呂浩秋, 王璀璨, 吳俊林, 李 翔, 何 平, 陳劍暉, 王 迅, 馬 超
(1.河南省駐馬店市煙草公司泌陽縣分公司,河南泌陽 463700;2.河南科技大學,河南洛陽 471003)
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植物提取物對感染煙草普通花葉病煙株品質(zhì)的影響
呂浩秋1, 王璀璨1, 吳俊林1, 李 翔1, 何 平1, 陳劍暉1, 王 迅1, 馬 超2*
(1.河南省駐馬店市煙草公司泌陽縣分公司,河南泌陽 463700;2.河南科技大學,河南洛陽 471003)
摘要[目的]探討植物提取物對烤后煙品質(zhì)特性的影響,為開發(fā)植物源提取物防治煙草普通花葉病毒病提供理論依據(jù)。[方法]采用大田直接噴施方法,測定并分析美洲商陸和絞股藍的提取物對烤后煙常規(guī)化學成分、礦質(zhì)元素及產(chǎn)質(zhì)量等指標的影響。[結(jié)果]感病植株各品質(zhì)指標顯著降低,噴施2種植物提取物后,感病植株烤后煙各品質(zhì)指標都得到不同程度的恢復,其效果大小順序為復配制劑、商陸提取物、絞股藍提取物,且高濃度效果優(yōu)于低濃度。[結(jié)論]美洲商陸和絞股藍提取物對正常煙株品質(zhì)指標無不良影響,但能顯著改善感病植株各品質(zhì)指標,是防治煙草普通花葉病毒病較理想的植物源藥劑。
關鍵詞美洲商陸;絞股藍;提取物;煙草花葉病毒;品質(zhì)
煙草普通花葉病毒病是由病毒(TMV)引起的一種病害,在我國各煙區(qū)均有發(fā)生,是煙草主要的病毒病害[1]。煙株一旦被TMV侵染,便終生處在被病毒危害的狀態(tài),而被感染TMV的煙葉基本無利用價值[2-3]。在當前國內(nèi)綠色生態(tài)防治病蟲害的大環(huán)境下,植物源農(nóng)藥由于具備許多優(yōu)點,應在煙草害蟲防治方面扮演更重要的角色[4]。目前,研究者已對300多種植物進行了初步的篩選試驗[5],沈建國等[6]對78科162種植物進行了篩選,發(fā)現(xiàn)有160種植物提取物對TMV的侵染有一定的抑制作用。除了研究單個植物外,人們還對不同植物提取物復配制劑的抑制效果進行了對比試驗,發(fā)現(xiàn)采用美洲商陸、甘草、連翹等植物提取物的復配制劑取得較好的防治效果,在大田大面積試驗中防治TMV效果達71.02%~81.92%[7]。煙草是一種特殊的經(jīng)濟作物,從某種程度上講對其品質(zhì)的要求要大于產(chǎn)量。植物提取物雖然對TMV有較好的防治效果,但對煙草品質(zhì)的影響尚鮮見報道。為此,筆者研究了美洲商陸、絞股藍及其復配制劑對煙草品質(zhì)指標的影響,以期為煙草普通花葉病毒病的綠色防治提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料美洲商陸(PhytolaccaamericanaLinn):商陸科商陸的根系。絞股藍(Gynostemmapentaphyllum):葫蘆科絞股藍葉。植物樣品放于烘箱中60 ℃烘干,粉碎后于85 ℃提取30 min后,濾出液體,再重復1次,2次液體混合備用。噴施時將混合液稀釋2倍作為高濃度處理,稀釋4倍作為低濃度處理。
1.2試驗設計共設7個處理:對照(CK)、美洲商陸提取物低濃度噴施(S1)、美洲商陸提取物高濃度噴施(S2)、絞股藍低濃度噴施(J1)、絞股藍高濃度噴施(J2)、美洲商陸+絞股藍低濃度噴施(M1)、美洲商陸+絞股藍高濃度噴施(M2)。試驗于2015年3~11月進行,大田煙草試驗田設在河南省泌陽縣盤古鄉(xiāng)。該田煙草TMV病害發(fā)生嚴重。在溫室內(nèi)漂浮育苗,待煙草幼苗長至4葉期時將其移栽至試驗田。各項栽培管理措施均按常規(guī)進行。分別于移栽前、移栽后、團棵期和圓頂期進行葉面噴施,每處理重復3次,共21個小區(qū),每小區(qū)面積為350 m2,采用隨機區(qū)組試驗設計。每個處理周圍設置3行保護行。采用電動噴霧器對煙葉葉面噴霧,每次噴霧的藥液量以正反葉面噴透而不下滴為準。
1.3取樣與測定方法烤后煙按部位取樣,將上部葉、中部葉和下部葉等比例混合,對所取樣品進行常規(guī)化學成分分析[8]??偺堑臏y定采用蒽酮比色法;還原糖的測定采用DNS顯色法;淀粉的測定采用蒽酮比色法;總氮的測定采用凱氏定氮法;煙堿的測定采用紫外分光光度計法;石油醚提取物的測定采用索氏抽提法。煙葉礦質(zhì)元素的測定采用干灰化法,使用ICP-MPX光譜儀進行測定[9]。
