張陽，王新月，謝會雅，何志群，劉昭偉，陳舜堯，蔡奇，夏冰，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，煙葉原料保障創(chuàng)新研究中心，湖南 長沙 410128； 3 北京恩格蘭環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100032)

南方稻茬烤煙一般采用煙稻復(fù)種模式，移栽期常遇低溫陰雨天氣，迫切需要培育具有較為寬泛的適栽期、能夠延遲移栽的煙苗來應(yīng)對氣候的不穩(wěn)定性。 目前，采用南方稻作煙區(qū)推廣的水旱兩段式育苗培育的煙苗適栽期較長，遇到低溫陰雨天氣狀況可延遲移栽。 但兩段式育苗存在投入的物化成本和勞動力成本較高的問題，其劣勢也愈來愈明顯。 傳統(tǒng)育苗方法采用200 孔育苗盤進行漂浮育苗[1-2]，適合移栽的葉齡為6 ～7 葉期，一旦延遲移栽，煙苗之間空隙小，爭光、爭肥矛盾突出，成苗期的煙苗細(xì)長，易出現(xiàn)高腳煙苗[3]，且煙苗基部容易感染莖腐病。 傳統(tǒng)的漂浮育苗，煙苗漂浮在水中生長，會長出水生根和螺旋根[4]，這些根系在移栽后部分會腐爛，影響烤煙伸根期的生長。 同時，稻作煙區(qū)的烤煙移栽后至伸根期，正值南方低溫陰雨時期，移栽后成苗率低，還苗期長，導(dǎo)致伸根期烤煙長勢弱。 改進漂浮育苗方法，培育壯根苗，縮短稻茬烤煙還苗期已成為南方稻作煙區(qū)亟待解決的問題。 臘貴曉等[5]、趙輝等[6]研究認(rèn)為，減少漂浮育苗盤孔數(shù)有利于烤煙煙苗生長發(fā)育。 高華軍等[7]研究認(rèn)為，136 孔和78孔育苗盤可提高雪茄煙煙苗素質(zhì)，有利于煙株在大田的生長。 張朝輝[8]認(rèn)為，在漂浮育苗基質(zhì)中添加微生物菌肥，有利于改善煙苗素質(zhì)。 肖雨沁等[9]研究表明，微生物能提高煙苗根系活力，增強煙苗抗逆性。 目前，國內(nèi)外關(guān)于育苗盤孔數(shù)和微生物菌劑對煙苗生長的影響研究報道較多，但將育苗盤孔數(shù)和微生物菌劑結(jié)合應(yīng)用于培育長葉齡煙苗的報道較少。 鑒于此，本研究采用雙因素試驗，分析不同育苗盤孔數(shù)和微生物菌劑及其互作對長葉齡煙苗(8 ～10葉齡)生長的影響，旨在為湖南稻作煙區(qū)培育可延遲移栽的長葉齡煙苗，縮短烤煙還苗期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2021—2022 年在湖南省株洲市茶陵縣(26°46′59″N，113°45′0″E)進行。 該地屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，海拔870 m，年均降水量1 423 mm，年均日照1 744.7 h，年平均氣溫17.9 ℃，太陽輻射總量470.24 J/cm3，無霜期290 d。 供試烤煙品種為云煙87。 供試菌劑為恩格蘭微生物菌劑，有效活菌數(shù)≥100 億/g。 育苗盤長、寬、高為66 cm×33.5 cm×5 cm，200 孔育苗盤孔內(nèi)徑23 mm×23 mm，136 孔育苗盤孔內(nèi)徑30 mm×30 mm。

1.2 試驗設(shè)計

采用雙因素試驗，A 因素為育苗盤規(guī)格，設(shè)A1(136 孔泡沫漂浮育苗盤)、A2(200 孔泡沫漂浮育苗盤)2 個水平；B 因素為微生物菌劑，設(shè)B1(基質(zhì)中添加微生物菌劑)、B2(基質(zhì)中不添加微生物菌劑)2個水平。 4 個處理，各育苗8 盤。 2021 年12 月27日播種，采取工場化漂浮育苗。 微生物菌劑添加量為200 g/kg 基質(zhì)，將微生物菌劑與基質(zhì)拌勻。 播種后將添加菌劑的育苗盤與未添加菌劑的育苗盤分別擺放于2 個苗池中，于8 葉齡和10 葉齡分別取樣檢測。 育苗期間其他管理參照當(dāng)?shù)丶夹g(shù)規(guī)程。

