植物生长调节剂对烟草生长发育及产质量的影响

王念磊， 张海伟， 焦绍赫， 刘 勇， 何宽信

(江西省烟草科学研究所，江西南昌 330025)

植物生长调节剂相对于植物内源激素来说就是植物外源激素，主要是通过人工合成，但它们的生理和生物学效应没有明显差异[1-4]，在控制植物种子萌发和生长、幼苗的生长、植株的形态建成、内部代谢等方面均具有一定的调控作用[5-9]。而且，因其能影响到作物内源激素系统的变化，其与植物生长过程中每个关键生理和代谢过程都有密切的关系[10]。因此，通过植物生长调节剂对植株的这种调控作用能够获得较高的产量和品质。在当前的烤烟生产过程中，对植物生长调节剂物质也进行了大量的研究。彭茂林等在烟草种子上进行了研究，通过用GA3(赤霉素)、6-BA(6-苄基腺嘌呤)、NAA(萘乙酸)处理烟草种子，发现种子发芽率均有了明显的提高，其中200 mg/L的NAA处理效果最明显[11]。韩锦峰等研究多胺类物质对烟草种子的影响效应，发现在 0.1～0.5 mmol/L多胺(腐胺或亚精胺)浸种24 h后，烟草种子的活力有了明显的提高，其淀粉酶和过氧化物酶的活性也有了明显的增强，可见，其对种子萌发与幼苗生长均起到了明显的促进作用[12]。刘中阳等为探究不同钾素水平下植物生长调节剂的作用，采用盆栽试验，在烟株打顶后用不同种类的植物生长调节剂处理烟株，发现植物生长调节剂对烟草植株的形态建成有促进作用，其中以BR和GA3的作用效果最好，NAA、2，4-D的影响最小，但烟株有效叶片数在植物生长调节剂的处理下没有显著的变化[13]。武丽等研究表明，在萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)及其与钼(Mo)、维生素C(VC)配施处理烟株，烟草生长发育有了明显的增强，产量也有了明显的提高，处理中以NAA+GA+IAA+Mo和NAA+GA+IAA+ABA效果最佳，大大协调了烟叶化学成分[14]。刘卫群等对烟株打顶前后根系激素含量水平与物质代谢的关系进行了研究，发现烟株在打顶后内源激素含量发生了很大的变化，对内源激素所调控的多种物质代谢过程产生了很大的影响[15]。邹焱等为了研究施用植物外源物质对烟株内源激素含量的影响，采用盆栽试验，在烟株打顶后施用植物生长调节剂，发现处理后烟株内源激素更趋向于平衡[16]。李人一等研究表明，受到土壤中苄嘧磺隆危害的烟株，在施用水杨酸(SA)后，生长发育有了明显的提高[17]。王贵等为了探明生根粉对烟株的影响，在移栽前1周左右喷施生根粉，一段时间后发现烟株根系活力增强，侧根数量明显增加，幼苗抗性有了显著增强，壮苗早发效果显著[18-19]。王振国等研究了水杨酸(SA)对烟草野火病的控制效应，发现水杨酸(SA)对烟草野火病的发生有明显的控制效果，且对烟株没有毒副作用，效果显著[20]。高源等研究表明，喷施胺鲜酯对玉米的穗、茎秆均有促进作用，增加穗粒质量，能提高单位面积的产量，且胺鲜酯的增产效应随种植密度的增大而更趋明显[21]。

江西赣南烟区具有优越的生态条件，所产烟叶浓香型特色显著，其中“生态浓香、甘甜低焦”的质量风格特色明显。然而，瑞金烟区烤烟育苗和移栽时间相对较早，烟苗移栽后低温阴雨寡照，后期高温逼熟，导致光合积累不足，叶色较淡，烤烟根系分布较浅，根系活力不高，使得烤烟前期生长缓慢，中下部叶发育不充分，干物质积累不足。因此，针对赣南烟区特定的不利气候条件，开展促进烟苗和移栽后烟株根系的快速生长、增加养分吸收积累的研究就显得尤为重要。本研究通过在烤烟苗期和伸根期喷施植物生长调节剂，探讨其对烤烟根系发育、烟株生长及产质量的形成的调控效应，旨在为促进烤烟早生快发，提高烟叶质量，生产出工业可用性强的烟叶提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验于2014年在瑞金基地单元科技示范园内进行。供试土壤为沙壤土，土壤肥力中等、均匀，地面平整，排灌便利，近2年未做过农作物肥料试验，无病虫害发生。土壤肥力状况：pH值5.0，有机质含量19.1 g/kg，速效氮含量 90.3 mg/kg，速效磷含量24.5 mg/kg，速效钾含量 99.5 mg/kg，氯离子含量0.12 mg/kg。

