汽爆煙稈替代基質對烤煙漂浮育苗煙苗素質的影響

曾淑華，劉 峰，許春燕，顧會戰，劉 雷*，郭仕平，楊 蔚

（1. 四川農業大學農學院，成都 611130；2.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；3.四川省煙草專賣局，成都610041；4.紅云紅河煙草（集團）有限責任公司昆明卷煙廠，昆明 650000）

汽爆煙稈替代基質對烤煙漂浮育苗煙苗素質的影響

曾淑華1，劉 峰1，許春燕1，顧會戰2，劉 雷1*，郭仕平3，楊 蔚4

（1. 四川農業大學農學院，成都 611130；2.四川省煙草公司廣元市公司，四川 廣元 628000；3.四川省煙草專賣局，成都610041；4.紅云紅河煙草（集團）有限責任公司昆明卷煙廠，昆明 650000）

為研究汽爆煙稈替代商品基質對烤煙漂浮育苗煙苗素質的影響，以100%商品基質為對照，采用不同配比汽爆煙稈與商品基質混合進行烤煙漂浮育苗試驗，結果表明，汽爆煙稈替代商品基質處理煙苗的出苗率在95%以上，與對照無明顯差異，成苗率高于對照；成苗時煙苗莖高、葉片數及地上部分鮮干重優于對照，而莖圍、根系條數、根鮮干重及葉綠素含量、根系活力、超氧化物歧化酶（SOD）活性和過氧化酶（POD）活性與對照無明顯差異；汽爆煙稈替代商品基質處理基質成本比對照降低11.88～47.71元/hm2?？傮w而言，汽爆煙稈可以代替商品基質進行烤煙漂浮育苗。

烤煙；漂浮育苗；汽爆煙稈；農藝性狀；生理生化指標

漂浮育苗是我國烤煙育苗的主要方式，隨著烤煙漂浮育苗的大面積推廣，育苗基質的使用量也不斷增加，基質中主要有機質成分草炭（泥炭）的消耗量大，據統計我國每年消耗約45萬m3的草炭，造成不可再生資源的過度挖掘和生態環境破壞。為了減少烤煙漂浮育苗基質用量，減輕對生態環境的破壞和降低育苗成本，前人開展了少基質漂浮育苗研究［1-3］，植物秸稈、藥渣、腐熟花生糠、碳化玉米稈及煙稈、菌糠替代基質的研究［4-7］，風化石、黃土和砂替代基質研究［8-10］，取得了一定成效，但受到原料條件的限制難以進行大面積推廣。煙稈是煙株的一部分，目前在煙葉生產中，煙稈未能被充分利用，既不適宜作燃料，也不適宜還田作肥料，大量煙稈被丟棄或焚燒掉，不僅嚴重污染環境，還導致病害的傳播。因此本文開展汽爆煙稈替代商品基質進行漂浮育苗研究，一方面能對廢棄煙稈進行充分利用，另一方面能減少對草炭的過度消耗，為煙稈在烤煙育苗中的利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種：云煙85，種子為包衣種?；|材料：汽爆煙稈（采用河南恒隆態生物工程股份有限公司生產的GS-PFG-1000高壓蒸汽爆破機組處理干燥煙稈，粉碎的煙稈裝入高壓蒸汽爆破罐，在壓力1.2 MP、230 ℃條件下處理10 min，再瞬間減壓爆破，處理后的煙稈纖維素斷裂，攜帶的病菌徹底殺滅，形成膨化態）、商品基質（四川榮龍生化有限公司生產）、膨化珍珠巖和蛭石。

1.2 試驗設計

試驗于2013年在四川農業大學實驗農場進行。以不同汽爆煙稈和商品基質的體積比（v/v）設計5個處理，即對照：100%商品基質；處理1：汽爆煙稈:商品基質=1:3；處理2：汽爆煙稈:商品基質=5:5；處理3：汽爆煙稈:商品基質=3:1；處理4：汽爆煙稈:膨化珍珠巖:蛭石=6:2:2；。對照和處理均設4次重復，每個重復1個漂浮盤（160孔/盤），隨機排列。按照“四川省煙草漂浮育苗技術規程”進行管理。

1.3 方法

1.3.1 汽爆煙稈替代基質與商品基質理化性狀測定 汽爆煙稈替代基質與商品基質的容重、總孔隙度、粒徑、pH、電導率、有機質含量參照YC/T310—2009的方法測定。

1.3.2 農藝性狀測定 按照YC/T142—2010調查煙苗的主要農藝性狀，于煙苗成苗期，每個重復隨機取5株煙苗測定煙苗的莖高、葉片數、莖圍、根條數等農藝性狀和干鮮重。