1.3 檢測指標(biāo)及方法

根系性狀指標(biāo):每處理選取5 株煙苗洗凈，用LA-2400 多參數(shù)根系分析系統(tǒng)測定煙苗的根長、根表面積、根體積、根直徑及根尖數(shù)[10]，并采用Win-RHIZO 進行數(shù)據(jù)分析。

根系活力:每處理選取5 株煙苗洗凈，采用改良的氯化三苯基四氮唑(TTC)法測定根系活力[11]。

地上部分生長指標(biāo):每處理選取煙苗10 株，測量煙苗莖高、莖圍、最大葉長、最大葉寬，按照以下公式計算葉面積:葉面積＝葉長×葉寬×0.634 5。

干物質(zhì)積累:每處理選取煙苗10 株，將地上部分和地下部分分開，用吸水紙吸干表面水分后，立即用分析天平稱量根、莖、葉各部分的鮮質(zhì)量，然后放入烘箱，105 ℃殺青10 min，70 ℃烘干至恒重，計算根冠比和鮮干比。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用Excel 2010 及SPSS 20.0 軟件進行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析，采用新復(fù)極差法進行多重比較；根據(jù)η2值[12-13]評價育苗盤孔數(shù)、微生物菌劑及其互作對煙苗的影響程度。

2 結(jié)果分析

2.1 不同處理對煙苗根系性狀指標(biāo)的影響

由表1 可知，8 葉期，A1 處理的根系總長度、表面積、平均直徑、根體積和根尖數(shù)顯著高于A2 處理；10 葉期，兩者的根系指標(biāo)差異不顯著。 8 葉期，A1 處理的根系總長度、表面積、平均直徑、根體積、根尖數(shù)分別較A2 高12.09%、82.29%、66.67%、16.67%、100%、38.69%；10 葉期，則分別高16.91%、17.87%、16.48%、21.05%、16.67%、7.15%。 8 葉期，B1 處理的根表面積、平均直徑、根體積、根尖數(shù)分別較B2 處理高14.63%、8.33%、50%、21.66%，且根表面積和根尖數(shù)差異顯著。 10 葉期，B1、B2 處理的根系指標(biāo)差異均不顯著。 從育苗盤孔數(shù)與微生物菌劑互作效應(yīng)來看，8 葉期以A1B1 處理的根表面積、平均直徑、根體積、根尖數(shù)最高，其根表面積和根尖數(shù)顯著高于其他處理，其次為A1B2；10 葉期，以A1B1 處理的根表面積、平均直徑、根體積和根尖數(shù)最高，但不同處理間均無顯著差異。

表1 不同處理下的煙苗根系性狀指標(biāo)及其效應(yīng)Table 1 Root traits index and effects of different treatments

從育苗盤孔數(shù)與微生物菌劑及其互作效應(yīng)看，2個葉齡期的煙苗根系總長度、表面積、平均直徑、根體積、根尖數(shù)均為η2A＞η2B＞η2A×B。 將2 個葉齡期6 個根系性狀指標(biāo)的效應(yīng)平均值求和，并轉(zhuǎn)化為百分率，得到各因素的貢獻率。 育苗盤孔對根系生長的貢獻率占48.47%，微生物菌劑的貢獻率占33.37%，互作貢獻率占18.16%。 由此可見，采用136 孔的育苗盤和添加微生物菌劑的基質(zhì)可促進根系生長，且育苗盤孔數(shù)對根系的生長影響更大。

2.2 不同處理對煙苗根系活力的影響

由圖1 可知，A1 處理的煙苗根系活力在2 個葉齡期均顯著高于A2。 8 葉期，B1 處理根系活力顯著高于B2；10 葉期，B1 處理的根系活力高于B2，但差異不顯著。 從育苗盤孔數(shù)與微生物菌劑互作效果看，8 葉期，根系活力表現(xiàn)為A1B1 ＞A2B1 ＞A1B2 ＞A2B2，且處理間均差異顯著；10 葉期，A1B1 和A1B2 處理的根系活力顯著高于A2B1 和A2B2，A2B1 處理的根系活力顯著高于A2B2。

