植物生長調節劑GGR對香料煙根系發育及活力的影響

劉峰峰，符云鵬*，宋玉川，賀曉輝，屈生彬，羅威輝

（1.河南農業大學，國家煙草生理生化研究基地，鄭州 450002；2.云南煙草保山香料煙有限責任公司，云南 保山 678000 ）

煙草的根系不僅是重要的吸收器官，而且還是煙堿、激素、氨基酸等重要有機物質的合成器官，根系的發育及活力的高低在某種程度上與煙株的生長發育以及煙葉的產量和品質有著密切聯系[1-4]。因此，對煙草根系的研究已得到很多學者的重視。馬新明等[5]研究了烤煙根系形態發育模擬模型，汪鄧民等[6]、韓錦峰等[7-8]研究了不同栽培措施對烤煙根系的影響，韓錦峰等[9-10]、王小純等[11]研究了激素和不同調節劑對烤煙根系發育及生理特性的影響。多年來，生長調節劑對植物根系發育影響的研究一直受到人們的關注。GGR是繼ABT生根粉1～5號之后研制出來的一種新型、廣譜、高效的植物生長調節劑，它的主要生理功能是補充外源激素與促進植物體內源激素合成，在小麥、玉米、果樹、烤煙等作物上進行過試驗研究，結果均表明，GGR具有促進根系發育、提高根系活力、增加產量的作用[12-14]。云南保山香料煙生產在冬春季節，煙苗移栽后持續的低溫干旱往往導致大田前期地下部分根系發育緩慢，對養分的吸收利用率較低；生長后期煙株不打頂，往往造成根系衰老過快，不能滿足上部葉片及花序發育對養分的需求，導致上部葉煙堿含量過低，香氣量不足。筆者研究了 GGR10對香料煙根系發育和活力、根系煙堿含量的影響，旨在為制定香料煙合理的調控措施，促進香料煙根系發育、提高根系活力、改善香料煙葉品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于 2008—2009年在云南省德宏州鳳平鎮拉塞村進行，供試品種為云香巴斯瑪一號，試驗地土壤為砂壤土，前作為水稻，土壤 pH 5.32，有機質含量為25.03 g/kg，全氮1.77 g/kg，速效磷4.97 mg/kg，速效鉀78.00 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設3個處理。處理1：在移栽前5 d用10 mg/L的GGR10溶液噴灑煙苗1次，移栽后30 d揭膜培土時噴灑1次，至葉面有液珠滴下為宜；處理2：移栽時用10 mg/L的GGR10溶液沾根，移栽后30 d揭膜培土時用10 mg/L的GGR10溶液進行葉面噴灑，方法同處理1；對照（CK），不用GGR10，在移栽后30 d葉面噴清水。小區面積40 m2，3次重復，隨機區組排列。

各處理于12月7日移栽，行株距為40 cm×10 cm，氮用量 60 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1: 1:2.5，分別由煙草專用復合肥[m(N):m(P2O5):m(K2O):m(Zn):m(B)=18: 5: 22: 1: 1]、硝酸鉀、過磷酸鈣提供，全部的磷肥、80%的氮、鉀肥作基肥在起壟時條施，20%的氮、鉀肥作追肥于移栽后30 d施入土壤。其他栽培管理措施及煙葉調制按照香料煙生產技術規范進行。

1.3 測定指標與方法

于移栽后35、49、63、77、91、105 d取樣，每個處理取具有代表性煙株3株，將根系沖洗干凈，用于測定根系體積和根系活力。另取3株用于測定根系干重及煙堿含量。根系活力用TTC法測定[15]，根體積采用排水法測定，根系干重采用烘干稱重法測定，煙堿含量采用紫外分光光度法測定[16]。干物質積累速率計算方法為：某一階段干物質積累量/積累時間，單位為g/株·d。

1.4 數據統計分析

試驗數據采用SPASS軟件（12.0版）進行統計分析。

2 結 果

2.1 不同處理對香料煙根系發育的影響

2.1.1 對根系干物質積累的影響 由圖 1可以看出，整個生育期香料煙根系干物質積累趨勢近似直線，在移栽后35 d根干物質積累量很少，35 d之后根干物質積累量逐漸增加，至77 d之后增加較快。不同處理對香料煙根系干物質積累量有一定的影響，在移栽后63 d之前，根系干物質積累量以處理1最高，處理2次之，對照最低；到移栽后63 d時，處理1和處理2根系干物質積累量分別比對照提高39.49 %和33.12 %；在移栽后63～105 d，根系干物質積累量以處理2最高，處理1次之，對照最低；到105 d時，處理1和處理2根系干物質積累量分別比對照提高8.71 %和29.55 %。說明使用GGR10能促進大田期香料煙根系干物質的積累，處理1的作用主要在大田生長的前中期，處理2的作用維持時間相對較長。

從圖 2可以看出，在整個大田生育期，使用GGR10的 2個處理煙株根系干物質積累速率為雙峰曲線，第一高峰在移栽后63 d，第二高峰在移栽后91 d，且第二峰值明顯高于第一峰值。對照煙株根系干物質積累速率為單峰曲線，移栽后77 d之前根系干物質日增長率相對較低，特別是移栽后63 d之前其干物質日積累速率遠低于處理1和處理2，致使其干物質積累量在移栽后 77 d之前一直低于施用GGR10的2個處理；77～91 d對照根系干物質日積累速率高于處理 1，從而使對照根系干物質積累量在該階段基本趕上處理1，可能與處理1煙株較早地由營養生長轉為生殖生長，消耗大量的營養物質，從而使葉片合成的干物質向根系分配比例減少有關。91 d之后對照根系干物質日積累速率快速下降，至105 d時遠低于處理2和處理1，可能與GGR10的作用喪失有關。

