張 陽 王新月 謝會(huì)雅 蔡 奇 陳舜堯 王 旋 黃瓊慧 鄧小華 ，*

（1湖南省煙草公司株洲市公司，湖南 株洲 412400；2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128）

烤煙是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，其根系發(fā)育以及地上部生長對(duì)內(nèi)在品質(zhì)和產(chǎn)質(zhì)量的形成具有重要影響［1-3］。湖南烤煙大田移栽期和伸根期常處于低溫陰雨天氣［4-7］，影響烤煙早生快發(fā)，導(dǎo)致烤煙產(chǎn)量低和品質(zhì)下降，因此，促進(jìn)烤煙根系生長和地上部發(fā)育已成為稻作煙區(qū)優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)亟待解決的問題。前人研究表明，促根劑能顯著促進(jìn)低溫下烤煙根系發(fā)育、干物質(zhì)積累以及地上部生長［8-9］。促根類產(chǎn)品種類繁多，其中腐殖質(zhì)是富含羧基、酚羥基、醌基等多種活性基團(tuán)，并具有良好生物活性的有機(jī)高分子物質(zhì)［10］；惡霉·稻瘟靈乳油可通過模擬合成植物抗逆誘導(dǎo)物質(zhì)激活植物抗性，增強(qiáng)植物抗病能力以抵抗不良環(huán)境的影響，進(jìn)而促進(jìn)植物生長發(fā)育；殼聚糖作為生物激發(fā)子可啟動(dòng)植物抗病信號(hào)路徑、形成誘導(dǎo)病程相關(guān)蛋白（pathogenesisrelated protein，PR）以提高多種植物抗病防御性酶的活性［11］，但有關(guān)這些促根產(chǎn)品對(duì)大田生產(chǎn)中烤煙及其根系生長發(fā)育影響的研究較少。目前烤煙追肥單施用硝酸鉀，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，不利于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)；雖有專用追肥，但以干施、兌施為主，水溶性差，不利于烤煙吸收利用。因此，有必要研發(fā)一種能被根系快速吸收、抗逆促根［12］、配方針對(duì)性強(qiáng)、復(fù)合化程度高的水溶性追肥［13］，以促進(jìn)烤煙早生快發(fā)。鑒于目前促根劑和水溶性追肥結(jié)合施用對(duì)烤煙生長影響的相關(guān)研究報(bào)道較少，本研究采用雙因素大田試驗(yàn)，分析促根劑和水溶追肥及其互作對(duì)大田不同時(shí)期煙株根系及地上部生長的影響，旨在為促進(jìn)湖南稻作煙區(qū)烤煙早生快發(fā)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

于2021 年在湖南省株洲市茶陵縣腰陂鎮(zhèn)開展試驗(yàn)。試驗(yàn)烤煙品種為云煙87，由中國煙草育種研究（南方）中心提供。試驗(yàn)地位于茶陵縣中部煙稻輪作煙區(qū)，地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°39＇，北緯26°53＇，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，冬寒期短。年平均氣溫17.9 ℃，活動(dòng)積溫5 509 ℃，無霜期294 d，年均降雨量1 423 mm。試驗(yàn)地土壤pH 值5.82、有機(jī)質(zhì)含量44.23 g·kg-1、堿解氮含量34.72 mg·kg-1、有效磷含量60.22 mg·kg-1、速效鉀含量250.14 mg·kg-1。

煙草專用基肥（N∶P2O5∶K2O=7∶17∶8，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥20%，有機(jī)質(zhì)≥15%）、灌蔸肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥40%，含硼、鎂、鋅、鉬、黃腐酸、抗病解磷復(fù)合功能菌、天然生物抗病素、保水保肥營養(yǎng)增效劑等）、水溶追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶40，總養(yǎng)分≥50%，硝態(tài)氮/總氮≥75%）、煙草專用提苗肥（N∶P2O5∶K2O=20∶9∶0，總養(yǎng)分≥29%，硝態(tài)氮/總氮≥40%）、煙草專用追肥（N∶P2O5∶K2O=10∶0∶32，總養(yǎng)分≥42%，硝態(tài)氮/總氮≥50%），湖南金葉眾望科技股份（臨湘）有限公司；生物發(fā)酵餅肥（總養(yǎng)分≥8%，有機(jī)質(zhì)≥70%），云南云葉化肥股份（昆明）有限公司；硫酸鉀（水溶性氧化鉀（K2O）≥52.0%，氯含量≤1.0%，硫含量≥17.5%），新疆羅布泊鉀鹽（庫爾勒）有限責(zé)任公司。

