屈 旭，焦禹順，郭新梅，劉少云，亓 欣，李毅君*

(1.青島中煙種子有限責(zé)任公司，山東青島 266101；2.河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453000；3.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，山東青島 266109)

煙草育苗普遍使用包衣種，與裸種育苗相比，使用包衣種可以提高煙種的利用率10倍以上，還有省工、省肥、省藥的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)在煙草種子丸?；录夹g(shù)方面進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，目前已經(jīng)研制出第二代包衣種，出苗率和出苗整齊度有了大幅提升[1]。雖然第二代包衣種可以提高煙苗素質(zhì)，但在煙苗的抗逆性提升上進(jìn)展緩慢。實(shí)際上煙苗在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)受到各種環(huán)境脅迫，比如干旱、重金屬、生物脅迫等，嚴(yán)重影響了煙苗的正常生長(zhǎng)發(fā)育。

硅藻土具有很強(qiáng)的吸附能力，能吸收本身質(zhì)量2～4倍的水分[2]，還能將土壤中交換態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為殘?jiān)鼞B(tài)，從而降低土壤重金屬的活性和生物有效性，可有效改良重金屬污染的土壤[3]。此外，硅藻土粉末顆粒帶有銳利的邊緣，可刺傷害蟲(chóng)體表，引起害蟲(chóng)各機(jī)能出現(xiàn)紊亂，從而起到抑制害蟲(chóng)的作用[4]。膨潤(rùn)土是一種以蒙脫石為主要成分的黏土礦物，具有較高的陽(yáng)離子交換容量和很強(qiáng)的吸附能力，遇水膨脹，保水保肥能力強(qiáng)，還含有植物生長(zhǎng)所需的一些營(yíng)養(yǎng)元素，如鉀、磷、鈉、鎂、鐵等[5-6]。輕鈣粉又稱(chēng)輕質(zhì)碳酸鈣輕鈣粉，顆粒表面較粗糙，比表面積大，是一種很好的填料。一些復(fù)合微生物菌劑具有解磷解鉀的作用，可以將土壤中的難溶性和礦物態(tài)養(yǎng)分釋放出來(lái)，減少化肥淋溶、揮發(fā)等養(yǎng)分損失，從而提高土壤保持肥料養(yǎng)分的能力，為植物長(zhǎng)期提供營(yíng)養(yǎng)[7]。

該研究采用不同比例的硅藻土、膨潤(rùn)土、輕鈣粉、復(fù)合微生物菌劑復(fù)配對(duì)烤煙種子進(jìn)行包衣處理，觀察種子萌發(fā)狀態(tài)和幼苗生長(zhǎng)情況，并對(duì)幼苗的生理生化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，目的是尋找提高種子質(zhì)量和抗逆性的最佳包衣配方，為煙苗的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，并降低環(huán)境脅迫，培育壯苗、健苗，為煙草種子包衣劑改進(jìn)和包衣種生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料供試材料為烤煙主栽品種K326。硅藻土、膨潤(rùn)土、輕鈣粉購(gòu)自河北浩盈礦產(chǎn)品有限公司。復(fù)合微生物菌劑為專(zhuān)利CN 105085121所描述的枯草芽孢桿菌微生物菌劑，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所研制與提供，商品名“納米酵豆”，含枯草芽孢桿菌25億～50億個(gè)/g。商品化包衣劑購(gòu)自南京六合農(nóng)業(yè)科技開(kāi)發(fā)公司。

1.2試驗(yàn)處理以商品化包衣劑作為對(duì)照，設(shè)置4個(gè)配方處理，分別對(duì)K326種子進(jìn)行包衣，具體設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表1。根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果，復(fù)合微生物菌劑含量為0.5%最適宜。

1.3包衣丸化方法與播種將煙草種子用 0.1%硫酸銅溶液消毒，然后用復(fù)配配方包衣劑進(jìn)行包衣處理。稱(chēng)取煙草裸種60 g，放入小型包衣機(jī)內(nèi)，加入復(fù)配配方包衣劑，不斷攪拌使之包裹于種子表面，形成微小丸粒狀，最后將種子放入烘干機(jī)內(nèi)烘干，即得煙草包衣種子成品。

以商品化包衣劑作為對(duì)照，分別用各復(fù)配配方的包衣劑對(duì)煙草種子進(jìn)行包衣處理，然后播于培養(yǎng)皿內(nèi)，培養(yǎng)皿底層墊上濕潤(rùn)的脫脂棉墊，上層鋪上濾紙，置于人工光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，處理?xiàng)l件為12 h光照與12 h黑暗交替，溫度為26～28 ℃。播種后第1～7天，每天統(tǒng)計(jì)各處理萌發(fā)種子的數(shù)量，并在第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，第14天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

