幾種植物誘導劑對烤煙抗病性、農藝性狀及產量品質的影響

袁蓮蓮, 李 偉, 肖志新, 張 靜, 李永亮, 王鳳龍, 楊金廣*

(1.中國農業科學院煙草研究所,國家煙草行業煙草病蟲害監測與綜合治理重點開放實驗室, 青島 266101;2. 紅云紅河煙草(集團)有限責任公司, 昆明 650231; 3.云南省煙草公司保山市公司, 保山 678000)

幾種植物誘導劑對烤煙抗病性、農藝性狀及產量品質的影響

袁蓮蓮1, 李 偉2, 肖志新3, 張 靜2, 李永亮3, 王鳳龍1, 楊金廣1*

(1.中國農業科學院煙草研究所,國家煙草行業煙草病蟲害監測與綜合治理重點開放實驗室, 青島 266101;2. 紅云紅河煙草(集團)有限責任公司, 昆明 650231; 3.云南省煙草公司保山市公司, 保山 678000)

以‘云煙87’為供試品種,研究了11種植物誘導劑對烤煙病毒病的防控作用以及對煙株的農藝性狀和煙葉產量品質的影響。結果顯示,阿泰靈、碧護、煙望素和抗病豐等4種藥劑對病毒病的相對防效超過35%,其余7種植物誘導劑對病毒的防效稍差。各種植物誘導劑均在一定程度上促進了煙株生長,烤煙農藝性狀指標均有所提高,烤后煙葉外觀質量總體較好,部分誘導劑能夠提高煙葉上中等煙比例和產量,提高了收購均價和產值。同時,煙葉成分有所改變,除融地美、阿泰靈外,其余9種植物誘導劑處理后中部葉片煙堿含量均低于清水對照,其中彩特美細胞酶葉面營養劑處理的中部葉片煙堿含量最低,為3.27%,糖堿比均優于清水對照,煙葉的鉀、氯含量均較適宜。研究結果表明,對烤煙噴施植物誘導劑能夠抗病、增產、改善品質。

植物誘導劑; 烤煙; 病毒病; 農藝性狀; 產量; 品質

煙草病毒病的發生遍及我國各植煙區,屬侵染性病害,具有分布范圍廣、種類多等特點。20世紀50年代后,世界各國相繼發生煙草病毒病,并不時暴發流行,造成嚴重危害[1]。1996年、2000年先后在我國各地出現煙草病毒病的大發生,病毒病高頻發生嚴重制約了煙草生產的發展[2]。煙草病毒病不僅對烤煙產量產生嚴重影響,降低中上等煙的比例,還影響煙葉的內在成分及外觀質量,使煙葉的可用性降低[3]。

近年來對煙草病毒病的發生與防治已進行了大量研究,生產上一般從栽培措施、抗病品種及化學農藥等方面綜合防治病毒病,在一定程度上抑制了該病的發生與蔓延。但同時也存在一些問題,如化學農藥造成的抗性及環境污染的問題。植物誘導劑是對植物生長具有誘導調節作用的一類天然生物活性物質,具有安全衛生、高抗及多抗等特點,是防治植物病害的一條重要途徑[4]。植物本身存在一定的保護機制,具有抵抗病害的潛能,當被某種因子刺激過后,就可激活這種能力,從而有效地抵抗病菌等的再次侵染[5-6]。植物誘導劑并不能直接殺滅農作物的病蟲害,當其施用在農作物上后,通過誘導或激活農作物產生抵御或防控煙草病蟲害的物質,從而達到防治病蟲害的目的[7]。目前,在糧食作物、果蔬和花卉等經濟作物生產上已廣泛使用植物誘導劑[8-11],并建立了較為完善的應用配套技術和推廣評價體系,但在烤煙上的使用技術和評價體系尚屬空白,有待進一步進行系統完善試驗驗證。因此,本研究針對我國農業上常用的幾種植物誘導劑,在云南騰沖縣界頭鎮煙區開展一定面積的示范對比試驗,著重考察其對烤煙病毒病的防控作用、對煙株的農藝性狀和煙葉品質及產量的影響,以期為我國煙草病蟲害綠色防控和煙葉品質保證及提升提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