試驗(yàn)所用促根劑為礦源腐殖質(zhì)（產(chǎn)品名為地康食安1號(hào)，有機(jī)質(zhì)含量大于80%，氮、磷、鉀含量大于5%），地康食安（北京）農(nóng)業(yè)科技有限公司；惡霉·稻瘟靈乳油（產(chǎn)品名為誘抗特，植物抗逆誘導(dǎo)劑），湖北移栽靈農(nóng)業(yè)科技股份（荊州）有限公司；殼聚糖（產(chǎn)品名為普多收魔力根），普多收國際貿(mào)易（壽光）有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)。追肥模式（C）設(shè)2 個(gè)水平：C1為水溶性追肥模式，C2為傳統(tǒng)追肥模式，具體見表1；促根劑種類（D）設(shè)4 個(gè)水平：D1 為礦源腐殖質(zhì)（兌水成10%濃度溶液），D2為惡霉·稻瘟靈乳油（兌水成0.3%濃度溶液），D3 為殼聚糖（兌水成5%濃度溶液），D4 為不施加任何促根劑。促根劑在移栽后與定根水混勻后澆施于根部。試驗(yàn)共8 個(gè)處理，3 次重復(fù)，24 個(gè)小區(qū)，每小區(qū)面積為65 m2，隨機(jī)區(qū)組排列?？緹熎∮纾? 月12 日移栽，種植密度為50 cm（株距）×120 cm（行距），單壟栽培，壟高40 cm?？緹熁适┑肯嗤?，m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為63.00、153、150 kg·hm-2；水溶性追肥（C1），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為91.50、10.80、348.00 kg·hm-2；傳統(tǒng)配方追肥（C2），m（N）、m（P2O5）、m（K2O）分別為106.50、10.80、342.00 kg·hm-2；施用方法和具體施用時(shí)間見表1。其他田間管理和生產(chǎn)措施一致，與《Q/ZZYC 204.01.15烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》［14］相同。

表1 傳統(tǒng)追肥模式與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 主要測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 烤煙根系性狀指標(biāo) 分別于移栽后30、60和90 d，每處理選取5 株煙苗，挖取根系沖凈后置于LA-2400 多參數(shù)根系分析系統(tǒng)中，并采用WinRHIZO軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析［15］，測(cè)定煙株地下部的根長、根表面積、根體積、根直徑及根尖數(shù)。

1.3.2 烤煙農(nóng)藝性狀考查指標(biāo) 每個(gè)處理選定5 株具有代表性煙株進(jìn)行觀察，分別在移栽后30、60和90 d，按照《YC/T 142—2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》［16］的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定煙株株高、莖圍、節(jié)距、有效葉片數(shù)、最大葉長、最大葉寬等農(nóng)藝性狀，并按以下公式計(jì)算葉面積：

葉面積=葉長×葉寬×0.634 5。

1.3.3 鮮煙葉SPAD 值檢測(cè) 每處理定位5 株煙葉，采用SPAD-502 plus 便攜式葉綠素測(cè)定儀（日本柯尼卡美能達(dá)公司）測(cè)定相對(duì)葉綠素（soil and plant analyzer development，SPAD）值，在離煙葉主脈3 cm 兩側(cè)（避開支脈）對(duì)稱處各選擇6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量［17］，記錄儀器讀數(shù)并求取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Excel 2010 及SPSS 20.0 等軟件進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。采用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

當(dāng)方差分析檢定為顯著性差異（P＜0.05）時(shí)，采用pEta2值（Partial η2）對(duì)追肥模式、促根劑及其互作影響烤煙某一性狀大小進(jìn)行評(píng)價(jià)，以pEta2表示自變量能夠解釋因變量總體方差變異的大小，pEta2值介于0～1 之間，該值越大說明差異幅度越大，如Eta2為0.1，即說明數(shù)據(jù)的差異有10%是來源于不同組別之間的差異［18-19］。pEta2計(jì)算公式如下：

