烤烟生长对水溶性追肥配施促根剂的响应

张 阳 王新月 谢会雅 蔡 奇 陈舜尧 王 旋 黄琼慧 邓小华 ，*

（1湖南省烟草公司株洲市公司，湖南 株洲 412400；2湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128）

烤烟是我国重要的经济作物，其根系发育以及地上部生长对内在品质和产质量的形成具有重要影响［1-3］。湖南烤烟大田移栽期和伸根期常处于低温阴雨天气［4-7］，影响烤烟早生快发，导致烤烟产量低和品质下降，因此，促进烤烟根系生长和地上部发育已成为稻作烟区优质适产亟待解决的问题。前人研究表明，促根剂能显著促进低温下烤烟根系发育、干物质积累以及地上部生长［8-9］。促根类产品种类繁多，其中腐殖质是富含羧基、酚羟基、醌基等多种活性基团，并具有良好生物活性的有机高分子物质［10］；恶霉·稻瘟灵乳油可通过模拟合成植物抗逆诱导物质激活植物抗性，增强植物抗病能力以抵抗不良环境的影响，进而促进植物生长发育；壳聚糖作为生物激发子可启动植物抗病信号路径、形成诱导病程相关蛋白（pathogenesisrelated protein，PR）以提高多种植物抗病防御性酶的活性［11］，但有关这些促根产品对大田生产中烤烟及其根系生长发育影响的研究较少。目前烤烟追肥单施用硝酸钾，导致土壤养分失衡，不利于优质烟叶生产；虽有专用追肥，但以干施、兑施为主，水溶性差，不利于烤烟吸收利用。因此，有必要研发一种能被根系快速吸收、抗逆促根［12］、配方针对性强、复合化程度高的水溶性追肥［13］，以促进烤烟早生快发。鉴于目前促根剂和水溶性追肥结合施用对烤烟生长影响的相关研究报道较少，本研究采用双因素大田试验，分析促根剂和水溶追肥及其互作对大田不同时期烟株根系及地上部生长的影响，旨在为促进湖南稻作烟区烤烟早生快发提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

于2021 年在湖南省株洲市茶陵县腰陂镇开展试验。试验烤烟品种为云烟87，由中国烟草育种研究（南方）中心提供。试验地位于茶陵县中部烟稻轮作烟区，地理坐标为东经113°39＇，北纬26°53＇，属亚热带季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛，冬寒期短。年平均气温17.9 ℃，活动积温5 509 ℃，无霜期294 d，年均降雨量1 423 mm。试验地土壤pH 值5.82、有机质含量44.23 g·kg-1、碱解氮含量34.72 mg·kg-1、有效磷含量60.22 mg·kg-1、速效钾含量250.14 mg·kg-1。

烟草专用基肥（N∶P2O5∶K2O=7∶17∶8，总养分≥29%，硝态氮/总氮≥20%，有机质≥15%）、灌蔸肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，总养分≥29%，硝态氮/总氮≥40%，含硼、镁、锌、钼、黄腐酸、抗病解磷复合功能菌、天然生物抗病素、保水保肥营养增效剂等）、水溶追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶40，总养分≥50%，硝态氮/总氮≥75%）、烟草专用提苗肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，总养分≥29%，硝态氮/总氮≥40%）、烟草专用追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶32，总养分≥42%，硝态氮/总氮≥50%），湖南金叶众望科技股份（临湘）有限公司；生物发酵饼肥（总养分≥8%，有机质≥70%），云南云叶化肥股份（昆明）有限公司；硫酸钾（水溶性氧化钾（K2O）≥52.0%，氯含量≤1.0%，硫含量≥17.5%），新疆罗布泊钾盐（库尔勒）有限责任公司。

试验所用促根剂为矿源腐殖质（产品名为地康食安1号，有机质含量大于80%，氮、磷、钾含量大于5%），地康食安（北京）农业科技有限公司；恶霉·稻瘟灵乳油（产品名为诱抗特，植物抗逆诱导剂），湖北移栽灵农业科技股份（荆州）有限公司；壳聚糖（产品名为普多收魔力根），普多收国际贸易（寿光）有限公司。

