生理生化研究基地，郑州 450002；2.云南烟草保山香料烟有限责任公司，云南 保山 678000 ）

烟草的根系不仅是重要的吸收器官，而且还是烟碱、激素、氨基酸等重要有机物质的合成器官，根系的发育及活力的高低在某种程度上与烟株的生长发育以及烟叶的产量和品质有着密切联系[1-4]。因此，对烟草根系的研究已得到很多学者的重视。马新明等[5]研究了烤烟根系形态发育模拟模型，汪邓民等[6]、韩锦峰等[7-8]研究了不同栽培措施对烤烟根系的影响，韩锦峰等[9-10]、王小纯等[11]研究了激素和不同调节剂对烤烟根系发育及生理特性的影响。多年来，生长调节剂对植物根系发育影响的研究一直受到人们的关注。GGR是继ABT生根粉1～5号之后研制出来的一种新型、广谱、高效的植物生长调节剂，它的主要生理功能是补充外源激素与促进植物体内源激素合成，在小麦、玉米、果树、烤烟等作物上进行过试验研究，结果均表明，GGR具有促进根系发育、提高根系活力、增加产量的作用[12-14]。云南保山香料烟生产在冬春季节，烟苗移栽后持续的低温干旱往往导致大田前期地下部分根系发育缓慢，对养分的吸收利用率较低；生长后期烟株不打顶，往往造成根系衰老过快，不能满足上部叶片及花序发育对养分的需求，导致上部叶烟碱含量过低，香气量不足。笔者研究了 GGR10对香料烟根系发育和活力、根系烟碱含量的影响，旨在为制定香料烟合理的调控措施，促进香料烟根系发育、提高根系活力、改善香料烟叶品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于 2008—2009年在云南省德宏州凤平镇拉塞村进行，供试品种为云香巴斯玛一号，试验地土壤为砂壤土，前作为水稻，土壤 pH 5.32，有机质含量为25.03 g/kg，全氮1.77 g/kg，速效磷4.97 mg/kg，速效钾78.00 mg/kg。

1.2 试验设计

试验设3个处理。处理1：在移栽前5 d用10 mg/L的GGR10溶液喷洒烟苗1次，移栽后30 d揭膜培土时喷洒1次，至叶面有液珠滴下为宜；处理2：移栽时用10 mg/L的GGR10溶液沾根，移栽后30 d揭膜培土时用10 mg/L的GGR10溶液进行叶面喷洒，方法同处理1；对照（CK），不用GGR10，在移栽后30 d叶面喷清水。小区面积40 m2，3次重复，随机区组排列。

各处理于12月7日移栽，行株距为40 cm×10 cm，氮用量 60 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1: 1:2.5，分别由烟草专用复合肥[m(N):m(P2O5):m(K2O):m(Zn):m(B)=18: 5: 22: 1: 1]、硝酸钾、过磷酸钙提供，全部的磷肥、80%的氮、钾肥作基肥在起垄时条施，20%的氮、钾肥作追肥于移栽后30 d施入土壤。其他栽培管理措施及烟叶调制按照香料烟生产技术规范进行。

1.3 测定指标与方法

于移栽后35、49、63、77、91、105 d取样，每个处理取具有代表性烟株3株，将根系冲洗干净，用于测定根系体积和根系活力。另取3株用于测定根系干重及烟碱含量。根系活力用TTC法测定[15]，根体积采用排水法测定，根系干重采用烘干称重法测定，烟碱含量采用紫外分光光度法测定[16]。干物质积累速率计算方法为：某一阶段干物质积累量/积累时间，单位为g/株·d。

1.4 数据统计分析

试验数据采用SPASS软件（12.0版）进行统计分析。

2 结 果

2.1 不同处理对香料烟根系发育的影响

2.1.1 对根系干物质积累的影响 由图 1可以看出，整个生育期香料烟根系干物质积累趋势近似直线，在移栽后35 d根干物质积累量很少，35 d之后根干物质积累量逐渐增加，至77 d之后增加较快。不同处理对香料烟根系干物质积累量有一定的影响，在移栽后63 d之前，根系干物质积累量以处理1最高，处理2次之，对照最低；到移栽后63 d时，处理1和处理2根系干物质积累量分别比对照提高39.49 %和33.12 %；在移栽后63～105 d，根系干物质积累量以处理2最高，处理1次之，对照最低；到105 d时，处理1和处理2根系干物质积累量分别比对照提高8.71 %和29.55 %。说明使用GGR10能促进大田期香料烟根系干物质的积累，处理1的作用主要在大田生长的前中期，处理2的作用维持时间相对较长。

从图 2可以看出，在整个大田生育期，使用GGR10的 2个处理烟株根系干物质积累速率为双峰曲线，第一高峰在移栽后63 d，第二高峰在移栽后91 d，且第二峰值明显高于第一峰值。对照烟株根系干物质积累速率为单峰曲线，移栽后77 d之前根系干物质日增长率相对较低，特别是移栽后63 d之前其干物质日积累速率远低于处理1和处理2，致使其干物质积累量在移栽后 77 d之前一直低于施用GGR10的2个处理；77～91 d对照根系干物质日积累速率高于处理 1，从而使对照根系干物质积累量在该阶段基本赶上处理1，可能与处理1烟株较早地由营养生长转为生殖生长，消耗大量的营养物质，从而使叶片合成的干物质向根系分配比例减少有关。91 d之后对照根系干物质日积累速率快速下降，至105 d时远低于处理2和处理1，可能与GGR10的作用丧失有关。