1.3.3 生理指標測定 于成苗期每個重復隨機取5株煙苗，選取由心葉往下第4片真葉測定葉綠素含量，SOD和POD活性，并測定根系活力。葉綠素含量測定采用分光光度法［11］；根系活力測定采用吸附甲烯藍法［11］；煙葉SOD活性測定采用NBT光化還原法［12］；煙葉POD活性測定采用愈創木酚法［13］。

1.4 數據分析

試驗數據采用Excel和Spss軟件進行統計分析處理。

2 結 果

2.1 不同處理基質理化性狀比較

煙草行業漂浮育苗基質標準YC/T310—2009要求基質的容重為0.1～0.35 g/cm3，孔隙度為80%～95%，pH值為5.0～7.0，電導率要求不超過1000 us/cm，有機質的含量不低于15%，1～5 mm范圍內粒徑要求占到40%以上。從表1可知，容重隨著商品基質比例的減少而增加，均在0.22～0.33 g/cm3；各處理的孔隙度均低于對照，并隨著商品基質比例的減少而減少；各處理的pH值均大于對照；對照和處理的電導率345.35～516.00 us/cm；對照和處理的有機質含量均大于15%；對照和處理的粒徑（1～5 mm）均大于40%，各處理粒徑小于1 mm的比例顯著高于對照。

表1 不同處理基質的理化性狀Table 1 Physical and chemical properties of the medium

2.2 不同處理煙苗農藝性狀比較

不同處理煙苗的莖圍、一級側根和二級側根數量均無明顯差別（表2）；對照的莖高與處理2和3無明顯差異，顯著低于處理1和4；對照煙苗的葉片數顯著低于處理1，與處理2、3和4之間無明顯差異。

2.3 不同處理煙苗生物量比較

由表3可知，不同處理煙苗的地上部分鮮重和干重存在差異，對照煙苗的鮮重明顯低于各處理煙苗，對照煙苗的干重與處理1無差異，顯著低于處理2、3和4；不同處理煙苗的地下部分鮮重和干重均無明顯差異。

2.4 不同處理煙苗生理生化指標比較

2.4.1 不同處理煙苗葉綠素含量比較 葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，其含量的多少不僅反映植物的生長發育狀況，也能反映植物的營養狀況。對照與各處理煙葉的葉綠素a、葉綠素b及總葉綠素含量均無明顯差異（表4）。

2.4.2 不同處理煙苗根系活力、SOD和POD活性比較 由表5可知，處理2的根系活力相對較低為30.50%，處理3的根系活力較高為35.42%，但對照和各處理之間均無明顯差異。對照與各處理的SOD活性均在650～720 U/g FW，其中處理4的相對較低為656.69 U/g FW，處理1的相對較高為718.27 U/g FW，但對照與各處理之間均無明顯差異。對照與各處理的POD活性均在5000～5400 U/g FW，其中處理1的相對較低為5027.24 U/g FW，處理4的相對較高為5401.45 U/g FW，對照與各處理之間POD活性也無明顯差異。

2.5 不同處理出苗率和成苗率比較

由圖1可知，對照與各處理的出苗率均在95%以上，且各處理之間無明顯差異，說明汽爆煙稈替代基質對烤煙的出苗無影響。對照的成苗率為76.23%，顯著低于處理3的91.26%，但對照與處理1、2和4之間無明顯差異。

表2 不同處理煙苗農藝性狀比較Table 2 Analysis of agronomic characters of different treatments

表4 不同處理煙苗葉綠素含量 mg/gTable 4 Analysis of chlorophyll content of different treatments mg/g

表5 不同處理煙苗根系活力、SOD和POD活性比較Table 5 Analysis of root activity and SOD and POD activities of different treatments

2.6 不同處理育苗成本比較分析

由表6可知，隨著汽爆煙稈基質替代商品基質比例提高，育苗基質成本明顯下降，汽爆煙稈基質替代比例為25%時，成本降低11.88元/hm2，替代比例為75%時，成本降低35.64元/hm2，完全采用汽爆煙稈基質+蛭石+膨化珍珠巖的處理成本比對照減少47.71元/hm2。