1.4數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)采用Excel和DPS軟件進行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同植物提取物對烤后煙常規(guī)化學成分的影響由表1可知,CK中感病煙株與正常煙株相比總糖、還原糖、還原糖/總糖、淀粉和石油醚提取物均顯著降低,而總氮、煙堿和氮堿比均顯著增加。商陸和絞股藍提取物均緩解了感病煙株總糖、還原糖、還原糖/總糖、淀粉和石油醚提取物的降低,并緩解了總氮、煙堿和氮堿比的升高;各提取物效果大小順序為復配制劑、商陸提取物、絞股藍提取物,高濃度效果優(yōu)于低濃度。對于正常煙株來說,商陸和絞股藍提取物適當增加了烤后煙各常規(guī)指標的含量,但對石油醚提取物無顯著影響。
表1 不同植物提取物對烤后煙常規(guī)化學成分的影響
注:N代表正常植株,I代表感病植株;同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。
Note: N stands for normal plants, and I stands for infected plants.Different lowercases in the same row indicate significant differences at 0.05 level.
2.2不同植物提取物對烤后煙礦質(zhì)元素含量的影響由表2可知,對于大、中量元素來說,CK中感病植株與正常煙株相比,P、K和Mg均顯著降低,而Ca顯著增加;商陸和絞股藍提取物緩解了感病煙株P、K和Mg的降低,并改善了Ca的增加;對于各處理正常煙株來說,商陸和絞股藍提取物對4種大、中量元素無顯著影響。對于微量元素來說,CK中感病植株與正常煙株相比,B、Cu、Fe、Mn和Zn均呈顯著降低趨勢,而Na變化不明顯;商陸和絞股藍提取物緩解了感病煙株B、Cu、Fe、Mn和Zn的降低,對Na有微弱的增加作用;對于各處理正常煙株來說,商陸和絞股藍提取物對B、Cu、Fe和Mn無顯著作用,對Na和Zn有一定的增加作用。
2.3不同植物提取物對烤后煙產(chǎn)、質(zhì)量的影響由表3可知,2種植物提取物均能增加烤后煙的產(chǎn)量,并且能顯著增加上等煙和上中等煙比例,其效果大小順序為復配制劑、商陸提取物、絞股藍提取物,高濃度效果優(yōu)于低濃度。對于TMV暴發(fā)嚴重的煙田來說,商陸和絞股藍提取物均對烤后煙產(chǎn)、質(zhì)量有顯著促進作用。
表2 不同植物提取物對烤后煙礦質(zhì)元素含量的影響
注:N代表正常植株,I代表感病植株;同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。
Note: N stands for normal plants, and I stands for infected plants.Different lowercases in the same row indicate significant differences at 0.05 level.
表3不同植物提取物對烤后煙產(chǎn)、質(zhì)量的影響
Table 3The effects of different plant extracts on yield and quality in flue-cured tobacco
處理Treatments產(chǎn)量Yieldkg/hm2上等煙比例Ratioofhighgradeleaves∥%上中等煙比例Ratioofmid-highgradeleaves∥%CK1098.3f7.68e41.27eS11344.7d8.31c44.65cS21503.2c8.69b46.22bJ11180.1e7.94d43.21dJ21347.9d8.36c44.33cM11572.2b8.78b46.46bM21624.6a9.22a48.58a
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。Note: Values followed by different lowercases in the same column stand for significant difference at 0.05 level.