式中，SSB為組間平方和（sum of squares between），表示其所在組的均值減去總均值的平方之和；SST為總離差平方和（sum of squares for total），表示所有數(shù)據(jù)點(diǎn)離均值的距離的平方之和。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙根系的影響

2.1.1 根系性狀指標(biāo) 由表2 可知，30、60、90 d 的追肥模式C1 根系長度較C2 分別顯著增加28.71%、50.14%、32.70%，根系表面積較C2 分別顯著增加18.62%、28.94%、59.78%，根系體積較C2 分別顯著增加12.45%、35.94%、15.58%；60、90 d 的追肥模式C1根尖數(shù)較C2 分別顯著增加47.54%、24.37%。表明水溶性追肥有利于促進(jìn)根系生長。

表2 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙根系性狀指標(biāo)的影響Table 2 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco root traits

表2（續(xù)）

除30 d 促根劑與不施促根劑處理的根系平均直徑無顯著差異外，其他時(shí)期促根劑處理的根系長度、表面積、平均直徑、體積、根尖數(shù)均整體顯著高于不施促根劑處理。從根系長度來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加70.47%、80.90%、43.65%，60 d 較D4 分別增加49.15%、15.00%、14.53%，90 d較D4分別增加68.29%、48.10%、15.86%；從根系表面積來看，30 d的D1、D2、D3 較D4 分別增加2.84%、85.75%、14.83%，60 d 較D4 分別增加23.94%、39.47%、3.95%，90 d 較D4分別增加93.10%、63.66%、28.60%；從根系平均直徑來看，60 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加0.66%、4.64%、4.64%，90 d 較D4 分別增加1.22%、28.05%、32.32%；從根系體積來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加29.28%、76.13%、1.80%，60 d 較D4 分別增加7.17%、29.05%、9.16%，90 d 較D4 分別增加46.09%、78.98%、30.05%；從根尖數(shù)來看，30 d 的D1、D2、D3 較D4 分別增加16.57%、38.59%、19.32%，60 d 較D4 分別增加49.02%、36.14%、28.74%，90 d較D4分別增加85.69%、78.64%、48.18%。

不同促根劑處理的效果在不同取樣時(shí)期不同。30 d 的根系長度和根尖數(shù)均以D1 和D2 效果較好，根系表面積和根系體積則以D2效果最好；60 d的根系長度和根尖數(shù)以D1 效果最好，根系表面積、根系平均直徑和根系體積均以D2 效果最好；90 d 的根系長度以D1 效果最好，根系平均直徑和根系體積以D2 效果相對(duì)較好，根系表面積和根尖數(shù)則以D1 和D2 效果相對(duì)較好。綜合來看，D1和D2促根劑的效果較好。

從追肥模式與促根劑的互作效果看，根系長度在30、90 d 以C1D2 效果最好，60 d 以C1D1、C1D2 效果較好；根系表面積在30 d 以C1D2 效果最好，60、90 d 以C1D1、C1D2 效果較好；根系平均直徑在60、90 d 以C2D2、C2D3 效果較好；根系體積在90 d 以C1D1 效果最好；根尖數(shù)在30、60、90 d 均以C1D2、C2D1 效果較好。綜合來看，以C1D1、C1D2效果相對(duì)較好。

2.1.2 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙根系性狀的貢獻(xiàn)率 30、60、90 d 的根系長度、表面積、平均直徑、體積和根尖數(shù)的效應(yīng)值均以pEtaD2最高。從5 個(gè)根系性狀指標(biāo)效應(yīng)平均值看，30、60、90 d 均表現(xiàn)為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2。根據(jù)5 個(gè)根系性狀指標(biāo)的效應(yīng)平均值，將3 個(gè)時(shí)期的效應(yīng)值求和，并轉(zhuǎn)化為百分率，結(jié)果顯示，追肥模式、促根劑及其互作對(duì)促進(jìn)根系生長的貢獻(xiàn)率分別占27.64%、39.24%和33.12%，可見促根劑對(duì)根系影響最大，其次是互作，追肥模式對(duì)根系的影響相對(duì)較小。