1.2 试验设计

采用双因素随机区组试验。追肥模式（C）设2 个水平：C1为水溶性追肥模式，C2为传统追肥模式，具体见表1；促根剂种类（D）设4 个水平：D1 为矿源腐殖质（兑水成10%浓度溶液），D2为恶霉·稻瘟灵乳油（兑水成0.3%浓度溶液），D3 为壳聚糖（兑水成5%浓度溶液），D4 为不施加任何促根剂。促根剂在移栽后与定根水混匀后浇施于根部。试验共8 个处理，3 次重复，24 个小区，每小区面积为65 m2，随机区组排列。烤烟漂浮育苗，3 月12 日移栽，种植密度为50 cm（株距）×120 cm（行距），单垄栽培，垄高40 cm。烤烟基肥施氮量相同，m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分别为63.00、153、150 kg·hm-2；水溶性追肥（C1），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分别为91.50、10.80、348.00 kg·hm-2；传统配方追肥（C2），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分别为106.50、10.80、342.00 kg·hm-2；施用方法和具体施用时间见表1。其他田间管理和生产措施一致，与《Q/ZZYC 204.01.15烤烟生产技术规程》［14］相同。

表1 传统追肥模式与水溶性追肥模式的施用方法Table 1 Application methods of traditional topdressing and water-soluble formula topdressing

1.3 主要测定指标与方法

1.3.1 烤烟根系性状指标 分别于移栽后30、60和90 d，每处理选取5 株烟苗，挖取根系冲净后置于LA-2400 多参数根系分析系统中，并采用WinRHIZO软件进行数据分析［15］，测定烟株地下部的根长、根表面积、根体积、根直径及根尖数。

1.3.2 烤烟农艺性状考查指标 每个处理选定5 株具有代表性烟株进行观察，分别在移栽后30、60和90 d，按照《YC/T 142—2010烟草农艺性状调查测量方法》［16］的标准测定烟株株高、茎围、节距、有效叶片数、最大叶长、最大叶宽等农艺性状，并按以下公式计算叶面积：

叶面积=叶长×叶宽×0.634 5。

1.3.3 鲜烟叶SPAD 值检测 每处理定位5 株烟叶，采用SPAD-502 plus 便携式叶绿素测定仪（日本柯尼卡美能达公司）测定相对叶绿素（soil and plant analyzer development，SPAD）值，在离烟叶主脉3 cm 两侧（避开支脉）对称处各选择6个点进行测量［17］，记录仪器读数并求取平均值。

1.4 统计分析方法

采用Excel 2010 及SPSS 20.0 等软件进行数理统计分析。采用新复极差法进行多重比较。

当方差分析检定为显著性差异（P＜0.05）时，采用pEta2值（Partial η2）对追肥模式、促根剂及其互作影响烤烟某一性状大小进行评价，以pEta2表示自变量能够解释因变量总体方差变异的大小，pEta2值介于0～1 之间，该值越大说明差异幅度越大，如Eta2为0.1，即说明数据的差异有10%是来源于不同组别之间的差异［18-19］。pEta2计算公式如下：

式中，SSB为组间平方和（sum of squares between），表示其所在组的均值减去总均值的平方之和；SST为总离差平方和（sum of squares for total），表示所有数据点离均值的距离的平方之和。

2 结果与分析

2.1 水溶性追肥配施促根剂对烤烟根系的影响

2.1.1 根系性状指标 由表2 可知，30、60、90 d 的追肥模式C1 根系长度较C2 分别显著增加28.71%、50.14%、32.70%，根系表面积较C2 分别显著增加18.62%、28.94%、59.78%，根系体积较C2 分别显著增加12.45%、35.94%、15.58%；60、90 d 的追肥模式C1根尖数较C2 分别显著增加47.54%、24.37%。表明水溶性追肥有利于促进根系生长。

表2 水溶性追肥配施促根剂对烤烟根系性状指标的影响Table 2 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco root traits

表2（续）

除30 d 促根剂与不施促根剂处理的根系平均直径无显著差异外，其他时期促根剂处理的根系长度、表面积、平均直径、体积、根尖数均整体显著高于不施促根剂处理。从根系长度来看，30 d 的D1、D2、D3 较D4 分别增加70.47%、80.90%、43.65%，60 d 较D4 分别增加49.15%、15.00%、14.53%，90 d较D4分别增加68.29%、48.10%、15.86%；从根系表面积来看，30 d的D1、D2、D3 较D4 分别增加2.84%、85.75%、14.83%，60 d 较D4 分别增加23.94%、39.47%、3.95%，90 d 较D4分别增加93.10%、63.66%、28.60%；从根系平均直径来看，60 d 的D1、D2、D3 较D4 分别增加0.66%、4.64%、4.64%，90 d 较D4 分别增加1.22%、28.05%、32.32%；从根系体积来看，30 d 的D1、D2、D3 较D4 分别增加29.28%、76.13%、1.80%，60 d 较D4 分别增加7.17%、29.05%、9.16%，90 d 较D4 分别增加46.09%、78.98%、30.05%；从根尖数来看，30 d 的D1、D2、D3 较D4 分别增加16.57%、38.59%、19.32%，60 d 较D4 分别增加49.02%、36.14%、28.74%，90 d较D4分别增加85.69%、78.64%、48.18%。