于2015年在云南騰沖縣界頭鎮進行大田試驗,煙田肥力中等,供試烤煙品種為‘云煙87’。試驗共設13個處理,包括國內外農業上廣泛使用的植物誘導劑11種,以亮葉(8%寧南霉素水劑)為病毒病防治陽性對照藥劑(CK1),以清水為空白對照(CK2)(表1)。每處理3次重復,共計39個小區,每小區栽煙6行,每行60株,計360株/小區,隨機區組排列,四周設保護行。行株距110 cm×60 cm,按當地方式施肥,各處理總施氮量均為6 kg/667 m2,常規煙草專用復合肥N∶P2O5∶K2O=12∶6∶24。

表1本研究所使用的誘導劑及對照藥劑1)

Table1Theplantinducedagentsandcontrolagentusedinthisstudy

名稱Name有效成分Effectiveconstituent劑型Formulation稀釋倍數Dilutionratio功能Function生產公司Manufacture蕓天力Yuntianli0．01%蕓苔素內酯0．01%Brassinolide粉劑3000植物生長調節劑上海綠澤生物科技有限責任公司碧護Bihu0．135%赤霉酸、0．00052%吲哚乙酸、0．00031%蕓苔素內酯0．135%Gibberellicacid，0．00052%indoleaceticacid，0．00031%brassinolide粉劑15000植物生長調節劑德國阿格福萊農林環境生物技術股份有限公司煙望素Yanwangsu復方中藥成分CompoundChineseherbalmedicinalingredients粉劑一粒紅粉一粒白粉配水15kg植物生長調節劑鄭州豐農科技發展有限公司安融樂Anrongle大豆蛋白等Soyproteinetc．水劑5000植物生長調節劑南非西北大學融地美Rongdimei單硅酸Monosilicicacid水劑2000調節劑、葉面肥類美國大瑞科技國際有限公司彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient蛋白、微量元素Protein，traceelements水劑500調節劑、葉面肥類哈爾濱細胞酶農業發展有限公司聚能100Juneng100大豆蛋白等Soyproteinetc．水劑600調節劑、葉面肥類新鄉博凱生物技術有限公司海藻早發劑Seaweedprematureagent海藻多糖多肽Seaweedpolysaccharidepeptide水劑1000植物生長調節劑中國海洋大學生物工程開發有限公司阿泰靈Atailing6%寡糖·鏈蛋白6%Oligosaccharidechainprotein粉劑1000抗植物病毒劑中國農科院植物保護研究所殼聚糖Chitosan殼聚糖Chitosan粉劑300植物生長調節劑、殺菌劑沈陽市沈北新區綠色春天科技農資中心抗病豐Kangbingfeng6%抗壞血酸6%Ascorbicacid水劑2000植物生長調節劑貴陽市花溪茂業植物速豐劑廠亮葉(CK1)Liangye8%寧南霉素8%Ningnanmycin水劑800殺菌劑德強生物股份有限公司清水(CK2)Water-----

1) 亮葉(8%寧南霉素水劑)作為病毒病防治陽性對照藥劑。 Liangye (8% ningnanmycin AS)was the positive control agent for preventing virus disease.

1.2 施藥方式

殼聚糖、蕓天力、煙望素、碧護、聚能100分別于煙苗小十字期、大田伸根期和團棵期各進行1次葉面噴霧,噴藥時葉片正反兩面均勻噴霧,保證各處理噴霧量基本一致,噴霧量以煙苗和基質濕透為宜。殼聚糖處理在高溫雨季來臨前灌根1次。

安融樂、融地美、彩特美細胞酶葉面營養劑于煙葉旺長期噴施,第1次噴施后20 d重復噴施1次。

海藻早發劑于苗床期施藥2次,第1次于大十字期噴霧,第2次移栽后1周噴霧,噴霧時保證各處理噴霧量基本一致,噴霧量以煙苗和基質濕透為宜,第3次在旺長前期1周整株噴藥。

