孫意佳 王飛 鄢敏 賀帥 肖佳冰 劉東陽 張明金 張遠(yuǎn)蓋 羅東升 席飛虎 景延秋

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.10.013

摘要：為研究不同酵素菌肥及用量對煙苗生長發(fā)育的作用，探究其對煙苗根系及烤后煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，以中川208為供試品種，以漂浮育苗的育苗方式，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在煙苗小十字期時(shí)噴施不同濃度配比（0.5、1.0、1.5 mL/L）的不同酵素菌肥（日本活力酵素、糖木酵素和牛奶酵素），以不施用酵素菌肥的處理作為對照（CK），分析成苗期煙苗的農(nóng)藝性狀、根系活力、干物質(zhì)積累量、葉綠素含量和相關(guān)酶活性以及烤后煙經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。結(jié)果表明，對煙苗施用不同種類及用量的酵素菌肥，與CK相比，酵素菌肥可提高煙苗根長、株高、根干重等農(nóng)藝性狀，提升超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性，提升幼苗根系活力、葉片葉綠素含量，提升根系可溶性蛋白含量，部分差異達(dá)顯著水平（P<0.05），提高烤后煙經(jīng)濟(jì)性狀，且均為1.0 mL/L糖木酵素處理的提升效果優(yōu)于其他處理。綜上，不同酵素菌肥及用量處理在煙苗的農(nóng)藝性狀、抗氧化酶活性、幼苗根系活力、葉片葉綠素含量以及根系可溶性蛋白含量上存在顯著差異，施加不同種類及用量的酵素菌肥能夠提升煙苗的農(nóng)藝性狀、抗氧化酶活性、幼苗根系活力、葉片葉綠素含量以及根系可溶性蛋白含量；1.0 mL/L糖木酵素對于烤煙幼苗的改善效果整體優(yōu)于其他處理。

關(guān)鍵詞：煙草育苗；酵素肥；根系發(fā)育；農(nóng)藝性狀；經(jīng)濟(jì)性狀

中圖分類號：S572.06? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）10-0098-06

收稿日期：2022-06-30

基金項(xiàng)目：四川省煙草公司宜賓市公司資助項(xiàng)目（編號：SCYC202111）；貴州省煙草公司畢節(jié)市公司資助項(xiàng)目（編號：2024XM22）。

作者簡介：孫意佳（1999—），女，河南平頂山人，碩士研究生，主要從事煙草栽培、煙草化學(xué)與煙草加工工藝研究。E-mail：1158418946@qq.com。

通信作者：景延秋，博士，教授，主要從事煙草化學(xué)研究。E-mail：jingyanqiu72t@163.com。

煙草作為重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，在我國社會與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要作用，其中煙苗根系是影響煙葉產(chǎn)質(zhì)量和煙草生產(chǎn)及卷煙加工的重要因素。想要培育一個(gè)良好的根系，就是要增加對土地的營養(yǎng)利用，良好的根系對植物的吸收率有促進(jìn)作用，而對其生長的最大益處就是對土壤的充分利用，有利于植物的正常生長［1］。有研究發(fā)現(xiàn)，酵素菌肥能明顯促進(jìn)烤煙根系的生長，提高煙株幼苗的相關(guān)根系指標(biāo)［2］。馬欣等研究發(fā)現(xiàn)，對植株幼苗施加酵素菌肥可顯著提高植物幼苗的根系活力，促進(jìn)細(xì)根生長，增加幼苗干物質(zhì)積累，增強(qiáng)幼苗抗逆性［3］。

日本活力酵素、糖木酵素和牛奶酵素均屬于酵素菌肥，孔祥海研究指出，酵素菌肥具有高氧發(fā)酵能力，不僅能分解稻草、雜草和鋸末等有機(jī)廢物，還能用酶催化頁巖、沸石和其他礦物質(zhì)，為植物提供維生素、核酸、氨基酸、生長因子和其他活性成分，也可以使化肥等有害成分分解［4］。植物不能直接利用的土壤中的殘留營養(yǎng)物質(zhì)以及磷、鉀等養(yǎng)分也可以被分解，從而提高土壤有效養(yǎng)分含量，減少有機(jī)污染，實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)［5］。