表1 不同配方試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.4生理生化指標(biāo)測(cè)定與方法根據(jù)發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果，篩選出優(yōu)異配方C和配方D，將配方C和配方D處理的包衣種播種在育苗盤(pán)中。在播種30 d后，從中選擇長(zhǎng)勢(shì)均勻的幼苗株，連根帶莖全部拔出，測(cè)量地下部分與地上部分的鮮重和干重[8-9]，取各處理煙苗的葉片樣品測(cè)定全氮、全磷和全鉀的含量，全氮采用煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YC/T 161—2002)中的連續(xù)流動(dòng)法[10]，全磷采用釩鉬黃吸光光度法[11]，全鉀采用煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(YC/T 217—2007)中的連續(xù)流動(dòng)法[12]，同時(shí)測(cè)定各處理煙苗的生理生化指標(biāo)，采用丙酮乙醇混合液法[13]、氯化苯基四氮唑法[13]、亞硝酸磺胺比色法[13]、愈創(chuàng)木酚法[13]、硫代巴比妥酸法[13]、蒽酮比色法[14]和考馬斯亮藍(lán)染色法[15]分別測(cè)定葉片中葉綠素的含量、煙苗根系活力、硝酸還原酶活性、過(guò)氧化物酶活性、丙二醛的含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白質(zhì)含量。

1.5數(shù)據(jù)分析使用SPSS 22.0和Microsoft Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1不同種衣劑復(fù)配處理對(duì)種子萌發(fā)的影響以4種不同配方處理和商品化包衣劑(對(duì)照)分別對(duì)煙草種子進(jìn)行包衣處理，進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)并統(tǒng)計(jì)各處理每天的萌發(fā)數(shù)(表2)。結(jié)果表明，配方C對(duì)煙草包衣的處理在第4天的萌發(fā)數(shù)顯著優(yōu)于另外3個(gè)配方以及對(duì)照(P<0.05)，配方D包衣處理在第5天的萌發(fā)數(shù)顯著優(yōu)于對(duì)照和其他3個(gè)配方，說(shuō)明配方C和配方D具有促進(jìn)種子提前萌發(fā)的作用。4種配方處理在發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率上與對(duì)照無(wú)顯著差異。

表2 不同種衣劑復(fù)配處理對(duì)煙草種子萌發(fā)的影響

注：表中數(shù)據(jù)格式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同小寫(xiě)英文字母表示各處理在α=0.05水平差異顯著

Note:The data in the table is showed as “average ± standard deviation” format.Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at level of alpha=0.05

2.2不同種衣劑復(fù)配處理的煙草幼苗生理生化指標(biāo)將發(fā)芽試驗(yàn)中表現(xiàn)較好的配方C和配方D處理包衣種播在育苗盤(pán)中，在播種后30 d統(tǒng)計(jì)幼苗的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)。

2.2.1幼苗生長(zhǎng)量的比較。在播種后30 d對(duì)不同包衣處理的幼苗取樣測(cè)定地下部分與地上部分的鮮重和干重，結(jié)果如表3所示。在播種30 d后，配方D包衣處理的地上部鮮重、總鮮重、地上部干重和總干重顯著大于對(duì)照，同時(shí)也大于配方C處理但未達(dá)到顯著水平。配方C處理的地上部鮮重、總鮮重、地上部干重和總干重大于對(duì)照但差異不顯著，各處理的地下部鮮重、地下部干重沒(méi)有顯著差異。說(shuō)明在煙草苗期干物質(zhì)積累方面配方C和配方D包衣劑可以達(dá)到與商品化包衣劑相同的效果，并且配方D包衣劑處理可以使煙苗吸收更多的水分，獲得更大的地上部鮮重和總鮮重，也比對(duì)照積累了更多的干物質(zhì)，地上部干重和總干重更大。

2.2.2葉綠素含量及相關(guān)酶活性。由表4可看出，在播種30 d后，配方C和配方D包衣處理的種子所育煙苗葉綠素含量、根系TTC還原強(qiáng)度及硝酸還原酶活性顯著高于對(duì)照，說(shuō)明配方C和配方D包衣處理可以增強(qiáng)煙苗的光合作用強(qiáng)度及根系活力，利于培育壯苗、健苗。配方C和配方D包衣處理的種子所育煙苗過(guò)氧化物酶活性顯著高于對(duì)照并且丙二醛含量顯著低于對(duì)照，說(shuō)明使用2種配方包衣可有效降低煙草幼苗膜脂過(guò)氧化水平，在一定程度上提高了幼苗的抗逆性。