3結(jié)論與討論
試驗通過比較2種植物提取物及其復配制劑對感染TMV烤后煙常規(guī)化學成分、礦質(zhì)元素和產(chǎn)、質(zhì)量性狀,表明感染TMV后烤煙各品質(zhì)指標顯著下降,可用性降低;而噴施植物提取物可顯著改善感病煙株各品質(zhì)指標,且對正常煙株無不良影響。這說明從植物中尋找抗病毒活性物質(zhì)已經(jīng)成為開發(fā)植物源農(nóng)藥的重要途徑之一,與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比,植物源農(nóng)藥具有以下優(yōu)點:有效成分為天然物質(zhì),施用后較易分解為無毒物質(zhì),對環(huán)境無污染;組分多元化,使病毒較難產(chǎn)生抗藥性且對有益生物安全;可大量種植,并且開發(fā)成本較低[10-11]。因此,植物源農(nóng)藥是目前綠色生態(tài)防治研究開發(fā)的重點,也是我國植物源農(nóng)藥研究開發(fā)的方向。
植物提取物防治煙草病毒病是未來的一個重要研究方向,且許多試驗都表明植物提取物對煙草病毒病有良好的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn),植物源有效活性物質(zhì)抗植物病毒的作用主要表現(xiàn)在4個方面[12-13]:①直接作用于病毒,與病毒體外結(jié)合,降低了病毒粒子對寄主的識別能力而起鈍化作用;②作用于寄主上病毒侵染的結(jié)合位點;③誘導植物產(chǎn)生抗性;④抑制病毒復制。關于植物提取物對感染TMV煙株品質(zhì)指標的研究報道也較多,如白海群等[14]研究發(fā)現(xiàn)白花蛇草提取液可改善感染TMV煙株的品質(zhì);劉華山等[15]研究了毛葉子花提取液與感染TMV煙株品質(zhì)之間的關系,發(fā)現(xiàn)該提取液可誘導煙株產(chǎn)生抗病性,并顯著改善品質(zhì)指標。今后還應對該2種植物中具體起作用的化學成分進行分析,同時深入分析其他品質(zhì)指標,如中性致香物質(zhì)、有機酸等對植物提取物的響應,為進一步開發(fā)綠色無公害、環(huán)境友好型植物源生物農(nóng)藥提供理論依據(jù)。
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Effects of Different Plant Source Extracts on Quality of Tobacco Infected TMV
LV Hao-qiu1, WANG Cui-can1, WU Jun-lin1, MA Chao2*et al
(1.Miyang Branch of Tobacco Corporation of Zhumadian, Biyang, Henan 463700;2.Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan 471003)
Abstract[Objective] The aim was to discuss effects of different plant source extracts on quality of flue-cured tobacco and provide theoretical basis for controlling TMV.[Method] Field spraying was taken as experimental method, effects of pokeweed and gynostemma extracts on chemical components, mineral elements and yield and quality of flue-cured tobacco were studied [Result] The quality indexes of infected TMV plant were declined, however, these quality indexes were alleviated by spraying plant source extracts.The effects showed mixture > pokeweed extracts> gynostemma extracts, and high concentration of extracts indicated better effects than low concentration.[Conclusion] The extracts of pokeweed and gynostemma have no negative effects on quality of normal flue-cured tobacco, but can significantly improve qualities of infected TMV plants.Pokeweed and gynostemma could act as plant sources to exploit biogenic pesticides.
Key wordsPokeweed;Gynostemma;Extracts;Tobacco mosaic virus;Quality
基金項目河南科技大學基金項目(09001814);河南省駐馬店市煙草公司科技攻關項目(2015MY001)。
作者簡介呂浩秋(1975- ),男,河南泌陽人,助理農(nóng)藝師,從事煙草栽培生理生態(tài)研究。*通訊作者,副教授,博士,從事作物化學調(diào)控研究。
收稿日期2016-02-26
中圖分類號S 572
文獻標識碼A
文章編號0517-6611(2016)08-150-03