不同促根剂对烟苗生长和部分生理指标的影响

张 阳，王新月，陈舜尧，谢会雅，齐刚毅，刘昭伟，何铭钰，邓小华,3

（1. 湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；2. 湖南省烟草公司株洲市公司，湖南 株洲 412400；3. 中国烟草中南农业试验站，湖南 长沙 410004）

烟草根系具有吸收养分和合成烟碱的作用[1]，移栽后根系的发育状况不仅对烟草生长有重要影响，而且对烟草品质与产量也有显著影响。湖南稻作烟区烤烟移栽后至旺长前期处于低温阴雨阶段[2]，不利于烤烟根系的生长，而且影响烤烟的早生快发，需要适宜的促根剂来调控根系生长发育，以促进烤烟前期生长，为后期烟叶正常成熟落黄和烟叶丰产打下基础。

促根剂主要通过调节烟草根系内源激素含量来促进根系的生长发育，并调节生理代谢[3]。武丽等[4]研究发现，植物生长调节剂与Mo、维生素C 配施可显著提高烟苗素质；祁帅等[5]网室栽培研究表明，用40 mg/L 壳聚糖处理内牛肝土和紫色土或用20 mg/L壳聚糖处理砂泥田土，其促进烟苗根系生长的效果最优；张永辉等[6]在育苗池中加入ABT 生根粉、α-萘乙酸、赤霉酸等促根剂提高了苗期的烟苗素质；陈鹏宇等[7]采用光照培养箱盆栽试验研究了壳聚糖、萘乙酸+吲哚丁酸、复硝酚钠+海藻酸钠、生根粉和生物促根剂对烤烟生长的影响，结果表明，这些物质均能显著增加低温环境下烤烟的株高和茎围、地上部干物质积累以及根长、根表面积、根体积；王小纯等[8]的研究表明，在盆栽和池栽条件下，黄腐酸盐对烤烟根系活力、根量均有促进作用。

促根剂的效果会因作物、土壤类型和生态环境的不同而有所差异，且市场上不同种类促根剂效果良莠不齐。为此，笔者针对湖南稻作烟区生态环境特点，选择水稻土开展盆栽试验，旨在了解不同促根剂对烟苗生长的影响，为筛选适宜烤烟生产推广的促根剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试土壤为水稻土，取自湖南农业大学耘园基地，土壤理化性质表现为pH 值6.71，有机质34.36 g/kg，碱解氮169.45 mg/kg，有效磷30.32 mg/kg，速效钾101.21 mg/kg。供试烤烟品种为云烟87，由湖南省烟草公司长沙市分公司提供。试验使用促根剂为全能有机碳（水溶性有机碳肥，主要为黄腐酸）、地康食安1号（矿源腐殖质微粉，有机质含量大于80%，氮、磷、钾含量大于5%）和诱抗特（植物抗逆诱导剂，主要成分20%恶霉·稻瘟灵乳油）。

1.2 试验方法

试验于2020 年11—12 月在湖南农业大学生命科学楼进行，试验期间平均气温8.5℃。试验设4 个处理：T1，全能有机碳15 g/盆（对水配制成0.75%的溶液移栽时浇施于烟苗根部）；T2，地康食安1 号15 g/盆（对水配制成0.75%的溶液移栽时浇施于烟苗根部）；T3，诱抗特2 mL/盆（对水配制成0.5%的溶液移栽时浇施于烟苗根部）；CK，不施促根剂（移栽时浇施蒸馏水）。盆钵规格为710 mm×455 mm×180 mm，每盆装土约10 kg，不施其他肥料。每盆种植烟苗15 株，每个处理种植一盆。选用长势均匀一致的4 叶一心烟苗进行移栽。

移栽20 和45 d 后，采用SPAD-502 plus 便携式叶绿素测定仪（日本柯尼卡美能达公司）测定烟叶的SPAD 值[9]；每处理分别挖取5 株烟苗根系，置于LA-2400 多参数根系分析系统中，测定根系形态指标，并采用WinRHIZO 软件进行数据分析；测定烟苗地上部分的茎长、茎围、最大叶长、最大叶宽；挖取烟苗洗净，分离根系和地上部分，烘干分别称取干物质重；根系活力采用改良的氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定；烟叶丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸比色法测定；叶片硝酸还原酶活性采用活体法测定[10]；叶片过氧化氢酶（CAT）活性采用Solarbio 公司生产的试剂盒进行测定。因根系活力、过氧化氢酶、硝酸还原酶和丙二醛的前期数据差异不明显，因此选用移栽45 d 后数据进行分析。