1.2 供试材料

供试烤烟品种为云烟87，包衣种、湿润育苗，叶龄为7叶1心时膜上移栽。生根粉(GGR10，工业品)使用浓度为 15 mg/L，亚精胺(工业品)使用浓度为0.1 mmol/L，水杨酸(SA，分析纯)使用浓度为0.2 g/L，胺鲜酯(DA-6，工业品)使用浓度为8 mg/L。

1.3 试验设计

1.3.1 苗期试验 试验采用单因素随机区组设计，共设置6个处理，具体如表1所示。在烟苗封盘后，分别选择5个育苗盘喷施上述植物生长调剂或组合制剂，对照育苗盘喷施清水，间隔7 d再喷施1次，在不同生长阶段取样进行相关生长性状指标测定。烤烟苗期试验在钢架棚内进行，除喷施植物生长调节物质外，其他育苗方法同常规生产。

表1 苗期试验设计

1.3.2 大田期试验 试验采用单因素随机区组设计，共6个处理，各处理按随机区组排列，每个处理重复3次，具体如表1所示。氮肥用量为纯N 135 kg/hm2，整个生育期纯氮(N)、纯磷(P2O5)、纯钾(K2O)质量比为1 ∶1 ∶3，小区面积约 50 m2，行株距1.2 m×0.5 m，四周设保护行。试验所用肥料分别为烟草专用肥[纯氮(N)、纯磷(P2O5)、纯钾(K2O)含量百分比10 ∶8 ∶20]，硝酸钾[纯氮(N)、纯磷(P2O5)、纯钾(K2O)含量百分比13.5 ∶0 ∶44.5]，硫酸钾[纯氮(N)、纯磷(P2O5)、纯钾(K2O)含量百分比0 ∶0 ∶50]，钙镁磷肥[纯氮(N)、纯磷(P2O5)、纯钾(K2O)含量百分比0 ∶12 ∶0]，有机肥包括云南云叶枯饼有机肥(5 ∶1.5 ∶1.5)，含水量30%。基肥和追肥按照5 ∶5进行施肥，基肥在移栽前进行开沟条施，追肥在移栽后7 d左右结合大、小培土均匀干施。选择生长一致的烟苗，分别在移栽当天和烟苗度过缓苗期长出2张新叶并完全展开时喷施1次植物生长调节剂或组合制剂，对照处理喷施等量清水。试验田栽培管理和其他大田管理方法按瑞金市烟草种植标准化操作规程进行。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 土样的测定 室内分析的土样参数有速效氮、速效磷、速效钾、有机质、氯离子含量和pH值。各养分的具体测定方法参考文献[22-24]进行。

1.4.2 主要生育期烟株植物学性状的测量 于第2次喷施后25 d和成苗时分别取生长一致的烟苗10株测定根系体积、根质量及地上部干质量；大田试验分别在旺长期和现蕾期，取各处理代表性烟株测定根、茎、叶干质量；采收完毕后，测定烟株株高、茎围和节距。调查方法参考文献[25]进行。

1.4.3 烟叶样品的采集 各处理严格成熟采收，以处理为单位单独采收烘烤、分级计产。统计各处理烟叶产量、产值、上等烟比例、上中等烟比例及均价等经济性状。各处理取烤后烟叶样品中橘三(C3F)、上橘二(B2F)各1 kg，分析其常规化学成分含量。