圖1 不同處理下的煙苗根系活力Fig.1 Root activity of tobacco seedlings with different treatments

從育苗盤孔數(shù)、微生物菌劑及兩者互作的效應(yīng)看，8 葉期的根系活力表現(xiàn)為η2B＞η2A＞η2A×B，10 葉期，根系活力表現(xiàn)為η2A＞η2B＞η2A×B。 從2 個時期的平均值看，育苗盤孔數(shù)對根系活力的貢獻率占44.07%，微生物菌劑的貢獻率占40.88%，互作貢獻率占15.05%。 可見，采用136 孔的育苗盤和添加微生物菌劑的基質(zhì)可提高煙苗根系活力，且育苗盤孔數(shù)對根系的生長影響較大。

2.3 不同處理對煙苗地上部分生長發(fā)育的影響

由表2 可知，8 葉期，A1 處理的莖高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積分別較A2 處理高15.58%、16.71%、2.79%、8.33%、12.00%，且A1 處理的煙苗莖圍顯著高于A2；10 葉期，A1 處理的莖高、莖圍、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積分別較A2 高10.83%、13.16%、6.56%、3.08%、3.95%，但差異不顯著。 8 葉期，B1 處理的莖圍、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積分別較B2 高9.78%、1.04%、8.33%、9.55%，但差異不顯著；10 葉期，B1 處理的煙苗莖圍、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積分別較B2 高5.06%、11.58%、27.13%、42.23%，且差異顯著；B1 處理煙苗莖高在8 葉期和10 葉期均低于B2。 從育苗盤孔數(shù)與微生物菌劑互作效應(yīng)看，8 葉期各處理間差異均不顯著，10 葉期莖圍、葉長、葉面積處理間差異顯著；A1B1 處理的莖圍、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積最高。 綜合分析，采用136孔的育苗盤和添加微生物菌劑的基質(zhì)可促進煙苗長粗、增加葉面積，培育的煙苗莖稈相對較粗、葉片較大。

表2 不同處理下的煙苗地上部生長及其效應(yīng)Table 2 Top growth and effects of different treatments

從育苗盤孔數(shù)、微生物菌劑及兩者互作的效應(yīng)看，8 葉期煙苗莖高表現(xiàn)為η2B＞η2A＞η2A×B，莖圍、最大葉長和最大葉面積表現(xiàn)為η2A＞η2B＞η2A×B；育苗盤孔數(shù)對10 葉期煙苗的莖高和莖圍影響較大，微生物菌劑對煙苗最大葉長、最大葉寬和最大葉面積影響較大，互作效應(yīng)相對較小。 從平均值看，育苗盤孔數(shù)對促進地上部生長的貢獻率占42.50%，微生物菌劑的貢獻率占49.25%，互作貢獻率占8.26%。

2.4 不同處理對煙苗干物質(zhì)積累的影響

由表3 可知，8 葉期，A1 處理的地上部干物質(zhì)和干物質(zhì)總量分別較A2 處理高15.58%、13.16%，且差異顯著；但A1 處理煙苗根冠比和鮮干比分別較A2 低37.04%、15.16%，且差異顯著。 10 葉期，A1 處理地上部、地下部干物質(zhì)、干物質(zhì)總量和根冠比 分 別 較 A2 處 理 高 35.71%、 75%、 38.89%、34.62%。 8 葉期，B1 處理的地上部、地下部干物質(zhì)、干物質(zhì)總量和根冠比分別較B2 處理高23.08%、100%、42.86%、66.67%，B1 處理煙株鮮干比較B2低40.12%，且差異顯著；10 葉期，B1 和B2 處理的各指標(biāo)均無顯著差異，但B1 處理的地上部、地下部干物質(zhì)、干物質(zhì)總量和根冠比較B2 處理高。 說明136 孔育苗盤和添加微生物菌劑的基質(zhì)有利于促進煙苗干物質(zhì)積累。

表3 不同處理下的煙苗干物質(zhì)積累及其效應(yīng)Table 3 Dry matter accumulation and its effects in tobacco seedlings under different treatments