1.3 数据处理

根据公式（1）计算地上（地下）部分干物质比例

地上（地下）部分干物质比例（%）=地上（地下）部分干物重/总干物重×100 （1）

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS 17.0 软件进行数据处理和统计分析，并用Duncan 法进行多重比较分析处理间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 促根剂对烟苗根系发育的影响

由表1 可知，移栽20 d 后，T2 处理烟苗根系的生长状况最佳，其根长度、根表面积和根体积均高于其他处理，与CK 相比分别增加80.83%、15.19%和29.41%，且差异均达显著水平，其次是T1 和T3 处理；移栽45 d 后，烟苗的根长度、根体积、根尖数均表现为T2 ＞T3 ＞T1 ＞CK，且各处理间差异显著，T2处理烟苗的根表面积显著高于其他处理，较CK 增加了22.84%。整体来看，T1～T3 处理均可促进烟苗根系生长伸长，有利于根系体积增大和根尖数增多，其中以T2 处理的效果最佳，说明促根剂可促进烟苗根系生长，以地康食安1 号效果最佳。

表1 不同促根剂处理烟苗根系的形态指标

2.2 促根剂对烟苗地上部生长的影响

由表2 可知，移栽20 d 后，T2 处理烟苗的茎长、茎围、叶片数、最大叶长、最大叶宽和最大叶面积均表现最好，分别比CK 增加96.97%、50.00%、21.41%、29.80%、16.25%和50.94%，差异均达显著水平；T1 处理除茎长与CK 无显著差异外，其他农艺性状均显著优于CK；T3 处理除茎围和最大叶面积显著优于CK 外，其他农艺性状指标与CK 无显著差异。移栽45 d 后，烟苗的各项指标仍以T2 处理表现最好，分别比CK 增加86.74%、47.37%、40.00%、44.11%、19.48%和72.17%，差异达显著水平；T1 处理与CK的差异情况与移栽20 d 时的类似；T3 处理的茎围和叶片数显著由于CK，其他农艺性状指标与CK 无显著差异。总体来看，T1～T3 处理均可促进烟株地上部生长，有利于烟茎伸长、加粗以及叶片数增加，其中T2 处理烟苗各指标表现最佳，说明促根剂可促进烟苗地上部生长，以地康食安1 号的效果最佳。

表2 不同促根剂处理烟苗的农艺性状

2.3 促根剂对烟苗干物质积累的影响

由表3 可知，移栽20 d 后，T1、T2 处理对烟苗总干物质量促进效果较为显著，分别较CK 增加了32.53%和54.22%；不同促根剂处理对烟苗地上部干物质积累的影响差异显著，表现为T2 ＞T1 ＞T3，其中T3 处理地上部干物质量低于CK，但二者间差异不显著；不同促根剂处理对烟苗地下部干物质积累的影响差异不显著，但均显著高于CK；与CK 相比，T1、T2、T3 处理烟苗的地下部干物质占比较大。移栽45 d 后，T1、T2、T3 处理烟苗的总干物质量以及地上、地下部干物质量均显著高于CK，以T2 处理烟苗的总干物质积累量最大，较CK 增加了281.91%，其次是T3，较CK 增加了82.98%；T2 烟株地上部干物质量比例最大，较比CK 增加4.04 个百分点。总体而言，T1、T2、T3 处理均可促进烤烟干物质积累，以T2 处理效果最佳，且地康食安1 号能显著提高地上部干物质的比例。

表3 不同促根剂处理烟苗的干物质积累及分配

2.4 促根剂对烟叶SPAD 值的影响

烟叶的SPAD 值与叶绿素含量成显著正相关，可反映烟叶的叶绿素水平[9]。由图1 可知，移栽20 d 后，T3 处理烟叶的SPAD 值显著高于CK，其他处理间差异不显著；移栽45 d 后，T3 处理烟叶的SPAD 值显著高于其他处理，较CK 增加了10.66%，T1 处理烟叶的SPAD 值显著低于CK 和T2。这表明诱抗特对烟叶叶绿素的合成有一定积极作用。

图1 不同促根剂处理烟叶的SPAD 值

2.5 促根剂对烟苗根系活力的影响

由图2 可知，移栽45 d 后，T1、T2、T3 处理烟苗的根系活力均高于CK，且以T1 处理最高，较CK 增加了24.55%，其次是T3 处理，较CK 增加了20.35%。这说明施用促根剂能提高烟苗根系活力，移栽45 d 后，以T1 处理（有机碳）表现最佳，其次是T3 处理（诱抗特）。

图2 不同促根剂处理烟苗的根系活力

2.6 促根剂对烟叶过氧化氢酶和硝酸还原酶活性的影响

过氧化氢酶（CAT）是生物氧化过程中重要的抗氧化酶，是最主要的H2O2清除酶，在活性氧清除系统中具有重要作用，其活性与植物的代谢强度及抗寒能力有一定关系[11]。由图3 可知，移栽45 d 后，T1、T2、T3 处理烟叶的CAT 活性显著低于CK，以T3 处理的最低，与其他处理差异显著。