根系活力直接反映植物根系生長狀況?？寡趸甘且环N植物保護(hù)酶，其活性直接反映了植物的抗性水平［6］。可溶性蛋白質(zhì)是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它的含量與植物的抗逆性呈正相關(guān)關(guān)系［7］。葉片中的葉綠素與植株的光合作用有關(guān)。目前國內(nèi)外關(guān)于煙草栽培后根系發(fā)育的生理特性被廣泛研究，但是關(guān)于酵素系列肥料對烤煙根系發(fā)育生理狀態(tài)的影響沒有太多研究。在川南植煙地區(qū)，煙農(nóng)每年均按照生產(chǎn)章程進(jìn)行育苗，在育苗方法上少有創(chuàng)新，且存在因煙種問題導(dǎo)致苗期生長緩慢，或者育苗棚環(huán)境問題等使得煙苗出現(xiàn)病害等情況，從而導(dǎo)致烤煙的品質(zhì)和產(chǎn)量無法得到保障。培育壯苗的關(guān)鍵指標(biāo)之一是成苗期煙草是否擁有發(fā)達(dá)的根系。因此，本研究通過探索3種酵素肥施肥模式對煙草幼苗根系發(fā)育的影響，發(fā)掘?qū)嶋H煙草漂浮育苗效果，旨在促進(jìn)煙草幼苗根系發(fā)育，提高根系活力，另外對葉片葉綠素也有一定的促進(jìn)效果，以期為培育壯苗及提升煙葉品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2022年2—4月在四川省瀘州市古藺縣大寨苗族鄉(xiāng)大寨煙站（海拔1 156 m，105.65°E，28.13°N）進(jìn)行。當(dāng)?shù)貧庀筇卣鳎?—4月，煙棚平均氣溫26.5 ℃，平均濕度87%。實(shí)測土壤理化性質(zhì)：育苗期，1～5 mm粒徑的基質(zhì)含量大于40%；基質(zhì)容重為0.15～0.35 mg/cm3；總孔隙度為70%～95%；電導(dǎo)率為800 μS/cm；苗床期基質(zhì)pH值為5.0～6.8。移栽后土壤pH值為6.45，有機(jī)質(zhì)含量15.90 g/kg，含量處于中等水平，全氮含量 1.80 g/kg，土壤堿解氮含量47.15 mg/kg，含量較豐富，速效磷含量36.60 mg/kg，速效鉀含量 275.40 mg/kg。供試品種為中川208，出苗至成苗時(shí)間50 d左右。嚴(yán)格按本地優(yōu)質(zhì)煙草技術(shù)規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)和培育。在育苗期間，由四川省煙草公司瀘州市統(tǒng)一配制的煙苗專用肥料培育，專用肥中具有烤煙幼苗生長所需要的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素（N+P2O5+K2O含量≥50%）；糖木酵素由山東百興福農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司提供，日本活力酵素由青島岳恒國際貿(mào)易有限公司提供，牛奶酵素由鄭州田豐生化工程有限公司提供。

1.2? 處理設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用漂浮育苗技術(shù)，通過隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，在設(shè)置 3 種酵素菌肥的基礎(chǔ)上，每種酵素菌肥的施用量分別設(shè)置濃度為0.5、1.0、1.5 mL/L，以不施用酵素菌劑作為對照，共10個(gè)處理，詳見表1。其中，在幼苗進(jìn)入萌發(fā)階段后，在幼苗生長至小十字期時(shí)首次葉面噴施。待煙苗進(jìn)入豎葉期第2次施用。在幼苗生長至成苗期觀察記錄煙草幼苗生長的各項(xiàng)指標(biāo)。隨機(jī)選取10個(gè)生長均勻的煙株，測定不同處理煙株葉數(shù)、根系指標(biāo)等農(nóng)藝性狀以及相關(guān)數(shù)據(jù)；對不同酵素處理的根長進(jìn)行測量；進(jìn)行葉綠素含量等生理指標(biāo)的檢測。

日本活力酵素的氨基酸含量≥100 g/L；牛奶酵素Mn+Zn+B含量≥100 g/L；糖木酵素的糖木蛋白含量≥300 g/L、螯合鈣含量≥9 g/L、螯合鋅含量>6 g/L、螯合鐵含量≥3 g/L、硼含量>2 g/L。小區(qū)長×寬為228 cm×144 cm，煙苗行距株距均為3 cm左右。