從育苗盤孔數(shù)與微生物菌劑互作效果看，8 葉期，地上部干物質(zhì)和干物質(zhì)總量均表現(xiàn)為A1B1 ＞A1B2＞A2B1＞A2B2，且A1B1 的煙株地上部干物質(zhì)和干物質(zhì)總量顯著高于其他處理，地下部分干物質(zhì)積累也以A1B1 最大；A2B1 處理的煙苗根冠比顯著高于其他處理，A1B1 處理的煙苗鮮干比顯著低于其他處理，說明A1B1 處理的煙苗干物質(zhì)含量較高。10 葉期，A1B1 和A1B2 處理的煙苗地上部、地下部干物質(zhì)、干物質(zhì)總量和根冠比均顯著高于A2B1 和A2B2 處理，鮮干比以A1B1 最小，且顯著低于A1B2和A2B1 處理。

3 討論

趙輝等[6]、高華軍等[14]研究認(rèn)為，育苗盤孔數(shù)較少，所育煙苗根系形態(tài)指標(biāo)較好，這與本研究的136 孔育苗盤所育煙苗根系形態(tài)指標(biāo)、根系活力均優(yōu)于200 孔處理的結(jié)論一致。 育苗盤孔數(shù)少，單個孔穴的體積增加，容納的基質(zhì)也增加，有利于煙苗根系對水分和養(yǎng)分的吸收利用，從而促進根系的生長。也有研究認(rèn)為，煙苗農(nóng)藝性狀指標(biāo)與苗盤孔數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[15-16]；根系體積、根干質(zhì)量、莖葉干質(zhì)量和整株干質(zhì)量均與煙苗密度呈負(fù)相關(guān)[17-19]。 育苗盤孔數(shù)少，煙苗密度小，單株煙苗光照條件好，有利于煙苗健康生長和干物質(zhì)積累。 本研究中采用的136孔育苗盤，擴大了單孔體積，為煙苗根系提供了足夠的生長空間，同時煙苗之間通風(fēng)透光好，可培育出莖粗而不細(xì)長、葉片大而葉柄不長的壯根苗。 而添加微生物菌劑的基質(zhì)可促進煙苗莖稈加粗、葉面積增加。 增加孔徑和添加微生物菌劑均可改善煙苗生長環(huán)境，協(xié)同培育出根系發(fā)達、莖稈粗壯、葉片較大的煙苗。 而這種可延遲移栽的長葉齡壯根苗，能夠擴大煙苗對移栽期的緩沖區(qū)間，提高煙苗對氣候變化的適應(yīng)能力，有利于縮短還苗期和促進伸根期根系生長，促進烤煙早生快發(fā)。

育苗基質(zhì)中添加微生物菌劑可誘導(dǎo)煙苗根部形成生物屏障抵御病原菌的入侵，降低病原菌在煙苗根部定殖的概率，從而減少煙苗病害的發(fā)生[20]。 同時，這些有益菌群定殖后能分泌有機酸，促進煙苗對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與利用，從而促進煙苗根尖數(shù)增加和提高根系活力[21]，還能促進煙苗莖圍加粗及根系干物質(zhì)積累[22]。 本研究中，添加微生物菌劑的處理根系干物質(zhì)總量和根冠比增加，能增強伸根期煙株的抗逆能力，為大田期的生長奠定基礎(chǔ)。

本研究為雙因素試驗，采用η2值判斷育苗盤孔、微生物菌劑及兩者互作的效應(yīng)，能客觀地反映變量效應(yīng)強弱及其真實強度[23-25]，在分析多因素、多指標(biāo)效應(yīng)時具有一定借鑒意義。

4 結(jié)論

綜合分析，采用136 孔育苗盤和添加微生物菌劑的基質(zhì)可促進煙苗根系和地上部生長，有利于煙苗干物質(zhì)積累。 育苗盤孔數(shù)主要影響根系性狀指標(biāo)，微生物菌劑主要影響地上部生長和干物質(zhì)積累。南方稻作煙區(qū)選擇136 孔育苗盤，并在基質(zhì)中添加微生物菌劑，有利于培育8 ～10 葉齡的長葉齡壯根苗，對促進早生快發(fā)具有重要意義。