2.2 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙地上部生長的影響

2.2.1 烤煙地上部生長指標(biāo) 由表3 可知，30 d 的追肥模式C1 莖圍、最大葉面積較C2 分別顯著增加10.47%、10.22%；60 d的追肥模式C1株高、莖圍、最大葉面積較C2分別顯著增加3.31%、3.36%、9.19%。表明水溶性追肥有利于促進(jìn)烤煙地上部生長。

表3 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙地上部生長的影響Table 3 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco aboveground growth

表3（續(xù)）

不同促根劑處理效果在不同取樣時(shí)期不同，由于打頂和留葉數(shù)的影響，加之烤煙處于成熟階段，90 d的不同促根劑處理烤煙地上部生長指標(biāo)均無顯著差異。30 d的株高D1、D2、D3較D4分別增加30.98%、45.89%、10.33%，莖圍較D4 分別增加9.73%、13.57%、4.52%，葉片數(shù)較D4 分別增加18.80%、24.31%、13.45%，最大葉面積較D4 分別增加24.76%、33.83%、14.95%；60 d的株高D1、D2、D3較D4分別增加13.28%、8.98%、2.36%，莖圍較D4 分別增加8.18%、11.01%、3.05%，葉片數(shù)較D4 分別增加8.11%、5.41%、0.00%，最大葉面積較D4 分別增加35.52%、17.92%、9.06%；綜合來看，D1和D2促進(jìn)地上部生長效果較好。

從追肥模式與促根劑互作效果看，30 d 株高以C2D2、葉片數(shù)以C1D2、莖圍和最大葉面積均以C1D1、C1D2 效果較好；60 d 株高以C1D1、葉片數(shù)和莖圍均以C1D1和C1D2、最大葉面積以C1D1效果較好。綜合來看，以C1D1、C1D2效果較好。

2.2.2 水溶性追肥配施促根劑對(duì)烤煙地上部生長的貢獻(xiàn)率 從追肥模式、促根劑及其互作效應(yīng)看，30、60、90 d 的 株 高 均 表 現(xiàn) 為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30 d 的莖 圍 為pEtaC2＞pEtaD2＞pEtaC×D2，60 d 的 莖 圍 為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2，90 d 的 莖 圍 為PEtaC×D2＞pEtaD2＞PEtaC2；30、60、90 d 的葉片數(shù)均表現(xiàn)為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；30、60、90 d 的 最 大 葉 面 積 均 表 現(xiàn) 為pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2；從5 個(gè)根系性狀指標(biāo)效應(yīng)平均值看，30、60、90 d 均表現(xiàn)為pEtaD2＞PEtaC×D2＞PEtaC2。追肥模式、促根劑及其互作對(duì)促進(jìn)地上部生長的貢獻(xiàn)率分別為17.85%、56.79%和25.36%，可見促根劑對(duì)烤煙地上部生長的影響最大，其次是互作，追肥模式對(duì)烤煙地上部生長的影響相對(duì)較小。

2.3 水溶性追肥配施促根劑對(duì)鮮煙葉SPAD 值的影響

SPAD 值代表葉片葉綠素含量的相對(duì)值。由圖1可知，30 d的SPAD值表現(xiàn)為D1顯著高于D3和D4，90 d的SPAD 值表現(xiàn)為促根劑D2顯著高于D3，不同追肥模式下的鮮煙葉SPAD 值均無顯著差異。從追肥模式與促根劑互作效果看，60 d 的SPAD 值以C1D1、C2D2 較高?？梢?，追肥模式對(duì)煙葉SPAD 值無明顯影響，促根劑D1和D2處理有利于提高煙葉SPAD值。

圖1 水溶性追肥配施促根劑對(duì)鮮煙葉SPAD值的影響Fig.1 Effects of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

從追肥模式、促根劑及其互作對(duì)鮮煙葉SPAD 值的貢獻(xiàn)效應(yīng)看，30 d的SPAD值為pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；60 d 的SPAD 值 表 現(xiàn) 為pEtaC×D2＞pEtaD2＞pEtaC2；90 d 的SPAD 值為pEtaD2＞pEtaC2＞pEtaC×D2。從3 個(gè)時(shí)期的平均值看，pEtaD2＞pEtaC×D2＞pEtaC2；追肥模式、促根劑及其互作對(duì)SPAD 值的貢獻(xiàn)率分別為14.49%、51.40%和34.11%，可見促根劑對(duì)鮮煙葉SPAD 值的影響最大，其次是互作，追肥模式對(duì)鮮煙葉SPAD 值的影響較小（表4）。