2.1.2 对香料烟根系体积的影响 由表1可以看出，各处理根系体积在移栽后49 d之前较小，49～91 d增加较快，91 d之后根系体积略有增加。在香料烟发育过程中，使用GGR10的处理1和处理2的根系体积均高于对照。在移栽后35 d，处理1与对照的差异达到显著水平；在移栽后49 d，处理2与处理1、处理3之间的差异达极显著水平；在移栽后63 d，处理1和处理2的根系体积显著高于对照；在移栽63 d之后，处理之间差异较小，但直到移栽后105 d，处理2的根系体积仍然显著高于对照。说明使用GGR10的2个处理对香料烟生育前期根系发育均有明显的促进作用，尤以处理2的效果持续时间较长。

图1 不同处理对香料烟根系干物质积累的影响Fig.1 Effect of different treaments on dry matter accumulation in oriental tobacco roots

图2 不同处理对香料烟根系干物质积累速率的影响 Fig.2 Effect of different treaments on dry matter accumulation rate in oriental tobacco roots

表1 不同处理对香料烟根系体积的影响Table 1 Efects of diferent treatments on root volume of oriental tobacco mL/株

2.2 不同处理对香料烟根系活力的影响

根系活力是衡量烟草生长发育状况的重要生理指标，它直接关系到根系对矿物质及水分的吸收和对烟碱及某些生长物质的合成。从图3看出，在香料烟整个生育期内，各个处理根系活力变化动态呈双峰曲线。移栽返苗后，随着根系的发育其活力迅速提高，在移栽后49 d出现第一次高峰；49～63 d根系活力有所下降，可能与该阶段气候干旱有关；63 d之后根系活力稍有回升，至移栽后77 d出现第二次高峰，该峰值低于第一峰值，此后随着烟叶逐渐成熟，根系活力快速下降，这与烤烟的根系活力变化动态有所不同[3,11]。不同处理对根系活力的影响不同，移栽后35～49 d，各处理之间根系活力差异较大，使用GGR10能明显提高香料烟根系活力，尤以处理2烟株根系活力最高，这2个时期处理1和处理 2的根系活力分别较对照提高 6.61 %和35.52 %、2.16 %和8.37 %；49 d之后各处理之间烟株根系活力差异减小，但施用GGR10的2个处理的根系活力仍然高于对照，并一直保持到生育期末，特别是处理2根系活力明显高于处理1和对照。

2.3 不同处理对香料烟根系中烟碱含量的影响

烟碱是烟草化学成分的核心物质，主要在根部合成，再运送到地上部分并在叶中积累，因此根系中烟碱含量的高低在一定程度上反映了根系活力的高低，并对地上部分叶片烟碱的含量有一定的影响[4]。从图4中可以看出，整个大田期香料烟根系烟碱含量的变化动态与根系活力的变化相似，在移栽后35～49 d根系烟碱含量快速增加，49～91 d维持在较高水平，91 d之后，随着根系的衰老、活力的降低，其烟碱含量下降。使用 GGR10能明显提高整个生育期香料烟根系中烟碱含量，尤以处理 2效果最为明显，从移栽后49 d开始，在各个测定时期其根系烟碱含量分别比对照提高14.11 %、12.61%、12.50 %、17.54 %、19.39 %。

图3 不同处理对香料烟根系活力的影响Fig.3 Effect of different treatments on the root activity of oriental tobacco

3 讨 论

试验结果表明，香料烟根系体积和干物质积累曲线近似直线，根系体积增加高峰在移栽后49～91 d，干物质积累高峰在移栽后77～105 d。使用植物生长调节剂GGR10能促进前期烟株根系早发快长，增加根系体积和干物质积累，其中以处理2的作用持续时间较长，并且在后期也能表现出明显的优势。

韩锦峰等[3]研究表明，整个生育期内烤烟根系活力呈单峰曲线，峰值在移栽后60 d；王小纯等[11]研究表明烤烟根系活力变化动态呈双峰曲线，第一峰值在移栽后30 d，第二峰值在移栽后80 d，且第一峰值高于第二峰值。本研究表明，香料烟根系活力变化动态呈双峰曲线，第一高峰在移栽后49 d，第二峰值在移栽后77 d，且第一峰值明显高于第二峰值，而云南保山香料烟多在11月下旬至12月上旬移栽，移栽后经历较长时间的低温阶段，烟株生长发育缓慢，致使烟株根系活力的第一峰值较烤烟有所推迟。使用植物生长调节剂 GGR10能明显提高香料烟根系活力，处理1提高根系活力的效果主要在移栽后49 d之前，处理2在整个生育期对根系活力的提高均有明显效果。

香料烟由于不打顶以及氮肥用量较低，一般烟碱含量较低。而云南保山香料烟烟碱含量明显低于其他产区，尤其是上部叶烟碱含量更低[17-18]，在一定程度上影响了烟叶的质量。有研究表明，根系活力、根干重、根体积与叶片烟碱含量呈显著或极显著的正相关[3,19]。本研究结果也表明，使用GGR10在整个生育期能明显提高根中烟碱含量。烟碱主要在根部合成，再运送到地上部分并在叶中积累，“源”中烟碱浓度提高，必然会增加“库”中烟碱的含量。

图4 不同处理对香料烟根系中烟碱含量的影响 Fig.4 Effect of different treatments on nicotine content in oriental tobacco roots

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