阿泰靈、亮葉在煙草病毒病發生前或發生初期施藥,葉面噴霧,連噴2～3次。

抗病豐分別于苗期、團棵期、旺長期各噴1次,噴藥時葉片正反兩面均勻噴透。

1.3 調查項目及方法

3月10日播種,采用集約化漂浮育苗,4月24日進行大田移栽。于移栽后40 d左右及采收前,分別在每小區中間4行隨機挑選5株煙株調查其株高、腰葉長、腰葉寬、莖圍、下部葉寬、下部葉長等。調查方法參照中華人民共和國煙草行業標準(YC/T142-1988)[12]。

煙葉成熟后,分小區進行采集、烘烤,按國家烤煙分級標準對烤后煙葉進行定級,且統計各個小區的產量、產值以及中上等煙葉比例,同時,選取C3F等級煙葉按照李強的方法對煙葉化學成分進行測定[13]。

于烤煙移栽后35 d,對每處理小區采用五點取樣法開展烤煙病毒病發生程度的調查,每點固定10株,共50株,并按照下列公式分別計算其發病率、病情指數和控制效果。

發病率(%)=100×發病株數/調查總株數;

病情指數=100×(∑各級病株數×該病級值)/(調查總株數×最高級值);

控制效果(%)=100×(對照區病情指數-處理區病情指數)/對照區病情指數。

1.4 數據分析與處理

將所得病毒病發生情況、農藝性狀、烤煙品質等采用Excel 2010、SPSS 15.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 植物誘導劑對煙草病毒病的防治效果

以亮葉(8%寧南霉素水劑)作為抗病毒對照藥劑,移栽后35 d,對供試植物誘導劑的抗病毒效果進行調查統計,結果表明,對病毒病的相對防效超過35%的分別為阿泰靈、亮葉、碧護、煙望素和抗病豐等5種藥劑,其余7種藥劑對病毒的防效均低于35%。按照防治效果由高到低依次為阿泰靈>亮葉>碧護>煙望素>抗病豐>海藻早發劑>殼聚糖>彩特美細胞酶葉面營養劑>聚能100>蕓天力>融地美>安融樂(表2)。

表2不同誘導劑對烤煙病毒病的防治效果

Table2Controleffectsofdifferentplantinduceragentsontobaccovirusdiseases

處理Treatment病情指數Diseaseindex相對防治效果/%Relativecontroleffect蕓天力Yuntianli6．86bcd31．99碧護Bihu2．92f42．10煙望素Yanwangsu4．85e40．67抗病豐Kangbingfeng7．24b38．57融地美Rongdimei6．85bcd27．51安融樂Anrongle7．13bc24．55彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient6．52cd33．86海藻早發劑Seaweedprematureagent6．75bcd34．88阿泰靈Atailing2．06gh44．20殼聚糖Chitosan2．58fg34．69聚能100Juneng1006．37d32．59亮葉Liangye(CK1)1．98h43．05清水Water(CK2)9．45a-

2.2 植物誘導劑對煙草農藝性狀的影響

從表3可以看出,在煙葉旺長期,各種植物誘導劑對煙草生長均有促進作用,經其處理的煙草株高、腰葉長寬和莖圍均優于清水對照;其中,安融樂、殼聚糖、聚能100處理的煙草株高較高、腰葉及莖圍較寬;抗病豐、安融樂、海藻早發劑、殼聚糖、聚能100處理的煙草腰葉較長。在煙葉生殖生長期,株高較高的處理有安融樂、海藻早發劑、殼聚糖、聚能100,腰葉較長的處理有安融樂、殼聚糖、聚能100,腰葉較寬的處理有安融樂、殼聚糖、聚能100。綜合比較,安融樂、殼聚糖、聚能100在各個時期表現突出,尤其是在株高方面比對照及某些處理都要稍高一些。而兩個對照處理煙株的各項指標之間不存在顯著性差異,這表明亮葉(8%寧南霉素)沒有促進煙株生長的功效。

表3不同植物誘導劑處理煙葉旺長期及生殖生長期的農藝性狀1)

Table3Theagronomictraitsoftobaccoleavestreatedbydifferentplantinduceragentsduringvigorousgrowingandreproductivestage

