张 炜,易 江,刘泓翔,屠乃美
(湖南农业大学农学院,长沙410128)
烤烟井窖式移栽技术是在2009年松桃县烟叶生产技术人员发现“牛脚窝现象”的基础上,经铜仁市烟草公司组织研究出的一项实用新技术[1]。井窖式移栽技术在地膜覆盖栽培的基础上,融合小苗深栽技术,移栽时在盖膜的垄体上打一个直径9 cm,深18 cm左右的圆锥体井窖,将茎高5 cm、叶片数5片左右的烟苗垂直丢进井窖,保证烟株顶部距井窖口3 cm左右,再用适量的陪嫁土将烟苗根系覆盖。该技术现已在贵州六盘水、铜仁,重庆武隆,湖北恩施等一些海拔600 m以上烟区推广应用,其增产增值效果显著。目前,井窖式移栽技术在烟稻连作区的适应性鲜见报道。低海拔的烟稻连作烟区与高海拔烟区气候、土壤等因素都存在差别,本试验对低海拔烟区井窖式移栽播种期和井窖深度进行了研究,以探明井窖式移栽技术是否适合低海拔烟区。
供试品种为湘烟3号,2013~2014年在湖南农业大学烟草基地进行田间试验,生理指标在湖南农业大学作物生理与分子生物学教育部重点实验室进行分析。
采用二因素随机区组试验:A.打井深度,B.播种时间。每小区面积50 m2。各处理均于5叶龄期移栽,具体设计如下:
A1B1:井窖式深栽(12 cm),12-15播种(03-14移栽);
A1B2:井窖式深栽(12 cm),12-27播种(03-22移栽);
A2B1:井窖式深栽(15 cm),12-15播种(03-14移栽);
A2B2:井窖式深栽(15 cm),12-27播种(03-22移栽);
A3B1:井窖式深栽(18 cm),12-15播种(03-14移栽);
A3B2:井窖式深栽(18 cm),12-27播种(03-22移栽);
CK:当地常规方法,12-27播种(03-22移栽)。
施肥方法:基肥占总施肥量的60%,追肥二次,移栽后15 d和25 d用烟草专用追肥溶于水浇施,各占20%。大田管理严格按照“优质烤烟生产技术规范”要求执行。纯氮用量为150 kg/hm2,N∶P∶K=1∶1∶2。试验烟田株行距配置为0.5 m×1.2 m,垄高30 cm,每小区植烟54株,膜下移栽;对照采用无膜裸栽。
记载烟株主要生育时期:移栽、团棵、旺长、打顶、成熟。分别在烟株伸根期、团棵期、旺长期每小区取有代表性烟株5株测量农艺性状。
于2014年3月下旬至4月下旬,分别选阴天、阴雨天、雨天、晴天对地膜井窖内外的温度环境进行24 h监测,每2 h记录1次。设4个监测点:垄体上20 cm处,12 cm井窖内穴中间处,15 cm井窖内穴中间处,18 cm井窖内穴中间处。
生理指标测定时期为移栽后10、20、40 d。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑光化还原法测定;过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法测定。每小区取有代表性烟株2株带回实验室,剪取从上至下第4~10片叶一部分混合均匀,进行酶活性测定。
从表1可以看出,播种移栽时间对生育期的影响很大,提前播种移栽能够使烟叶提前4~7 d采收完毕。这在烟—稻连作区域显得尤为重要,既能保证烟叶采收的成熟度,又可以为后茬水稻种植做好充分的准备。井窖深度对各生育时期的影响也很大,井窖深度增加,各个生育时期相应推迟一些,大田生育期随之变长。综合来看,合适的井窖深度及适当提前播种移栽可以保证烟叶成熟采收,还可以使烟叶提前采收完毕,避免后茬水稻茬口衔接的限制和生育后期高温逼熟的影响。
表1 各处理烤烟生育期Table 1 The growth periods of flue-cured tobacco in different treatments
2.2.1 伸根期(移栽后20 d)农艺性状
