嫁接技術(shù)對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響

肖德波，熊承飛，王 軍，艾永峰，楊 承，宋光龍，羅會(huì)斌*

(1.貴州省煙草公司銅仁市公司，貴州銅仁 554300；2.貴州省煙草公司遵義市公司，貴州遵義 563000)

烤煙在貴州農(nóng)產(chǎn)品中具有強(qiáng)比較優(yōu)勢(shì)，是貴州重要的支柱產(chǎn)業(yè)[1-2]，但近年來受環(huán)境影響、土壤退化、重茬種植等因素的影響，貴州烤煙面臨著根莖病害逐年加重的趨勢(shì)。目前，貴州烤煙主栽品種為云煙87、K326等品種[3]，2個(gè)品種都有幾十年的種植歷史，但同樣面臨根莖病害嚴(yán)重、產(chǎn)量難以提高等問題。目前，嫁接技術(shù)已成為世界性有機(jī)農(nóng)業(yè)和環(huán)保生產(chǎn)的有效措施之一[4]，是預(yù)防土傳病害、克服連作障礙、提高產(chǎn)質(zhì)量的有效途徑[5-7]，研究認(rèn)為嫁接技術(shù)提高植株抗病抗逆能力的生理學(xué)基礎(chǔ)可能與抗氧化系統(tǒng)酶(POD、SOD等)的酶活性有關(guān)[8-9]。

在前期工作中，以云煙87、K326為接穗，做了大量砧木的篩選工作，初步篩選出Coker176、貴煙9號(hào)2個(gè)品種(品系)為砧木，對(duì)克服煙草根莖病害效果較好，且這2個(gè)品種(品系)本身根系發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)勢(shì)好，適合作為砧木品種。為進(jìn)一步研究嫁接組合對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，筆者以云煙87、K326為接穗，以Coker176、貴煙9號(hào)為砧木兩兩組合進(jìn)行嫁接，研究嫁接苗與自根苗相比，在農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀、關(guān)鍵酶活、化學(xué)成分等方面的變化，以期為貴州烤煙主栽品種嫁接改良技術(shù)的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)德江縣煎茶鎮(zhèn)川巖村楓香坪(107°55′02.02″E，28°06′56.02″N)，海拔730 m，面積0.13 hm2。

1.2試驗(yàn)材料

1.2.1試驗(yàn)品種。烤煙品種Coker176、云煙87、K326，烤煙品系貴煙9號(hào)。

1.2.2試驗(yàn)試劑。SOD、POD、幾丁質(zhì)酶等植物酶活檢測(cè)試劑盒(南京建成生物科技有限公司)。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1嫁接組合。砧木品種選擇Coker176、貴煙9號(hào)，接穗選擇主栽品種云煙87和K326，兩兩組合后形成Coker176/云煙87、Coker176/ K326、貴煙9號(hào)/云煙87、貴煙9號(hào)/K326共4種嫁接組合。

1.3.2小區(qū)設(shè)計(jì)。選擇無根莖病史的煙田，田間試驗(yàn)采用按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每小區(qū)4行，每行20株煙，小區(qū)行距1.10 m、株距0.55 m，其他栽培措施同當(dāng)?shù)卦耘啻胧┮恢隆?/p>

1.4調(diào)查方法

1.4.1農(nóng)藝性狀調(diào)查方法。參照煙株農(nóng)藝性狀(YC/T 142-1998)。小區(qū)隨機(jī)選5株掛牌編號(hào)，記錄團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期、現(xiàn)蕾期的株高、葉片數(shù)、株幅寬、最大葉長(zhǎng)寬。

1.4.2干物質(zhì)積累調(diào)查方法。分別取移栽后15、40 d的煙株，分根、莖、葉3個(gè)部位稱量鮮重，然后在105 ℃殺青，75 ℃烘干測(cè)量干重。

1.4.3經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查方法。各小區(qū)煙葉掛牌標(biāo)記烘烤，烤后按照烤煙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2635—1992)分級(jí)，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)煙葉數(shù)量，記載各處理的產(chǎn)值、上中等煙比例，計(jì)算各處理均價(jià)、產(chǎn)量、產(chǎn)值。

1.4.4化學(xué)物質(zhì)檢測(cè)。取烘烤后的中桔三(C3F)樣品，測(cè)定煙葉煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯等化學(xué)成分，并計(jì)算糖堿比、鉀氯比等指標(biāo)。