表4 水溶性追肥配施促根劑對(duì)鮮煙葉SPAD值的貢獻(xiàn)Table 4 Contribution of water-soluble topdressing with root-promoting agents on tobacco leaf SPAD value

3 討論

煙草根系影響著烤煙煙堿的合成及其對(duì)養(yǎng)分的吸收［20］，其發(fā)育狀況不僅對(duì)煙草生長具有重要影響［21］，而且顯著影響著煙草品質(zhì)與產(chǎn)量［22］。前人研究發(fā)現(xiàn)，植物生長調(diào)節(jié)劑、殼聚糖等促根劑可促進(jìn)煙苗根系生長，提高煙苗素質(zhì)［23-25］，陳鵬宇等［8］通過盆栽試驗(yàn)表明，殼聚糖、萘乙酸+吲哚丁酸、復(fù)硝酚鈉+海藻酸鈉、生根粉和生物促根劑均能顯著增加低溫下烤煙的株高、莖圍和地上部干物質(zhì)積累，并促進(jìn)根系發(fā)育。湖南稻作煙區(qū)烤煙移栽后至旺長前期常處在低溫陰雨環(huán)境條件［26］，不利于煙株還苗和根系生長。本研究發(fā)現(xiàn)，施用促根劑可促進(jìn)烤煙根系和地上部生長，提高煙葉中的葉綠素含量水平，從而提高烤煙植株對(duì)養(yǎng)分的吸收利用能力，為稻茬烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，促根劑以礦源腐殖質(zhì)和惡霉·稻瘟靈乳油對(duì)烤煙生長促進(jìn)效果較好。

沈晗等［27］研究認(rèn)為在化肥減量情況下采用水溶性肥料追肥能夠提高肥料利用率，促進(jìn)根系生長和煙株干物質(zhì)積累；夏昊等［28］研究認(rèn)為水溶性追肥替代常規(guī)追肥可促進(jìn)烤煙生長，提升烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)。本研究將提苗肥和追肥改為全水溶性肥，富含黃腐酸、抗病解磷復(fù)合功能菌等，可促進(jìn)大田烤煙根系及地上部生長，這與前人研究結(jié)論一致［27-28］。可見追肥性質(zhì)對(duì)烤煙大田生長有著至關(guān)重要的影響，這主要與水溶性追肥中的功能性物質(zhì)可以改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)根系生長發(fā)育［13，29］有關(guān)。

本研究采用雙因素試驗(yàn)，采用pEta2值判斷促根劑和水溶追肥及其互作試驗(yàn)效果，能客觀地反映變量效應(yīng)強(qiáng)弱及其真實(shí)強(qiáng)度［30-32］。本研究結(jié)果表明，從對(duì)烤煙根系生長影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻(xiàn)率分別占27.64%、39.24%和33.12%；從對(duì)烤煙地上部生長影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻(xiàn)率分別占17.85%、56.79%和25.36%；從對(duì)煙葉SPAD值影響來看，追肥模式、促根劑及其互作的貢獻(xiàn)率分別占14.49%、51.40%和34.11%。綜合考慮，促根劑對(duì)烤煙生長影響最大，其次是促根劑與追肥互作。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，促根劑和水溶性追肥對(duì)烤煙地上部分及根系生長均有促進(jìn)作用，但以水溶性追肥配施礦源腐殖質(zhì)和惡霉·稻瘟靈乳油兩種促根劑的效果更好，且促根劑對(duì)烤煙生長的貢獻(xiàn)率最大，其次是促根劑和水溶性追肥互作。因此，在南方低溫陰雨的稻作煙區(qū)，稻茬烤煙移栽時(shí)添施合適的促根劑有利于促進(jìn)烤煙早生快發(fā)，不僅可以提高追肥效果，還能促進(jìn)烤煙地下和地上部生長。