2.1.2 對香料煙根系體積的影響 由表1可以看出，各處理根系體積在移栽后49 d之前較小，49～91 d增加較快，91 d之后根系體積略有增加。在香料煙發育過程中，使用GGR10的處理1和處理2的根系體積均高于對照。在移栽后35 d，處理1與對照的差異達到顯著水平；在移栽后49 d，處理2與處理1、處理3之間的差異達極顯著水平；在移栽后63 d，處理1和處理2的根系體積顯著高于對照；在移栽63 d之后，處理之間差異較小，但直到移栽后105 d，處理2的根系體積仍然顯著高于對照。說明使用GGR10的2個處理對香料煙生育前期根系發育均有明顯的促進作用，尤以處理2的效果持續時間較長。

圖1 不同處理對香料煙根系干物質積累的影響Fig.1 Effect of different treaments on dry matter accumulation in oriental tobacco roots

圖2 不同處理對香料煙根系干物質積累速率的影響 Fig.2 Effect of different treaments on dry matter accumulation rate in oriental tobacco roots

表1 不同處理對香料煙根系體積的影響Table 1 Efects of diferent treatments on root volume of oriental tobacco mL/株

2.2 不同處理對香料煙根系活力的影響

根系活力是衡量煙草生長發育狀況的重要生理指標，它直接關系到根系對礦物質及水分的吸收和對煙堿及某些生長物質的合成。從圖3看出，在香料煙整個生育期內，各個處理根系活力變化動態呈雙峰曲線。移栽返苗后，隨著根系的發育其活力迅速提高，在移栽后49 d出現第一次高峰；49～63 d根系活力有所下降，可能與該階段氣候干旱有關；63 d之后根系活力稍有回升，至移栽后77 d出現第二次高峰，該峰值低于第一峰值，此后隨著煙葉逐漸成熟，根系活力快速下降，這與烤煙的根系活力變化動態有所不同[3,11]。不同處理對根系活力的影響不同，移栽后35～49 d，各處理之間根系活力差異較大，使用GGR10能明顯提高香料煙根系活力，尤以處理2煙株根系活力最高，這2個時期處理1和處理 2的根系活力分別較對照提高 6.61 %和35.52 %、2.16 %和8.37 %；49 d之后各處理之間煙株根系活力差異減小，但施用GGR10的2個處理的根系活力仍然高于對照，并一直保持到生育期末，特別是處理2根系活力明顯高于處理1和對照。

2.3 不同處理對香料煙根系中煙堿含量的影響

煙堿是煙草化學成分的核心物質，主要在根部合成，再運送到地上部分并在葉中積累，因此根系中煙堿含量的高低在一定程度上反映了根系活力的高低，并對地上部分葉片煙堿的含量有一定的影響[4]。從圖4中可以看出，整個大田期香料煙根系煙堿含量的變化動態與根系活力的變化相似，在移栽后35～49 d根系煙堿含量快速增加，49～91 d維持在較高水平，91 d之后，隨著根系的衰老、活力的降低，其煙堿含量下降。使用 GGR10能明顯提高整個生育期香料煙根系中煙堿含量，尤以處理 2效果最為明顯，從移栽后49 d開始，在各個測定時期其根系煙堿含量分別比對照提高14.11 %、12.61%、12.50 %、17.54 %、19.39 %。

圖3 不同處理對香料煙根系活力的影響Fig.3 Effect of different treatments on the root activity of oriental tobacco

3 討 論

試驗結果表明，香料煙根系體積和干物質積累曲線近似直線，根系體積增加高峰在移栽后49～91 d，干物質積累高峰在移栽后77～105 d。使用植物生長調節劑GGR10能促進前期煙株根系早發快長，增加根系體積和干物質積累，其中以處理2的作用持續時間較長，并且在后期也能表現出明顯的優勢。

韓錦峰等[3]研究表明，整個生育期內烤煙根系活力呈單峰曲線，峰值在移栽后60 d；王小純等[11]研究表明烤煙根系活力變化動態呈雙峰曲線，第一峰值在移栽后30 d，第二峰值在移栽后80 d，且第一峰值高于第二峰值。本研究表明，香料煙根系活力變化動態呈雙峰曲線，第一高峰在移栽后49 d，第二峰值在移栽后77 d，且第一峰值明顯高于第二峰值，而云南保山香料煙多在11月下旬至12月上旬移栽，移栽后經歷較長時間的低溫階段，煙株生長發育緩慢，致使煙株根系活力的第一峰值較烤煙有所推遲。使用植物生長調節劑 GGR10能明顯提高香料煙根系活力，處理1提高根系活力的效果主要在移栽后49 d之前，處理2在整個生育期對根系活力的提高均有明顯效果。

香料煙由于不打頂以及氮肥用量較低，一般煙堿含量較低。而云南保山香料煙煙堿含量明顯低于其他產區，尤其是上部葉煙堿含量更低[17-18]，在一定程度上影響了煙葉的質量。有研究表明，根系活力、根干重、根體積與葉片煙堿含量呈顯著或極顯著的正相關[3,19]。本研究結果也表明，使用GGR10在整個生育期能明顯提高根中煙堿含量。煙堿主要在根部合成，再運送到地上部分并在葉中積累，“源”中煙堿濃度提高，必然會增加“庫”中煙堿的含量。

圖4 不同處理對香料煙根系中煙堿含量的影響 Fig.4 Effect of different treatments on nicotine content in oriental tobacco roots

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