1.3? 測定方法

1.3.1? 煙草幼苗農(nóng)藝性狀和根系指標(biāo)的測定? 于出苗后至生長到50 d進(jìn)行取樣。其中，根據(jù)中國煙葉工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》進(jìn)行農(nóng)藝性狀測定。采用甲烯藍(lán)法測量根系容積［8］。采用氯化三苯基四氮唑還原法（TTC）測定根系活力［9］。

1.3.2? 酶活性及相關(guān)指標(biāo)的測定? 在抽樣當(dāng)日（從出苗到成熟期），在各單元中隨意選擇10株生長較好的幼苗（包括地上及地下部分），對其進(jìn)行抗氧化酶譜分析。用氮藍(lán)四唑光化還原方法測量超氧化物歧化酶（SOD）活性［10］；愈創(chuàng)木酚法檢測過氧化物酶（POD）活性［11］；利用紫外吸收（UV）法檢測過氧化氫酶（CAT）活性［12］；用考馬斯亮藍(lán)G-250方法檢測可溶性蛋白（SP）含量［13］；采用分光光度法測定葉綠素含量。

1.3.3? 烤煙后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測定? 各小區(qū)在采收時(shí)進(jìn)行掛牌，經(jīng)過調(diào)制后，根據(jù)當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級。根據(jù)等級，對中上等煙分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算產(chǎn)值、產(chǎn)量、比例和均價(jià)。

1.4? 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2019對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，利用 SPSS 20.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性差異分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 酵素肥對烤煙幼苗農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，不同酵素菌肥處理的烤煙株高存在顯著差異（P<0.05），T5處理（1.0 mL/L糖木酵素）的株高最高，達(dá)27.77 cm，CK（沒有添加酵素菌肥）的株高最低，僅25.20 cm；T2（1.0 mL/L日本活力酵素）處理和T5處理的莖圍較粗，達(dá)2.05 cm以上，T5處理顯著高于T2處理以外的其他處理（1.67～2.03 cm）；最大葉長以T5處理最長，其次是T2、T6（1.5 mL/L糖木酵素）處理，均在22 cm以上，顯著高于T4（0.5 mL/L糖木酵素）處理外的其他處理，而CK的最大葉長不足19 cm，T1（0.5 mL/L日本活力酵素）、T7（0.5 mL/L牛奶酵素）、T8（1.0 mL/L牛奶酵素）和T9（1.5 mL/L牛奶酵素）處理的最大葉長均不足20 cm；最大葉寬以T5處理最寬，為9.53 cm，其次為T2處理，T5處理顯著高于T2處理以外的其他處理，CK、T1處理最低；有效葉片數(shù)以T5處理最多，達(dá)6.90張，T9處理的有效葉片數(shù)最少。綜上所述，施用1.0 mL/L糖木酵素的烤煙農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對較好，其次是1.0 mL/L日本活力酵素處理，不施用酵素菌肥的烤煙農(nóng)藝性狀相對較差。

2.2? 酵素肥對烤煙幼苗根系生長勢的影響

由表3可知，不同酵素菌肥處理的烤煙最大根長存在顯著差異，以T5處理的最大根長最長，達(dá)7.87 cm，以T9處理、CK的最大根長最短，分別為5.90、6.33 cm；T2、T4、T5和T6處理的根體積較大，達(dá)1.30 cm3以上，明顯高于其他處理（0.50～0.93 cm3）；根干重以T2和T5處理較高，達(dá)0.45 g以上，明顯高于其他處理；莖葉干重以T6處理最高，其次是T5處理，除T8和T9處理顯著低于T5、T6處理外，其他處理間差異不顯著；各處理根冠比無顯著差異。綜上表明，施用1.0 mL/L糖木酵素的烤煙農(nóng)藝性狀表現(xiàn)相對較好，其次是1.0 mL/L日本活力酵素，不施用酵素菌肥及施用牛奶酵素處理的烤煙根系生長勢相對較差。

2.3? 酵素肥對烤煙幼苗根系活力的影響

由圖1可知，T5處理的烤煙根系活力顯著高于其他處理；與CK相比，T5處理的煙株根系活力提高79.71%；其次是T2處理，相較于CK提高38.21%。綜上所述，施用1.0 mL/L糖木酵素更有利于烤煙根系的生長發(fā)育。