不同促根剂处理的效果在不同取样时期不同。30 d 的根系长度和根尖数均以D1 和D2 效果较好，根系表面积和根系体积则以D2效果最好；60 d的根系长度和根尖数以D1 效果最好，根系表面积、根系平均直径和根系体积均以D2 效果最好；90 d 的根系长度以D1 效果最好，根系平均直径和根系体积以D2 效果相对较好，根系表面积和根尖数则以D1 和D2 效果相对较好。综合来看，D1和D2促根剂的效果较好。

从追肥模式与促根剂的互作效果看，根系长度在30、90 d 以C1D2 效果最好，60 d 以C1D1、C1D2 效果较好；根系表面积在30 d 以C1D2 效果最好，60、90 d 以C1D1、C1D2 效果较好；根系平均直径在60、90 d 以C2D2、C2D3 效果较好；根系体积在90 d 以C1D1 效果最好；根尖数在30、60、90 d 均以C1D2、C2D1 效果较好。综合来看，以C1D1、C1D2效果相对较好。

2.1.2 水溶性追肥配施促根剂对烤烟根系性状的贡献率 30、60、90 d 的根系长度、表面积、平均直径、体积和根尖数的效应值均以pEtaD2最高。从5 个根系性状指标效应平均值看，30、60、90 d 均表现为pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2。根据5 个根系性状指标的效应平均值，将3 个时期的效应值求和，并转化为百分率，结果显示，追肥模式、促根剂及其互作对促进根系生长的贡献率分别占27.64%、39.24%和33.12%，可见促根剂对根系影响最大，其次是互作，追肥模式对根系的影响相对较小。

2.2 水溶性追肥配施促根剂对烤烟地上部生长的影响

2.2.1 烤烟地上部生长指标 由表3 可知，30 d 的追肥模式C1 茎围、最大叶面积较C2 分别显著增加10.47%、10.22%；60 d的追肥模式C1株高、茎围、最大叶面积较C2分别显著增加3.31%、3.36%、9.19%。表明水溶性追肥有利于促进烤烟地上部生长。

表3 水溶性追肥配施促根剂对烤烟地上部生长的影响Table 3 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco aboveground growth

表3（续）

不同促根剂处理效果在不同取样时期不同，由于打顶和留叶数的影响，加之烤烟处于成熟阶段，90 d的不同促根剂处理烤烟地上部生长指标均无显著差异。30 d的株高D1、D2、D3较D4分别增加30.98%、45.89%、10.33%，茎围较D4 分别增加9.73%、13.57%、4.52%，叶片数较D4 分别增加18.80%、24.31%、13.45%，最大叶面积较D4 分别增加24.76%、33.83%、14.95%；60 d的株高D1、D2、D3较D4分别增加13.28%、8.98%、2.36%，茎围较D4 分别增加8.18%、11.01%、3.05%，叶片数较D4 分别增加8.11%、5.41%、0.00%，最大叶面积较D4 分别增加35.52%、17.92%、9.06%；综合来看，D1和D2促进地上部生长效果较好。

从追肥模式与促根剂互作效果看，30 d 株高以C2D2、叶片数以C1D2、茎围和最大叶面积均以C1D1、C1D2 效果较好；60 d 株高以C1D1、叶片数和茎围均以C1D1和C1D2、最大叶面积以C1D1效果较好。综合来看，以C1D1、C1D2效果较好。

2.2.2 水溶性追肥配施促根剂对烤烟地上部生长的贡献率 从追肥模式、促根剂及其互作效应看，30、60、90 d 的 株 高 均 表 现 为pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30 d 的茎 围 为pEtaC2＞pEtaD2＞pEtaC×D2，60 d 的 茎 围 为pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2，90 d 的 茎 围 为PEtaC×D2＞pEtaD2＞PEtaC2；30、60、90 d 的叶片数均表现为pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30、60、90 d 的 最 大 叶 面 积 均 表 现 为pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2；从5 个根系性状指标效应平均值看，30、60、90 d 均表现为pEtaD2＞PEtaC×D2＞PEtaC2。追肥模式、促根剂及其互作对促进地上部生长的贡献率分别为17.85%、56.79%和25.36%，可见促根剂对烤烟地上部生长的影响最大，其次是互作，追肥模式对烤烟地上部生长的影响相对较小。