1.5 数据处理

试验数据采用SPSS 20.0数据处理系统进行分析，用Excel 2013进行表格的生成。

2 结果与分析

2.1 不同生长调节剂对烤烟苗期生长性状的影响

苗期喷施不同生长调节剂对烟苗生长性状均有一定的影响。由表2可知，喷施后25 d，与对照相比，喷施生长调节剂后烟苗地上部干质量、根干质量、根体积均有一定的增加，以胺鲜酯处理效果最好，烟苗地上部干质量、根干质量和根体积分别比对照增加29.81%、31.25%、10.56%。成苗时，喷施生长调节剂后烟苗地上部干质量、根干质量、根体积均有一定的增加，以胺鲜酯处理效果最好，烟苗地上部干质量、根干质量和根体积分别比对照增加33.99%、36.17%、13.19%。

表2 不同生长调节剂对烤烟苗期生长性状的影响

2.2 不同生长调节剂对烤烟生育期干物质积累的影响

由图1可知，喷施生长调节剂对大田不同生育期烤烟干物质积累有明显的影响。干物质积累随生育进程而逐渐增加。在旺长期，从叶干质量来看，与对照相比，喷施生根粉、水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂后显著增加了烤烟叶干质量，喷施亚精胺对叶干质量没有显著影响；从茎干质量来看，喷施生长调节剂处理与对照差异不显著；从根干质量来看，喷施生根粉、胺鲜酯处理显著高于对照，另外3个处理与对照差异不显著；在现蕾期，从叶干质量来看，与对照相比，喷施生根粉、水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂后显著增加了烤烟叶干质量，喷施亚精胺对叶干质量没有显著影响；从茎干质量来看，除喷施亚精胺处理显著低于对照外，其他处理与对照差异不显著；从根干质量方面来看，喷施生根粉处理显著高于对照，其他处理与对照差异不显著。综上来看，喷施生长调节剂物质能够增加烤烟干物质积累，原因可能是喷施生根粉、水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂等生长调节剂后，促进了根系的发育，提高了植株吸水、吸肥能力，使烟株体内养分更均衡，进而加快了烟株的形态建成。

2.4 不同生长调节剂对烤烟采收后主要农艺性状的影响

由表3可知，喷施不同生长调节剂对烤烟采收后株高、节距、茎围均有一定的影响。从株高方面来看，喷施不同调节剂后烤烟株高与对照相比有所降低，但差异不显著；从节距方面来看，除喷施生根粉处理烟株节距显著高于对照外，其他各处理与对照无显著差异；从茎围方面来看，除喷施亚精胺外，其他处理茎围与对照相比均有所增加，但差异不显著。说明喷施生长调节剂改变了烟株的生长形态，增加了茎粗，降低了株高，提高了烟株应对不良外界环境的能力。

表3 不同生长调节剂对烤烟采收后农艺性状的影响

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理间在0.05水平差异显著。

2.5 不同生长调节剂对烤烟经济性状的影响

由表4可知，喷施不同生长调节剂对烤烟经济性状有明显的影响。与对照相比，喷施生长调节剂处理烤烟产量、产值、均价、上等烟比例、上中等烟比例等经济性状均有一定的提高。在产量、产值方面，与对照相比，喷施亚精胺+胺鲜酯效果最好；在均价、上等烟比例、上中等烟比例方面，与对照相比，喷施水杨酸效果最好。