2.4? 酵素肥對烤煙幼苗根系抗氧化酶活性的影響

由圖2可知，各處理苗期烤煙根系POD活性表現(xiàn)為T5＞T2＞T4＞T7＞T6＞T3＞T1＞T8＞T9＞CK，其中，T5處理的活性最強(qiáng)，其次是T2處理，除CK和T8、T9處理POD活性較低外，其余處理之間差異不顯著，但T5處理POD活性顯著高于CK和T8、T9處理，CK的POD活性最低，顯著低于其他處理?？梢钥闯?，與不施用酵素菌肥相比，施用不同濃度的酵素菌肥在不同程度上提升了根際微生物的活躍水平，促進(jìn)了根系呼吸作用，使POD活性增強(qiáng)。各處理苗期烤煙的根系CAT活性表現(xiàn)為T5＞T3＞T2＞T6＞T4＞T1＞T7＞T8＞T9＞CK，T5處理的根系CAT活性顯著高于其他處理。與CK相比，T3、T5處理的根系CAT活性分別提高60.2%、77.7%。T5處理的SOD活性最高，顯著高于其他處理，T1、T2、T3、T4、T6、T7處理次之，顯著高于CK、T8、T9處理，CK的SOD活性最低。說明施用糖木酵素和日本活力酵素有利于增強(qiáng)烤煙根系SOD活性。

2.5? 酵素肥對烤煙幼苗根系可溶性蛋白含量的影響

可溶性蛋白作為植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量越多，植物的抗逆能力越強(qiáng)。由圖3可知，T5處理與CK相比有顯著性提高，增幅達(dá)24.44%。由于該物種自身有強(qiáng)烈的親水性，可以通過提高對其細(xì)胞保水的性能從而使植物的抗性得到提升［14］。施用糖木酵素促進(jìn)了烤煙幼苗根系的發(fā)育，提高了幼苗的抗逆性，提升了根系中所含的可溶性蛋白含量。

2.6 ?酵素肥對烤煙幼苗葉綠素含量的影響

由圖4可知，糖木酵素和日本活力酵素處理對煙株葉綠素合成的貢獻(xiàn)率最高，1.0 mL/L糖木酵素和日本活力酵素處理幼苗中葉綠素含量顯著高于牛奶酵素處理和CK，與CK相比分別增加了45.18%、

36.90%，而牛奶酵素處理與CK差異不顯著。3種酵素肥的施用均不同程度促進(jìn)了煙草葉片葉綠素的合成，進(jìn)而促進(jìn)煙草植株的光合作用。葉綠素含量直接關(guān)系到葉片光能捕獲、傳遞和轉(zhuǎn)化的效率［15］，而日本活力酵素和糖木酵素能明顯改善煙株

的光合作用，并能明顯促進(jìn)植株的根生長，增加葉綠素的水平。

2.7? 微生物菌劑育苗對烤煙產(chǎn)值產(chǎn)量的影響

由表4可知，各酵素菌肥處理在苗期后，產(chǎn)量均比CK有不同程度提高。其中，T5處理產(chǎn)量最高，較CK增產(chǎn)48.82%；T2和T6處理較CK烤后煙葉產(chǎn)量也有大幅增加，增幅分別為35.21%和24.80%。糖木酵素處理和日本活力酵素處理與CK相比都提高了產(chǎn)值和均價(jià)，其中牛奶酵素處理的產(chǎn)量和均價(jià)相差不大。T5處理的上等煙和中上等煙比例最高，其上等煙比例較CK增加18.81百分點(diǎn)，中上等煙比例增加10.21百分點(diǎn)，故產(chǎn)值在所有處理中最高。結(jié)果表明，在苗期施用1.0 mL/L糖木酵素能大幅提升中上等煙比例，增加煙葉的均價(jià)和產(chǎn)值。

3? 討論

瀘州煙區(qū)位于云、貴、川、渝交界處，烤煙種植區(qū)域基本處于山地以及海拔較高的地區(qū)，如何提高當(dāng)?shù)乜緹熎焚|(zhì)是關(guān)鍵［16］。酵素菌肥中含有生物酶、礦物源類激素、肽蛋白、氨基酸、核酸、維生素等，通過提高煙苗對基質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)的高效利用從而促進(jìn)煙草根系生長。本研究發(fā)現(xiàn)，酵素菌肥提高了烤煙幼苗的抗逆性，增強(qiáng)了烤煙幼苗的保護(hù)酶活性，增加了根系的保水能力，使得根系發(fā)育良好，達(dá)到促根壯苗的效果，提高了葉綠素含量，促進(jìn)了光合作用，為后期煙葉的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)奠定了良好的基礎(chǔ)。