1.4.5根系及酶活指標(biāo)的測(cè)定。根系測(cè)定采用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)進(jìn)行，分別取苗期及團(tuán)棵期的煙苗及煙株進(jìn)行測(cè)量；酶活(POD、SOD、幾丁質(zhì)酶)測(cè)定選取干旱條件下的旺長(zhǎng)期煙株，采用酶活檢測(cè)試劑盒進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1嫁接技術(shù)對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀的影響綜合各項(xiàng)指標(biāo)來看(表1)，在團(tuán)棵期時(shí)嫁接組合與接穗對(duì)照相比，只有貴煙9號(hào)/云煙87嫁接組合的長(zhǎng)勢(shì)要好于接穗對(duì)照，其他嫁接組合與接穗對(duì)照相比差別不大，而到旺長(zhǎng)期及現(xiàn)蕾期時(shí)嫁接組合大多數(shù)指標(biāo)優(yōu)于接穗對(duì)照；嫁接組合貴煙9號(hào)/云煙87及貴煙9號(hào)/K326農(nóng)藝性狀要略好于Coker176/云煙87 及Coker176/K326，而砧木對(duì)照貴陽(yáng)9號(hào)的長(zhǎng)勢(shì)在各個(gè)時(shí)期均優(yōu)于Coker176，說明砧木對(duì)嫁接煙株的長(zhǎng)勢(shì)有重要的影響，從團(tuán)棵期與旺長(zhǎng)期及現(xiàn)蕾期煙株長(zhǎng)勢(shì)的變化也可以看出，隨著移栽時(shí)間的延長(zhǎng)，砧木的效應(yīng)表現(xiàn)越明顯，這可能與嫁接處理煙苗先是嫁接傷口處膨大形成一個(gè)愈合結(jié)節(jié)，之后才繼續(xù)生長(zhǎng)有關(guān)。

2.2嫁接技術(shù)對(duì)烤煙干物質(zhì)積累的影響從表2可以看出，在剛移栽后15 d，接穗對(duì)照K326的植株鮮重及干重都高于2個(gè)嫁接組合貴煙9號(hào)/K326及Coker176/K326，接穗對(duì)照云煙87干重及鮮重高于嫁接組合Coker176/云煙87，略低于嫁接組合貴煙9號(hào)/云煙87；而在移栽后40 d時(shí)，4個(gè)嫁接組合的鮮重及干重均明顯高于2個(gè)接穗對(duì)照，這說明隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，砧木對(duì)接穗的影響逐步加大，選用質(zhì)地優(yōu)良的砧木可顯著提高煙株的長(zhǎng)勢(shì)，對(duì)農(nóng)藝性狀的影響結(jié)果一致。

表1 不同時(shí)期不同處理烤煙農(nóng)藝性狀的比較

表2 不同處理對(duì)烤煙干物質(zhì)積累的影響

2.3嫁接技術(shù)對(duì)烤煙根系性狀的影響從表3可以看出，苗期嫁接苗的總根長(zhǎng)、總根表面積、平均根系直徑、總根體積、根尖數(shù)等指標(biāo)與接穗對(duì)照差異不大或者低于接穗對(duì)照，但是在旺長(zhǎng)期大多數(shù)指標(biāo)均超過接穗對(duì)照。苗期因砧木與接穗需要有個(gè)融合的過程，同一時(shí)期的嫁接苗長(zhǎng)勢(shì)一般要略低于對(duì)照，隨著砧木與接穗完全融為一體，嫁接苗的長(zhǎng)勢(shì)，包括根系長(zhǎng)勢(shì)開始超越接穗對(duì)照。