處理Treatment旺長期Vigorousgrowingstage株高/cmPlantheight腰葉長/cmMiddleleaflength腰葉寬/cmMiddleleafwidth莖圍/cmStemgirth生殖生長期Reproductivestage株高/cmPlantheight腰葉長/cmMiddleleaflength腰葉寬/cmMiddleleafwidth下部葉寬/cmLowerleafwidth下部葉長/cmLowerleaflength蕓天力Yuntianli80．2b53．2c20．9ab5．5b153．5b74．3b19．4ab19．4a59．2b碧護Bihu80．4b54．9bc19．4b5．5b152．2b75．5b18．4b22．0a59．2b煙望素Yanwangsu76．3c53．1c19．5b5．2b145．2b74．2b18．4b21．5a60．2b抗病豐Kangbingfeng84．3ab57．5b17．4b5．8b152．6b78．3b16．7b19．5a61．3b融地美Rongdimei82．2ab55．6bc19．6b5．6b151．5b76．2b18．4b21．4a60．2b安融樂Anrongle87．3a61．8a22．4a6．7a155．4a80．5a21．1a19．9a61．7b彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient76．3c52．5c16．8b5．7b152．3b73．5b16．9b21．5a58．2b海藻早發劑Seaweedprematureagent83．3ab58．0b17．8b5．9b160．3a79．4ab17．2b22．1a62．4b阿泰靈Atailing82．9ab54．8bc16．9b5．3b162．4a75．6b16．8b20．3a63．7ab殼聚糖Chitosan86．5a61．2a24．3a6．8a157．4a81．3a22．9a21．6a62．4b聚能100Juneng10086．4a62．2a23．4a6．5a157．3a81．9a21．9a20．4a64．3a亮葉Liangye(CK1)77．2c52．4c18．4b5．5b153．3b76．2b17．3b20．4a61．6b清水Water(CK2)75．3c51．5c16．4b5．1b145．2b71．2b20．2b19．3a60．2b

1) 同列數據后附有不同小寫字母者表示在0.05水平上差異顯著。 The data in same column followed by different small letters are significantly different (P<0.05).

2.3 植物誘導劑對烤煙外觀質量的影響

由表4可知,各處理烤后煙葉外觀質量總體較好,煙葉大多成熟、結構疏松、油分多、色度較強。相對而言,碧護、阿泰靈、蕓天力、安融樂和海藻早發劑處理煙葉外觀質量較好,色澤光鮮,以橘黃為主,油分多,身份適中;其他6種誘導劑和清水對照差異不明顯,外觀質量稍差,有少數青黃煙,總體身份中等。

表4植物誘導劑對‘云煙87’上部煙葉外觀質量的影響

Table4Effectofdifferentplantinduceragentsontopleavesappearancequality

處理Treatment成熟度Maturity顏色Color光澤Luster油分Oilcontent結構Structure身份Identity蕓天力Yuntianli絕大多數成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄碧護Bihu絕大多數成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄煙望素Yanwangsu大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主，少數青黃強多稍密?密中等抗病豐Kangbingfeng大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主，少數青黃強較多稍密?密中等融地美Rongdimei大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主，少數青黃強多稍密?密中等安融樂Anrongle絕大多數成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient大部分成熟以橘黃為主強較多稍密?密中等海藻早發劑Seaweedprematureagent絕大多數成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄阿泰靈Atailing絕大多數成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄殼聚糖Chitosan大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主較強多尚疏松?稍密中等?薄聚能100Juneng100大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主，少數青黃強多稍密?密中等清水Water(CK)大部分成熟，少數尚未成熟以橘黃為主，少數青黃強較多尚疏松?稍密中等

2.4 植物誘導劑對烤煙品質的影響

烤煙經不同植物誘導劑處理烤后中部葉不同化學成分的含量見表5。可以看出,噴施植物誘導劑后煙葉化學成分有所改變,中部葉煙堿含量比清水對照高的有融地美和阿泰靈,其余9種植物誘導劑處理后中部葉片煙堿含量均低于清水對照,其中彩特美細胞酶葉面營養劑處理的中部葉片煙堿含量最低,為3.27%。所有處理的糖堿比均優于清水對照,煙葉的鉀、氯含量均較適宜。總體認為植物誘導劑施用不會顯著引起烤后煙葉糖堿比變化。