图3 不同促根剂处理烟叶的过氧化氢酶和硝酸还原酶活性

硝酸还原酶（NR）是作物氮素同化的限速酶，可直接调节硝酸盐还原，从而调节氮代谢，并影响到光合碳代谢，NR 活性可反映烟苗利用氮的效率[12]，T1、T2、T3 处理烟叶的NR 活性显著高于CK，且T2 ＞T3 ＞T1。这说明施用促根剂能促进烟叶中硝酸盐的还原，其中T2（地康食安1 号）处理的影响最大，烟叶硝酸还原酶活性提高了35.28%，其次是T3（诱抗特）。

2.7 促根剂对烟叶丙二醛含量的影响

丙二醛（MDA）是膜脂过氧化的最终产物，其含量可反映膜脂过氧化水平[13]，由图4 可知，T1、T2、T3 处理烟叶的MDA 含量显著低于CK，以T2处理的最低，显著低于T3 与CK，较CK 降低了32.77%。低温环境下，与施用促根剂的处理比较，CK 处理烟叶的MDA 含量较高，其抗氧化防御系统作用较弱。

图4 不同促根剂处理烟叶的丙二醛（MDA）含量

3 结论与讨论

湖南稻作烟区烤烟移栽期通常在2—3 月，这一时期烟苗遭受低温天气胁迫的概率大，导致烤烟前期长势弱，还苗时间延长[14]。前人研究表明，施用有机碳可提高土壤的生物肥力和物理肥力[15]，对烤烟干物质积累、根系活力有促进作用[16]。桂丕等[17]研究表明，叶面喷施有机碳能克服弱光及碳不足对作物生长的不利影响，增加水稻的生物量。笔者的研究结果显示，施用有机碳可促进根系还苗及烟株干物质积累，这可能是由于全能有机碳富含黄腐酸、小分子水溶有机碳等营养，即使在气温较低的移栽期也可补充碳源，促进烟苗光合反应，积累干物质[18]；同时，有机碳还改善了土壤理化性质[15]，以促进根系生长，有利于养分汲取，从而加速还苗。

矿源腐殖酸主要来源于泥炭、褐煤和风化煤[19]，研究表明其官能团作用能够调节土壤酸碱度、与金属离子螯合、减少养分流失，同时还可促使土壤中难溶性无机矿物质（硅铝酸盐）转化为能被植物直接吸收利用的可溶性养分[20]，对改善土壤理化性质、提高土壤肥力具有重要作用[21]。李艳平等[22]研究表明，矿源腐殖质还具有提高烤烟根系活力、促进根系生长发育的作用。该试验中，地康食安1 号的主要成分为矿质腐殖质微粉，与其他促根剂相比，它对烤烟前期根系生长及干物质积累的促进效果最为显著。地康食安1 号处理的烟叶MDA 含量低于其他处理，且显著低于CK，说明地康食安1 号的施用能缓解低温对烟叶产生的胁迫。蒋宇仙等[23]研究结果也表明，腐殖酸可提高作物抗逆性。硝酸还原酶（NR）是NO3-同化步骤中的第一个酶，也是整个同化过程的限速酶，它的活性大小直接影响作物将NO3-同化为氨基酸的速度快慢[12]。硝酸还原酶（NR）对环境条件十分敏感，光、NO3-含量、CO2浓度等均会影响其活性。试验结果表明，施用地康食安1 号的烟叶NR 活性最高，这可能与矿源腐殖质有效改善了烟草营养状况，从而提高叶片NR 活性，其活性提高还会使NO 产量提高，而NO 含量增加对植物气孔运动和抗旱适应性有重要影响[24]。

诱抗特是一种植物抗逆诱导剂，主要成分是20%恶霉·稻瘟灵乳油，能预防和治疗烟草苗期多种病害，提高植物抗病、抗不良环境的能力，促进根系生长[25]。范才银等[26]研究结果显示，恶霉·稻瘟灵乳油不仅可防治病虫害，还能促根壮苗。试验结果表明，诱抗特除了可以促进根系与地上部生长外，还能显著提高烟叶SPAD 值，这可能是由于恶霉·稻瘟灵乳油提高了烟苗素质，有利于叶绿素合成。

综上所述，地康食安1 号不仅对低温条件下烤烟烟苗地上部生长和根系发育有良好的促进效应，而且能提高烟苗的硝酸还原酶活性以及低温胁迫下植株的抗逆性，可作为适宜的促根剂在湖南稻作烟区推广应用。