由表2可知,井窖深度(A因素)对烟株伸根期的最大叶长、最大叶宽、茎围的影响差异显著;播种时间(B因素)对伸根期的最大叶长、株高、茎围的影响差异显著,两因素的交互效应对伸根期最大叶长、株高的影响差异显著。伸根期农艺性状最好的为A1B1处理,最差的为A3B2处理。
表2 各处理烤烟伸根期农艺性状(cm)Table 2 The agronomic traits of flue-cured tobacco at root elongation
2.2.2 团棵期(移栽后35 d)农艺性状
由表3可知,井窖深度(A因素)对烟株团棵期的最大叶长、最大叶宽、株高、茎围的影响差异显著;播种时间(B因素)及A、B两因素的交互效应对团棵期最大叶长、最大叶宽、株高的影响差异不显著,对茎围的影响差异显著。井窖深度对烟株农艺性状的影响表现为:随井窖深度的加大,株高、茎围、最大叶长、叶宽逐渐变小。播种时间对农艺性状的影响表现为:随播种移栽时间的推迟,茎围、株高、最大叶长、叶宽越来越小。各处理团棵期农艺性状最好的为A1B1处理,最差的为A3B2处理。
表3 各处理烤烟团棵期农艺性状(cm)Table 3 The agronomic traits of flue-cured tobacco at rosette stage
2.2.3 旺长期(移栽后50 d)农艺性状
移栽50 d后,各处理烟株先后进入旺长期。由表4可知,井窖深度(A因素)对烟株旺长期的最大叶长、最大叶宽、株高、茎围、叶数的影响均差异显著;播种时间(B因素)对烟株旺长期的最大叶长、最大叶宽的影响差异不显著,对株高、茎围、叶数的影响差异显著。A、B两因素的交互效应对旺长期最大叶宽、茎围的影响差异不显著,对最大叶长、株高、叶数的影响差异显著。井窖深度对烟株旺长期的最大叶长、最大叶宽、株高、茎围、叶数的影响均表现为:随井窖深度的加大,各处理的最大叶长、最大叶宽、株高、茎围、叶数值均减小。播种时间的影响表现无明显规律。旺长期农艺性状最好的是A1B1处理,最差的为A3B2处理。
表4 各处理烤烟旺长期农艺性状Table 4 The agronomic traits of flue-cured tobacco at fast growing period
(续表4)
雨天井窖内温度和田间气温(CK)相比,变化趋势稍缓和。12 cm深井窖温度变幅相对其他处理稍大,在18:00~8:00时间段温度低于井窖深15 cm、18 cm温度;在8:00~18:00时间段温度高于井窖深15 cm、18 cm温度。适温范围内,较大的日较差有利于烟株生长发育。12 cm深井窖内温度比 CK高2.7~5.0℃,15 cm深井窖内温度比 CK高1.4~5.0℃,18 cm深井窖内温度比 CK高1.8~5.0℃(图1),说明井窖在雨天具有很好的保温作用。综合看来,12 cm深井窖在雨天保温效果稍好,可以促进烟株生长发育和减少呼吸消耗,使烟苗早生快发,为后期生长发育打好基础。
图1 雨天井窖内外温度变化
由图2可知,晴天井窖内温度变化趋势与田间气温变化趋势相差不大。田间气温变化相对剧烈一些,井窖内温度变化比田间温度变化缓和些。12 cm井窖温度变化比15 cm、18 cm变幅相对大一点。白天井窖内温度低于田间温度,可减少水分蒸发;晚上井窖内温度高于田间温度,保护烟苗不受冻害。3个深度井窖内温度比较,12 cm井窖温度高于15 cm、18 cm井窖,原因可能是井窖壁是竖直的,井窖越深,接受的阳光越少,温度相对较低。
图2 晴天井窖内外温度变化
