陳啟新,彭金良,李 清
(湖南省衡陽市煙草公司衡南分公司,湖南 衡南 421001)
赤霉素(GA3)最早于19世紀30年代由日本科學家分離出來[1]。由于其對作物營養(yǎng)生長的顯著促進作用而迅速得到關注并在眾多農作物上得到推廣應用。已有研究表明,赤霉素具有促進種子萌發(fā)和莖葉生長分化的作用[2];5~100 mg/kg GA3均能對烤煙上部葉產生積極影響且于打頂當天噴施效果最佳[3]。煙株噴施GA3后能繼續(xù)維持打頂后的頂端生長優(yōu)勢,調節(jié)上部葉養(yǎng)分的有效供應,促進細胞發(fā)育和頂葉開片,降低上部葉含堿量,提高煙葉含鉀量,提升整體品質和工業(yè)可用性[4]。2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)作為一種類植物激素,在低濃度時可以促進植物生根,刺激細胞分化,已有研究表明用2,4-D處理煙株可以提高內源IAA含量,降低內源ABA含量,進而提高煙葉品質[5]。
因氣候條件及栽培環(huán)境等綜合因素的影響,衡南地區(qū)部分煙田上部葉開片程度低,上部煙葉結構緊密,葉片過厚,烘烤時煙葉變黃脫水較難,烘烤后品質較差,以B3F、B1K居多,嚴重制約了優(yōu)質煙葉的開發(fā)及煙農經濟效益的提高[6]。而利用植物生長調節(jié)劑對煙草的調節(jié)作用來協調煙株體內代謝平衡是除改進栽培方式外近年來最主要的提高煙葉質量、改善上部葉可用性的有效途徑,在各大產煙區(qū)已屢見報道[7-13]。針對兩種植物生長調節(jié)劑不同的作用效果,本文探求在衡南特定生態(tài)環(huán)境及栽培管理模式下,兩種植物生長調節(jié)劑的聯合施用對烤煙產量、質量的影響,為衡南煙區(qū)提高上部葉可用性尋找有效途徑和科學依據。
供試烤煙品種為云煙87。于2012年在湖南省衡南縣揚名村進行田間試驗。成土母巖為紫色頁巖,質地粘壤,肥力中等。施氮量 150 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O 為 1∶1∶3;其中煙草專用基肥 1 050 kg/hm2,煙草專用追肥300 kg/hm2,硝酸鉀300 kg/hm2,硫酸鉀300 kg/hm2,鈣鎂磷375 kg/hm2。煙苗于3月27日移栽,行間距1.2 m,株距0.5 m,種植密度為1.65萬株/hm2。田間管理按當地常規(guī)種植措施進行。
試驗設計3個不同處理,每處理設3次重復,隨機排列小區(qū)。每株煙草留葉數為20片,中間設保護行。A為清水對照(CK);B、C處理分別為打頂當天噴施濃度為20和50 mg/kg的GA3;D處理為打頂當天噴施GA320 mg/kg,且打頂10 d后灌施10 mg/kg 2,4-D。噴施 GA3均于下午 16∶00 時施行,選生長一致的煙株噴施上部四片葉,以葉面濕露為度,每處理50株。
打頂20 d后選取各處理生長較一致的煙株,測量上部四片葉的葉片長、寬等各農藝性狀。長度測量值為包含葉柄的長度,寬度值為測量葉片最寬處尺寸,取50株平均值。對不同處理、不同葉位葉片進行標記,便于烘烤后分類觀察外觀質量??竞鬅熑~按小區(qū)分級扎把,并稱取各等級重量,以計算產量和產值。煙葉分級按國家煙葉分級標準GB2635-92進行。
從表1可知,與CK對照相比,各處理葉片均變長變寬,且D處理差異最為顯著。各頂葉處理中,D處理葉長增幅最大,比CK長7.9 cm,增幅為13.9%,葉寬增加3.1 cm,增寬15.8%。倒數第四片葉處理CK與處理D葉寬差5.0 cm,增寬22.0%,葉長差6.6 cm,增長10.8%。以上結果表明,隨著葉位下移,藥劑處理使葉片有變寬趨勢。各處理葉片長寬比變化也說明了這一點。各處理葉面積差距最大值出現在倒數第四片葉處,處理B、C和D較CK分別增長39.2%、23.6%和29.6%。在各葉位長寬值上處理D>處理B>處理C>處理CK,說明GA3對細胞伸長有促進作用,且與2,4-D聯合使用后協同增效作用明顯。相對于50 mg/kg GA3,濃度為20 mg/kg的GA3促進烤煙生長效果更為明顯,且部位越高,差距越明顯,倒數第3、4片煙葉差異不顯著。但相對高濃度(50 mg/kg)GA3并沒有表現出超濃度抑制煙草生長的作用,仍表現出一定的促進效應。
表1 不同處理對烤煙農藝性狀的影響