表5不同植物誘導劑處理對烤后中部葉常規化學成分的影響

Table5Effectofdifferentplantinduceragentsonchemicalpropertiesofmiddleleaves

處理Treatment還原糖/%Reducedsugar總糖/%Totalsugar煙堿/%Nicotine糖堿比Sugar/nicotine總氮/%TotalnitrogenK2O/%Cl/%蕓天力Yuntianli28．3abc35．2abcd3．45d10．2ab2．04a2．35abc0．27abc碧護Bihu28．1c35．5abc3．50d10．1bc2．07a2．34abc0．35a煙望素Yanwangsu29．3a32．8fg3．47d9．5e2．11a2．14d0．18bcd抗病豐Kangbingfeng25．5e33．8defg3．64bc9．3fg2．07a2．13d0．16cd融地美Rongdimei29．2a36．3a3．87a9．4ef2．08a2．40ab0．13cd安融樂Anrongle27．0d34．6bcde3．42d10．1bc2．09a2．46a0．23abcd彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient27．5cd32．6g3．27e10．0c1．96ab2．15d0．11d海藻早發劑Seaweedprematureagent28．2bc35．3abc3．52cd10．0c2．03a2．27bcd0．17bcd阿泰靈Atailing29．2a36．3a3．88a9．4ef2．03a2．31abc0．15cd殼聚糖Chitosan29．1ab35．9ab3．49d10．3a2．06a2．37abc0．32ab聚能100Juneng10027．7cd33．5efg3．41d9．8d1．83a1．99e0．13cd清水Water(CK)28．1c34．1cdef3．70b9．2g2．05b2．24cd0．15cd

2.5 植物誘導劑對烤煙產值的影響

由表6可知,噴施植物誘導劑在一定程度上提高了上中等煙比例(尤其是上等煙比例)和產值。其中碧護、安融樂、彩特美細胞酶葉面營養劑、海藻早發劑和阿泰靈處理后上等煙比例比清水對照的上等煙比例提高3.83%～15.59%,其直接表現為產品均價的提高,其中阿泰靈處理的均價比清水對照提高了3.1元/kg。通過計算煙葉的產值,可以看出蕓天力、碧護、安融樂、彩特美細胞酶葉面營養劑、海藻早發劑和阿泰靈處理的產值比清水對照增加了33.4～551元/hm2。綜合分析表明噴施植物誘導劑后,部分誘導劑能夠提高‘云煙87’烤后煙葉上中等煙比例和產量,從而提高了收購均價和產值,對煙農增收、提高種煙經濟效益都有積極意義,按照其產值由高到低依次為阿泰靈>彩特美細胞酶葉面營養劑>海藻早發劑>碧護> 蕓天力>安融樂>清水(CK)>殼聚糖>抗病豐>煙望素>融地美>聚能100。

表6植物誘導劑對‘云煙87’經濟性狀的影響

Table6Effectofdifferentplantinduceragentson‘Yunyan87’economiccharacters

處理Treatment上等煙比例/%Proportionofhighgradetobaccoleaves上中等煙比例/%Proportionofhigh?middlegradetobaccoleaves均價/元·kg-1Meanprice產量/kg·(hm2)-1Yield產值/元·(hm2)-1Outputvalue蕓天力Yuntianli25．0110019．9150．83000．9碧護Bihu28．9910021．1152．43215．6煙望素Yanwangsu25．1610018．4149．62752．6抗病豐Kangbingfeng25．6510019．0150．52859．5融地美Rongdimei24．1410018．3149．12728．5安融樂Anrongle27．1610019．6151．62971．4彩特美細胞酶葉面營養劑Caitemeicell?enzymeleafsurfacednutrient29．5910022．0150．33306．6海藻早發劑Seaweedprematureagent26．8110020．9156．23264．6阿泰靈Atailing26．5810022．7153．73489．0殼聚糖Chitosan25．6410019．3149．82891．1聚能100Juneng10023．2810018．2149．52720．9清水Water(CK)25．6010019．6149．92938．0