由图3可知,阴天井窖内温度变化与田间温度变化规律趋于一致。15 cm深井窖温度高于其他处理,原因可能是18 cm井窖深度太大,受井窖底地湿气影响,温度变低;12 cm井窖深度浅,受膜上冷空气影响较大,温度变低。晚上井窖内温度比田间温度高1.6℃左右,可以抵御晚间低温对烟苗的伤害;白天井窖内温度比田间温度高2℃左右,可以促进烟株快速生长,提前进入旺长期,从而提高上部叶采收的成熟度,增加上部叶的均价及质量。
图3 阴天井窖内外温度变化
由表5可知,移栽后各处理过氧化物酶活性差异不明显,总体趋势是随井窖深度加大,过氧化物酶活性降低,B1处理的过氧化物酶活性高于B2处理。移栽10 d后,各处理对超氧化物歧化酶活性影响表现为:随井窖深度增加,SOD活性降低;B1时期移栽的SOD活性高于B2时期移栽的。移栽20 d后,各处理超氧化物歧化酶活性都有所升高。移栽40 d后,各处理超氧化物歧化酶活性有升有降,其中井窖深度为A1、A2水平的SOD活性降低,井窖深度为A3水平的SOD活性升高;CK处理SOD活性升高,由此可以推测出B1时期移栽的烟株生长发育状况优于常规移栽(CK);B2时期移栽的烟株在移栽后前20 d生长发育状况劣于常规移栽(CK),移栽20 d后,生长发育状况好于CK。这说明提前移栽的同时采用井窖式移栽可以保证烟苗早生快发,提早让烟株进入旺长期,保证烟株充分发育。
表5 各处理过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性变化
井窖式移栽能够提供烟苗移栽后所需的温湿度,促使烟株地上部分与地下部分都能够得到快速生长,为旺长期做好充分的准备[2]。井窖深度影响烟株生长,雨天和阴天井窖式移栽的保温效果较明显[3],原因可能是井窖内光照时间缩短,烟株光照不足,生长受阻。本试验结果认为12 cm深度井窖烟株生长发育最好,与罗会斌等[4]、展彬华[5]的结果不同,原因可能是海拔、气候环境、土壤条件等不同导致,可在后续试验中继续研究12 cm以内的井窖深度,以求得低海拔烟区井窖移栽的最佳深度。
过氧化物酶(POD)广泛存在于植物体中,可作为组织老化的一种生理指标[6]。超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内重要的抗氧化酶,广泛分布于各种生物体内,其在生物体内的水平高低是衰老与死亡的直观指标[7]。本试验结果显示,井窖浅,POD和SOD活性高,说明前期浅栽的烟苗生长迅速,生长环境比深栽的有利,这与高海拔地区实行深栽好[6]的研究结果不同,原因可能是高海拔地区晚上温度低,深栽有利于保护烟苗不受冻害。
综合所有分析,一定范围内减小井窖深度能够明显提高烟株伸根期、团棵期、旺长期的农艺性状值,适当提前播种移栽能够改善烟株农艺性状。提前播种移栽能够使烟株生育期提前3~6 d,烟叶提前3~5 d采收。
[1]罗会斌.烤烟井窖式移栽技术[J].农技服务,2012(3):344-353.
[2]朱列书,赵松义.烟草营养学[M].长春:吉林科学技术出版社,2004.11-26.
[3]刘 杰,周清明,周兴华,等.地膜井窖式移栽对烤烟前期生长发育的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2013,39(3):243 -245.
[4]罗会斌,龙鹏臻,马 键,等.烤烟井窖式小苗移栽技术研究与应用[J].贵州农业科学,2012,40(8):101-107.
[5]展彬华.烤烟井窖式移栽技术在黔西南州的应用[J]. 农业与技术,2014,23(4):122.
[6]蒋选利,李振岐,康振生.过氧化物酶与植物抗病性研究进展[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2001(6):88-90.
[7]陈鸿鹏,谭晓风.超氧化物歧化酶(SOD)研究综述[J]. 经济林研究,2007(1):22-25.