表3 不同種衣劑復(fù)配處理對(duì)煙草苗期植株重量的影響

注：表中數(shù)據(jù)格式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同小寫(xiě)英文字母表示各處理在α=0.05水平差異顯著

Note:The data in the table is showed as “average ± standard deviation” format.Different lowercase in the same column stand for significant differences between different treatments at level of alpha=0.05

表4 不同種衣劑復(fù)配處理對(duì)煙草苗期各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的影響

注：表中數(shù)據(jù)格式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同小寫(xiě)英文字母表示各處理在α=0.05水平差異顯著

Note:The data in the table is showed as “average ± standard deviation” format.Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at level of alpha=0.05

2.2.3氮磷鉀含量及可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量。從表5可以看出，在播種30 d后，配方D包衣處理的種子所育煙苗葉片全氮含量顯著高于對(duì)照，同時(shí)高于配方C但未達(dá)到顯著水平，配方C處理高于對(duì)照但差異不顯著。配方C和配方D包衣處理的全磷和全鉀含量與對(duì)照沒(méi)有顯著差異。配方C與配方D處理的可溶性糖含量以及可溶性蛋白質(zhì)含量顯著優(yōu)于對(duì)照。說(shuō)明配方C與配方D處理可以提高煙苗的氮含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量。

表5 不同種衣劑復(fù)配處理對(duì)煙草苗期葉片營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

注：表中數(shù)據(jù)格式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同小寫(xiě)英文字母表示各處理在α=0.05水平差異顯著

Note:The data in the table is showed as “average ± standard deviation” format.Different lowercases in the same column stand for significant differences between different treatments at level of alpha=0.05

3 結(jié)論

近年來(lái)，由于化肥和農(nóng)藥使用量的不斷增加，導(dǎo)致土壤中Pb、Hg、Cd等重金屬含量急劇增加，且極易被植物吸收并累積。植物受重金屬脅迫后表現(xiàn)出葉片失綠、生物量下降、抗氧化酶系統(tǒng)調(diào)節(jié)失衡等毒性癥狀，嚴(yán)重抑制植物生長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致植物死亡[16]。王治等[17]研究表明，利用硅藻土作填料包衣牧草種子，可吸收種子周?chē)倭克?，促進(jìn)種子在干旱條件下萌發(fā)。張金香等[18]試驗(yàn)證明，選用膨潤(rùn)土與滑石粉按1∶1混合對(duì)油桃種子進(jìn)行包衣，可改善包衣后外觀、牢固程度以及種子的發(fā)芽生長(zhǎng)狀況。梁猛等[19]研究證明，利用膨潤(rùn)土作填料包衣林木種子，可吸收種子周?chē)?，提高種子的抗旱能力。復(fù)合微生物菌劑(CN 105085121)在有機(jī)肥料中使用較多，具有解磷解鉀的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)機(jī)養(yǎng)分有機(jī)化，還能改良土壤，抑制有害微生物的生長(zhǎng)[7]。

前人在硅藻土、膨潤(rùn)土作填料對(duì)種子進(jìn)行包衣方面取得了很大的研究進(jìn)展，該研究為了更好的發(fā)揮硅藻土、膨潤(rùn)土以及復(fù)合微生物菌劑的作用，將不同種衣劑復(fù)配對(duì)烤煙種子進(jìn)行包衣處理，尋求最佳復(fù)配組合，以提高烤煙種子質(zhì)量，培育壯苗、健苗，從而替代商品化包衣劑。

該研究表明，煙草種子經(jīng)配方C和配方D包衣處理后，萌發(fā)迅速且發(fā)芽率高，干物質(zhì)含量增加， 幼苗生長(zhǎng)健壯。配方C和配方D包衣處理所育煙苗葉綠素含量增加，推測(cè)具有較強(qiáng)的光合作用能力；根系活力明顯提高，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和干物質(zhì)積累[20-21]；過(guò)氧化物酶活性提高、丙二醛含量降低，種子活力提高，推測(cè)萌發(fā)時(shí)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)修復(fù)得更完整，減少了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的滲漏[22-24]，幼苗抗病性和抗逆性好[25]，可以有效緩解煙苗生長(zhǎng)過(guò)程中由環(huán)境脅迫造成的生理代謝不平衡，保持細(xì)胞的正常生理功能。包衣效果顯著,可起到替代商品化包衣劑的作用。

2種配方對(duì)于供試煙草品種K326起到的促進(jìn)作用無(wú)顯著差異，說(shuō)明兩者具有通用性。然而該配方是否適用于其他煙草品種以及經(jīng)過(guò)配方包衣處理后種子所育煙苗移栽大田后的煙株長(zhǎng)勢(shì)、煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量等方面的情況，需要進(jìn)一步研究。