表4 不同生长调节剂对烤烟经济性状的影响

2.6 不同生长调节剂对烤烟常规化学成分及其衍生值的影响

烟叶内各化学成分的含量及其之间的协调性直接决定着烟叶质量的高低，烟叶各化学成分含量适宜，且协调性好，烟叶质量才好。不同生长调节剂对烤烟中部叶(C3F)常规化学成分及其衍生值的影响如表5所示。对烟草及其制品的评价比较广，但最主要的还是围绕色、香、味这3个方面来进行的，而烟碱与这3个方面关系密切。不同生长调节剂对烟碱含量的影响不是很明显，除喷施亚精胺处理烟碱含量有所降低外，喷施其他生长调节剂处理烟碱含量均有所增加，但也都在适宜范围内；水溶性总糖，特别是其中具有还原性的糖，降解之后能够产生很多种的香气物质，对烟叶吸食品质的调节主要是通过调节酸碱性来进行的。不同生长调节剂对烤烟总糖、还原糖含量也有一定的影响，喷施亚精胺+胺鲜酯处理总糖、还原糖含量有所增加，喷施其他生长调节剂总糖、还原糖含量均有所降低；喷施生长调节剂对钾、氯离子含量没有明显的影响，整体来看，烤烟钾含量较高，氯离子含量均较低，钾氯比很高；总氮含量也是影响烟叶品质的一个重要指标，喷施不同生长调节剂均能提高烟叶总氮含量；糖碱比一般在7～10为宜，且以接近10为最好，喷施生根粉、胺鲜酯处理烤烟糖碱比在适宜范围内，喷施其他生长调节剂糖碱比高于10；各处理氮碱比都处在适宜范围内。

表5 不同生长调节剂对烤烟常规化学成分及其衍生值的影响(C3F)

3 结论与讨论

本试验结果表明，苗期喷施水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂对烟苗生长性状均有一定的促进作用，为培育壮苗奠定了物质基础；大田期喷施生根粉、水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂等生长调节剂后，促进了根系的发育，提高了植株吸水、吸肥能力，使烟株体内养分更均衡，进而加快了烟株的形态建成，增加了烤烟干物质积累；喷施水杨酸能够提高烤后烟叶均价、上等烟比例、上中等烟比例，喷施亚精胺+胺鲜酯能够提高烟叶产量、产值。

所谓作物化学调控技术就是通过施用植物生长调节剂物质，进而影响作物的内源激素水平，实现对作物的生长发育、群体结构的调控，具有对作物外部形态特征和内部生理代谢的双重调控的作用机制，在农业生产中起着越来越重要的作用。

烟草是起源于热带和亚热带的冷敏植物，江西赣南烟区在烟苗移栽后经常遭受零上低温胁迫，寡照多雨，使得烟株光合作用受抑，影响烟叶的产量和品质。通过各种化学调控剂预处理来提高作物素质的研究已有许多报道，王丽特等研究表明，用不同浓度的CaCl2、赤霉素(GA3)、水杨酸(SA)和多效唑(PP333)对烟草幼苗进行处理，发现其干物质积累量有了明显的增加，根系活力也有了显著增强，大大提高了烟草幼苗应对严寒的能力，提高了烟苗的素质，其中SA在增强烟草幼苗抗寒性方面表现最好[26]。赵静等研究表明，施用水杨酸后，烟株能够更好地适应环境，根系生长速度更快，发育也更好，为烟株后续的生长发育提供了良好的条件[27]。高源等研究表明，喷施胺鲜酯处理玉米弹性模量、抗弯折强度、穿刺强度和抗压强度均有了明显的增强，大大提高了玉米的抗倒伏性状[21]。僧珊珊等研究表明，叶面喷施亚精胺后，玉米叶片光合功能、根系活力均有了很大的提高，淹水胁迫对玉米叶片光合作用的抑制效应则大大降低，从而减少了其对玉米带来的减产幅度[28]。本研究结果表明，喷施水杨酸、胺鲜酯及亚精胺+胺鲜酯合剂对烟株苗期和移栽后大田期烟株生长均有明显的促进作用，能够提高烟株根系活力，促进烟株早生快发，为烟株干物质积累及生长发育奠定了良好的基础。原因可能是喷施生长调节剂通过调控烟株生理代谢，增强了其应对前期不良外界环境的能力。在本试验中，喷施植物生长调节剂各处理经济性状均有了一定程度的增加，以喷施水杨酸、亚精胺+胺鲜酯效果最好。李建勇等研究结果也均表明，喷施适宜浓度生根剂能提高烤烟产量、上中等烟比例等经济性状[29-30]。

综上所述，在江西赣南特定生态条件下，喷施水杨酸、胺鲜酯可提高烟苗素质，改善烟叶化学成分协调性，喷施亚精胺+胺鲜酯、水杨酸能够提高烟叶经济性状。同时，本试验研究结果是喷施植物生长调节剂后产生的直接效应，对指导当地烟叶生产具有现实意义，但是具体到对烟株的调控机制还需进一步研究。