表6 不同處理基質成本分析Table 6 Cost analysis of different treatments

3 討 論

基質是漂浮育苗技術的基礎，基質的理化性質對其質量有較大影響，從而影響煙苗的出苗和生長，由試驗結果可知，汽爆煙稈替代商品基質后基質的容重、孔隙度、電導率、粒徑和有機質含量均符合煙草行業漂浮育苗基質標準YC/T310—2009的要求，而pH較商品基質高，為7左右，可能是由于汽爆煙稈的pH較高所致，吳濤等［14］研究表明基質的電導率和pH較高時煙苗出苗率低且速度慢，但試驗發現汽爆煙稈替代商品基質并未對煙苗出苗和生長產生不良影響，覃春華等［15］的研究也表明較高的基質pH（7.62和7.98）也能培育出壯苗。為了煙葉生產安全，建議今后在進行基質配方時將pH調節在YC/T310—2009規定的范圍內。烤煙育苗的生育期、出苗率、成苗率和成苗素質指標是衡量一種育苗方式成功與否的關鍵，本試驗結果表明采用汽爆煙稈替代商品基質時煙苗的生育期和出苗率與對照無明顯差異，汽爆煙稈替代商品基質的成苗率都高于對照，特別是替代75%商品基質時其成苗率顯著高于對照。

目前煙葉生產中，煙苗的農藝性狀和生物量是衡量煙苗是否達到壯苗的主要評判標準，要求培育的煙苗莖高達8～12 cm，莖稈柔韌不易折斷，莖圍達2.0～2.5 cm，根系發達，根干重≥0.05 g。由試驗結果可知，對照和處理的莖高在8.5～10.2 cm，莖圍在2.1～2.14 cm，根干重均＞0.06 g，說明汽爆煙稈替代商品基質能培育出壯苗，滿足煙葉生產對壯苗的要求；汽爆煙稈替代商品基質培育的煙苗地下部分與對照無明顯差別，但地上部分優于對照，說明汽爆煙稈替代商品基質后更有利于煙苗地上部分的生長，其原因可能是由于在一定范圍內汽爆煙稈基質容重較大、粒徑較小，導致基質吸收營養液較多，從而促進了煙苗地上部分生長，時向東等［16］研究也表明，格盤中基質容重大時，吸水量較多。

圖1 不同處理出苗率和成苗率比較Fig.1 Analysis of planting percentage and germination rate of different treatments

目前生產中一般通過觀察煙苗葉色來判斷煙苗的生長和營養狀況，曾淑華等［17］研究表明將煙苗的苗色與生理生化指標相結合來判斷是否達到壯苗更為全面。本試驗探究了汽爆煙稈替代基質對煙苗葉綠素含量、根系活力、SOD和POD活性的影響，試驗結果表明汽爆煙稈替代基質處理的煙苗在生理指標方面與商品基質培育的煙苗無明顯差異，說明煙苗營養狀況良好，生長正常。

以汽爆煙稈代替商品基質，實現了煙草秸稈循環利用，不僅降低育苗基質成本，還可減少煙株殘體造成的病害傳播或焚燒造成的環境污染，對促進煙葉生產生態循環發展具有積極意義。但高壓蒸汽爆破處理煙稈技術存在設備一次性投入高、操作技術較難等問題，有待進一步改進和完善。

4 結 論

汽爆煙稈替代商品基質可以培育出滿足生產需求的烤煙壯苗，特別是汽爆煙稈:膨化珍珠巖:蛭石=6:2:2的基質配方，不僅能減低育苗成本，更能保護環境，具有較好的推廣應用價值。

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Effeacts of Steam-exploded Tobacco Stalk Substitute Medium on Tobacco Seedlings in Floating System

ZENG Shuhua1， LIU Feng1， XU Chunyan1， GU Huizhan2， LIU Lei1*， GUO Shiping3， YANG Wei4
（1. College of Agronomy， Sichuan Agricultural University， Chengdu 611130， China； 2. Guangyan Branch of Sichuan Tobacco Corporation， Guangyuan， Sichuan 628000， China； 3. Sichuan Province Tobacco Monopoly Administration， Chengdu 610041， China；4. Kunming Cigarette Factory， Hongyun Honghe Group， Kunming 650000， China）

To study effects of steam-exploded tobacco stalk substitute medium on tobacco seedlings， the seedling test on steamexploded tobacco stalk substitute medium was conducted. The results showed that there were no significant difference in germination rate， stem girth， root number， root fresh and dry weight， chlorophyll content， root activity， or activities of peroxidase （POD） and superoxide dismutase （SOD） between treatments. Planting percentage was higher， and stem height， leaf number and aboveground fresh and dry weight were better than the control. Cost of the substitute medium was 11.88-47.71 yuan/hm2， lower than the control. In conclusion， steam-exploded tobacco stalk can substitute commercial medium in tobacco floating system.

flue-cured tobacco； floating system； steam-exploded tobacco stalk； agronomic characters； physiological and biochemical indexes

S572.06

1007-5119（2015）04-0040-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2015.04.007

四川省煙草公司項目“烤煙低碳生產綜合技術體系研究”（201102015）

曾淑華（1977-），女，副教授，博士，主要從事煙草栽培及生理生化研究。E-mail：zshgsp@163.com。*通信作者，1279212912@qq.com

2014-10-15

2015-08-20