表3 不同處理對(duì)烤煙根系性狀的影響

2.4嫁接技術(shù)對(duì)關(guān)鍵酶活的影響(表4) SOD和 POD 是植物體內(nèi)重要的抗氧化系統(tǒng)酶，在干旱、冷害及病害等不利條件下，植物會(huì)啟動(dòng)抗氧化防御系統(tǒng)，應(yīng)對(duì)不利的外界條件[10-13]。幾丁質(zhì)酶是一種能夠?qū)锥≠|(zhì)水解成N-乙酰葡糖胺的糖苷酶，它作為一種天然溶菌酶類，在植物抗病、防蟲、抗逆等方面都有應(yīng)用[14]，因此幾丁質(zhì)酶的活性也是衡量植物抗病抗逆能力的重要指標(biāo)。該研究選擇在旺長(zhǎng)期干旱條件下測(cè)定煙葉中SOD、 POD和幾丁質(zhì)酶的活性，結(jié)果表明與接穗對(duì)照相比，嫁接煙株的3種酶的活性均有不同程度提高，這說明SOD、 POD和幾丁質(zhì)酶可能參與了嫁接煙株的抗逆進(jìn)程。

2.5嫁接技術(shù)對(duì)煙葉主要化學(xué)指標(biāo)的影響從表5可以看出，與接穗對(duì)照相比，嫁接苗煙堿含量有大幅提升，與煙株生長(zhǎng)勢(shì)好有一定關(guān)系。鉀含量嫁接煙株略低于接穗對(duì)照或相當(dāng)，鉀氯比除貴煙9號(hào)/K326組合外，其他嫁接組合略低于接穗對(duì)照，其他指標(biāo)差距不明顯，都在合理范圍內(nèi)，說明采用嫁接技術(shù)并沒有對(duì)煙葉的內(nèi)在品質(zhì)造成顯著不利影響。

表4 不同處理對(duì)烤煙關(guān)鍵酶活的影響

表5 不同處理對(duì)烤煙主要化學(xué)指標(biāo)的影響

2.6嫁接技術(shù)對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響(表6) 因受自然天氣影響，采烤后期發(fā)生較嚴(yán)重的葉部病害，所有處理的煙株在產(chǎn)質(zhì)量方面都受到不同程度的影響，低于常規(guī)種植水平。但4個(gè)嫁接組合在上中等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)量、產(chǎn)值等均好于接穗對(duì)照，其中Coker176/云煙87表現(xiàn)最為突出，說明采用嫁接技術(shù)可顯著提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量。

表6 不同處理對(duì)烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

3 小結(jié)與討論

該研究選用抗病性及生長(zhǎng)勢(shì)均好于云煙87及K326的品種(品系)Coker176及貴煙9號(hào)為砧木，以云煙87和K326為接穗探索嫁接技術(shù)對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育的影響，分別測(cè)量了各時(shí)期農(nóng)藝性狀、根系性狀、干物質(zhì)積累、化學(xué)成分、關(guān)鍵酶活等指標(biāo)。從農(nóng)藝性狀結(jié)果來看，嫁接組合的長(zhǎng)勢(shì)明顯好于接穗對(duì)照及砧木對(duì)照，嫁接組合表型都超越雙親表型的現(xiàn)象與以往文獻(xiàn)報(bào)道中有不一致的地方[15]，有待后續(xù)研究中進(jìn)一步深入挖掘其機(jī)理；從農(nóng)藝性狀、干物質(zhì)機(jī)理及根系性狀的表現(xiàn)看，移栽前期嫁接組合的這幾項(xiàng)指標(biāo)普遍低于接穗對(duì)照，而移栽后期普遍高于接穗對(duì)照，這是由于嫁接苗在剛移栽后有個(gè)適應(yīng)、融合的過程，到旺長(zhǎng)期后嫁接苗的生長(zhǎng)勢(shì)很快超越接穗對(duì)照，說明嫁接的煙苗通過某種自身調(diào)節(jié)機(jī)制加快了后期的生長(zhǎng)發(fā)育[15]；從酶活測(cè)定結(jié)果看，嫁接煙株的SOD、 POD和幾丁質(zhì)酶等幾種酶活性顯著高于接穗對(duì)照，在以往的研究中關(guān)于SOD、 POD報(bào)道較多，但幾丁質(zhì)酶參與抗逆進(jìn)程的研究較少。該研究表明，幾丁質(zhì)酶可能對(duì)煙草的抵抗干旱脅迫有一定作用；從經(jīng)濟(jì)性狀及化學(xué)成分的影響看，嫁接可顯著提高煙草的產(chǎn)量和產(chǎn)值，對(duì)品質(zhì)的影響較小，綜合以上各項(xiàng)指標(biāo)可以看出嫁接技術(shù)對(duì)提高煙草的長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量及抗逆性是較有效的途徑。