陳倩等研究發(fā)現(xiàn)，酵素菌能與大量的菌種發(fā)生反應(yīng)，有助于微生物菌的生長，較強(qiáng)的新陳代謝功能生產(chǎn)了多種酵素和生物有效物質(zhì)［17］。何鐵柱等研究發(fā)現(xiàn)，酵素菌還包括黏膜酶、蛋白酶、氧化酶、尿激酶、蔗糖酶、脂類、醇解酶等［18］。本研究證實(shí)適量濃度的酵素菌肥對煙株幼苗根系生長有促進(jìn)作用，這可能是由于提高了烤煙根系的吸收能力，增強(qiáng)了烤煙對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收速率，從而影響了烤煙苗期根際生長狀態(tài)，但仍需進(jìn)一步研究。徐宗才等研究發(fā)現(xiàn)，酵素富含大量有機(jī)物質(zhì)和微量元素，對促進(jìn)植物生長、營養(yǎng)吸收，提高根際土壤活性有一定的作用［19］，本研究結(jié)果與之一致。這可能是因?yàn)榛|(zhì)和土壤中存在的一些營養(yǎng)元素難以被煙株有效吸收，通過酵素菌肥的調(diào)節(jié)增強(qiáng)煙株對其的吸收，從而提高了煙株幼苗根系活力。逆境脅迫會使植物體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧增加，同時(shí)刺激了植物體內(nèi)SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性增加［20］，這可能是因?yàn)槭┯媒退鼐始せ盍酥参镏械目寡趸副Ｗo(hù)系統(tǒng)，從而盡快消除植物體內(nèi)由于逆境而產(chǎn)生的過多有害自由基［21］?？扇苄缘鞍踪|(zhì)與植物的保水性能密切相關(guān)。在煙葉漂浮育苗過程中，氣溫是影響煙株生長的主要因子，而苗床的氣溫會引起一系列問題［22］。本研究發(fā)現(xiàn)，噴施酵素菌肥可進(jìn)一步提高可溶性蛋白質(zhì)在烤煙葉片中的積累量，說明酵素菌肥可誘導(dǎo)植物體內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性蛋白的累積，提高烤煙幼苗的抗冷性。酵素菌肥對提高烤煙幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量作用顯著，說明酵素菌肥能夠有效減少烤煙幼苗生長過程遇到的傷害，增強(qiáng)抗低溫能力。這與番茄、山茶花的研究結(jié)果［23-24］一致。葉片中的葉綠素與植株的光合作用有關(guān)，本研究發(fā)現(xiàn)，與對照相比，葉面噴施酵素菌肥顯著提高了烤煙幼苗總?cè)~綠素含量，這可能是通過增加烤煙幼苗葉片葉綠素含量的積累及增大接收光能的開展度，從而加強(qiáng)對光能的捕獲，促進(jìn)光合作用，達(dá)到促進(jìn)有機(jī)物積累，最終增產(chǎn)的結(jié)果［25］。施用酵素菌肥后，葉綠素含量有所增加，這與陳財(cái)志等的研究結(jié)果［26］一致，說明煙草幼苗生長增強(qiáng)，烤煙幼苗根系的光合作用能力增強(qiáng)，根系生長發(fā)育呈正向發(fā)展。

4? 結(jié)論

在煙苗小十字期時(shí)噴施不同濃度酵素菌肥均可在不同程度上提高烤煙幼苗根際指標(biāo)，最終達(dá)到烤后煙增值、增產(chǎn)的效果。因此，在瀘州煙區(qū)實(shí)際生產(chǎn)中，推薦向煙草漂浮育苗營養(yǎng)液中添加糖木酵素和日本活力酵素肥，作為烤煙育苗時(shí)期一種促進(jìn)根系生長發(fā)育的調(diào)控手段，促進(jìn)煙苗根系發(fā)育，培育壯苗。

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