3 結論與討論

作為一類新型生物農藥,植物誘導劑具有防病、防凍、增產、改善品質的效果,且安全低毒,對環境友好[5]。本研究結果顯示,阿泰靈、亮葉(8%寧南霉素水劑，抗病毒對照藥劑)、碧護、煙望素和抗病豐等5種藥劑對病毒病的相對防效超過35%,其余7種植物誘導劑對病毒的防效稍差。阿泰靈防治烤煙病毒病的效果最佳,與之前的研究一致,分析其原因可能是阿泰靈主要成分為氨基寡糖素和極細鏈格孢激活蛋白,可激發植物體內基因表達,產生具有抗病作用的幾丁質酶、葡聚糖酶及PR蛋白等,誘導烤煙產生多重防御反應,提高自身的抗病、抗逆能力,起到抗病作用[14-16]。

植物誘導劑對農作物可起到抗病增產的效果,其在激活植物體內分子免疫系統,增強植物抗病性的同時,還可激發植物體內的一系列新陳代謝系統,促進植物的生長,提高農作物產量[7]。在本研究中,各種植物誘導劑均一定程度促進了煙株生長,烤煙農藝性狀指標均有所提高,烤后煙葉外觀質量總體較好,部分誘導劑能夠提高煙葉上中等煙比例和產量,從而提高了收購均價和產值。另外,煙葉成分有所改變,除融地美、阿泰靈外,其余9種植物誘導劑處理后中部葉片煙堿含量均低于清水對照,其中彩特美細胞酶葉面營養劑處理的中部葉片煙堿含量最低,為3.27%,糖堿比均優于清水對照,煙葉的鉀、氯含量均較適宜。

鑒于這些植物誘導劑均為生物源藥劑,在煙葉綠色防控中具有潛在的獨特作用,建議進一步試驗并研究其最佳配套使用技術和評價機制。

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(責任編輯： 楊明麗)

Effectsofseveralkindsofplantinduceragentsondiseaseresistance,agronomictraits,yieldandqualityintobacco

Yuan Lianlian1, Li Wei2, Xiao Zhixin3, Zhang Jing2, Li Yongliang3, Wang Fenglong1, Yang Jinguang1

(1.TobaccoResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalSciences,KeyLaboratoryofTobaccoPestMonitoringControlling&IntegratedManagement,Qingdao266101,China; 2.HongyunandHongheTobacco(Group)LimitedCompany,Kunming650231,China;3.YunnanTobaccoCompany,BaoshanTobaccoCooperation,Baoshan678000,China)

Using variety ‘Yunyan 87’ as the material, the effects of 11 kinds of plant inducer agents on disease resistance, agronomic traits, yield and quality were investigated in tobacco. The results showed that the plant inducers, such as Atailing, Bihu, Yanwangsu and Kangbingfeng, had control effect on tobacco virus diseases with the efficacy of over 35%, while the other seven agents had little effect. To some extent, all plant inducer agents could promote tobacco growth and agronomic traits, and increase the proportion of fine tobacco leaves. After baking, appearance quality was relatively superior. Meanwhile, there were some changes in the main chemical quality in tobacco leaves of each treatment. Except Rongdimei and Atailing, the other nine plant inducers treatment reduced the nicotine content of middle leaves, and Caitemei was the best with nicotine content of 3.27%. Compared with the control, the ratio of sugar to nicotine increased, and potassium and nitrogen content were at right levels. In general, combined application of plant inducer agents could improve tobacco quality and production, as well as increase disease resistance.

plant induced agents; flue-cured tobacco; tobacco virus diseases; agronomic traits; yield; quality

S 572.01

： BDOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2017.05.036

2016-08-05

： 2017-04-20

云南煙草公司科技項目(2016YN12);紅云紅河煙草(集團)有限責任公司科技項目(HYHH2016YL02)

* 通信作者 E-mail: jinguangyang@126.com