2.3 水溶性追肥配施促根剂对鲜烟叶SPAD 值的影响

SPAD 值代表叶片叶绿素含量的相对值。由图1可知，30 d的SPAD值表现为D1显著高于D3和D4，90 d的SPAD 值表现为促根剂D2显著高于D3，不同追肥模式下的鲜烟叶SPAD 值均无显著差异。从追肥模式与促根剂互作效果看，60 d 的SPAD 值以C1D1、C2D2 较高。可见，追肥模式对烟叶SPAD 值无明显影响，促根剂D1和D2处理有利于提高烟叶SPAD值。

图1 水溶性追肥配施促根剂对鲜烟叶SPAD值的影响Fig.1 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

从追肥模式、促根剂及其互作对鲜烟叶SPAD 值的贡献效应看，30 d的SPAD值为pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；60 d 的SPAD 值 表 现 为pEtaC×D2＞pEtaD2＞pEtaC2；90 d 的SPAD 值为pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2。从3 个时期的平均值看，pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；追肥模式、促根剂及其互作对SPAD 值的贡献率分别为14.49%、51.40%和34.11%，可见促根剂对鲜烟叶SPAD 值的影响最大，其次是互作，追肥模式对鲜烟叶SPAD 值的影响较小（表4）。

表4 水溶性追肥配施促根剂对鲜烟叶SPAD值的贡献Table 4 Contribution of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

3 讨论

烟草根系影响着烤烟烟碱的合成及其对养分的吸收［20］，其发育状况不仅对烟草生长具有重要影响［21］，而且显著影响着烟草品质与产量［22］。前人研究发现，植物生长调节剂、壳聚糖等促根剂可促进烟苗根系生长，提高烟苗素质［23-25］，陈鹏宇等［8］通过盆栽试验表明，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均能显著增加低温下烤烟的株高、茎围和地上部干物质积累，并促进根系发育。湖南稻作烟区烤烟移栽后至旺长前期常处在低温阴雨环境条件［26］，不利于烟株还苗和根系生长。本研究发现，施用促根剂可促进烤烟根系和地上部生长，提高烟叶中的叶绿素含量水平，从而提高烤烟植株对养分的吸收利用能力，为稻茬烤烟优质适产奠定了基础，促根剂以矿源腐殖质和恶霉·稻瘟灵乳油对烤烟生长促进效果较好。

沈晗等［27］研究认为在化肥减量情况下采用水溶性肥料追肥能够提高肥料利用率，促进根系生长和烟株干物质积累；夏昊等［28］研究认为水溶性追肥替代常规追肥可促进烤烟生长，提升烤烟产量和品质。本研究将提苗肥和追肥改为全水溶性肥，富含黄腐酸、抗病解磷复合功能菌等，可促进大田烤烟根系及地上部生长，这与前人研究结论一致［27-28］。可见追肥性质对烤烟大田生长有着至关重要的影响，这主要与水溶性追肥中的功能性物质可以改善土壤理化性质，促进根系生长发育［13，29］有关。

本研究采用双因素试验，采用pEta2值判断促根剂和水溶追肥及其互作试验效果，能客观地反映变量效应强弱及其真实强度［30-32］。本研究结果表明，从对烤烟根系生长影响来看，追肥模式、促根剂及其互作的贡献率分别占27.64%、39.24%和33.12%；从对烤烟地上部生长影响来看，追肥模式、促根剂及其互作的贡献率分别占17.85%、56.79%和25.36%；从对烟叶SPAD值影响来看，追肥模式、促根剂及其互作的贡献率分别占14.49%、51.40%和34.11%。综合考虑，促根剂对烤烟生长影响最大，其次是促根剂与追肥互作。

4 结论

本试验结果表明，促根剂和水溶性追肥对烤烟地上部分及根系生长均有促进作用，但以水溶性追肥配施矿源腐殖质和恶霉·稻瘟灵乳油两种促根剂的效果更好，且促根剂对烤烟生长的贡献率最大，其次是促根剂和水溶性追肥互作。因此，在南方低温阴雨的稻作烟区，稻茬烤烟移栽时添施合适的促根剂有利于促进烤烟早生快发，不仅可以提高追肥效果，还能促进烤烟地下和地上部生长。