煙葉烘烤后,依據各處理各葉位對其分類匯總,考察各處理煙葉的外觀質量,結果列于表2。煙葉的質量由內在質量和外在質量構成,表2中所列品質因素是烤煙外在質量的決定指標。從表2可知,處理B、C、D較CK對照而言,均能有效改善葉片結構和身分,降低葉片厚度和密度,并且提高頂葉及倒數第二片葉的成熟度,從而有效解決4~6片上部葉一次性采收時頂部葉成熟度不夠,品質不佳的問題。處理D在倒數第三、四葉位較易形成稍厚橘黃色煙,處理B、處理C在相同葉位易形成中等身分檸檬黃色煙。究其差距可能與兩種生長調節(jié)劑聯合作用使煙葉葉面積的提高有關,從而增強了植物光合強度,促進了植物干物質的有效積累。處理B與處理C對烤煙外觀質量影響不明顯。
表2 不同處理對烤煙外觀質量的影響
由表3可知,在改善單葉重的基礎上,處理B、C、D的產量相對于CK對照均有所增加,產量分別增加為 3.1,3.5,5.3 kg/667m2,分別提高了 8.2%、9.2%、14.0%。產值分別提高至74.8、60.8、124.7元/667m2,相比對照提高了12.2%、9.9%、20.3%??紤]施藥導致用工成本(以當地60元/人·天結算),最終經濟效益增幅仍為10.5%、8.2%、17.1%。按分級標準將烤煙分級處理,各處理烤煙均價為:處理D>處理B>處理C>處理CK。雖然高濃度GA3處理C相比低濃度赤霉素處理B提高了單葉重,但烤后煙葉油分偏少,結構相對緊密,品質低于處理B。
表3 不同處理對烤煙經濟性狀的影響
通過施用植物生長調節(jié)劑來改變煙株上部葉的代謝活動,進而來改善煙葉品質、提高上部葉可用性,已經越來越引起人們的廣泛關注。已有研究表明,5~100 mg/kg GA3均能有效作用煙株上部葉,提高煙株田間生物積累量[1]。本研究表明,在當地栽培條件下,噴施20 mg/kg GA3于云煙87,對增大其上部葉葉表面積、改善頂葉葉型的效果優(yōu)于50 mg/kg GA3。同時本研究發(fā)現,相對較高濃度的GA3作用頂部煙葉后易導致頂部煙葉密度過大,葉片過厚,結構過于緊密,不利于煙葉正常脫水烘烤,因而導致烘烤后煙葉品質低于相對低濃度GA3處理的煙葉。
2,4-D作為一種類生長素,在低濃度時可以促進植物生根,刺激細胞分化,在高濃度時抑制植物生長。其多作為闊葉雜草除草劑,在煙草上的應用報道較少。本文通過前期篩選確定2,4-D施用最適濃度為10 mg/kg。研究結果表明,將其配合20 mg/kg GA3聯合使用,大田試驗表現優(yōu)于單獨使用20 mg/kg GA3,產值提高 49.9元/667m2,上等煙比率提高2.7個百分點,利于優(yōu)質煙葉生產,建議在當地推廣使用。
目前,植物激素影響煙草的研究主要側重于處理植株的地上部位,尤其是在打頂前后噴施植物激素對煙草的影響,而對根部吸收灌施效果研究較少。本研究聯合使用噴施和灌根兩種方法處理煙草植株,并取得較好的協同增效作用,可為今后進一步的研究提供一定的依據和啟示。而對于數目眾多的植物激素,從中選擇出利于生產優(yōu)質煙葉的最佳激素配方、使用濃度以及施用方法等問題都有待進一步的研究與改進。
[1]楊樹申,王運新,王世林.烤煙旱作栽培技術[M].鄭州:河南農業(yè)技術出版社,1995.5.
[2]陳潤政,黃上志,宋松泉,等.植物生理學[M].廣州:中山大學出版社,1992.152-186.
[3]付鑫鐘,任 竹,李小玲,等.赤霉素對煙葉生理特性及產量和質量的影響[J].廣東農業(yè)科學,2006,(6):23-25.
[4]韓錦峰,赫冬梅,劉華山,等.不同植物激素處理方法對烤煙內煙堿含量的影響[J].中國煙草學報,2001,(2):22-25.
[5]徐曉燕,武 麗,張烽林,等.植物生長調節(jié)劑對烤煙內源激素、煙堿、多酚含量的影響[J].中國煙草科學,2007,13(3):61-63.
[6]顏成生.衡南植煙土壤肥力及其與煙葉質量的關系 [D].長沙:湖南農業(yè)大學,2006.
[7]王德明,林 楊.GA3與2,4-D綜合處理煙草對煙葉產量等級的影響[J].安徽農業(yè)科學,2007,35(5):1396,1398.
[8]韓錦峰,赫冬梅,劉華山,等.不同植物激素處理方法對烤煙內煙堿含量的影響[J].中國煙草學報,2001,(2):22-25.
[9]吳道銘,徐 鋒,賈志紅,等.植物激素對煙葉煙堿和K含量的影響[J].安徽農業(yè)科學,2010,38(33):18790-18791,18815.
[10]史金鐘,趙東方,李浩亮,等.外源赤霉素對旱區(qū)烤煙葉片生長和品質的影響[J].中國農學通報,2007,23(5):221-225.
[11]羅定棋,張永輝,謝 強,等.赤霉素在烤煙栽培上的應用研究[J].耕作與栽培,2010,2:5-6.
[12]劉華山,孟凡庭,韓錦峰,等.2,4-D對烤煙煙堿和鉀含量的影響[J].中國煙草科學,2007,(5):15-18.
[13]鄒 焱,蘇以榮.植物生長調節(jié)劑對煙草生長及營養(yǎng)代謝的調節(jié)作用[J].中國土壤與肥料,2006,(5):10-14.