IBA對煙草幼苗根系的影響

朱振國，譚效磊，張漸隆，楊舉田，宗浩，張素杰，張麗*，侯欣*

(1.山東農業大學 植物保護學院，山東 泰安 271018； 2.山東臨沂煙草有限公司沂水分公司，山東 臨沂 276000)

煙草是我國重要的經濟作物，而煙草育苗是產業化生產中重要的環節之一，能否培育壯苗直接影響著煙株后期的長勢及產品的產量和質量。根系作為重要的吸收器官和代謝器官，其生長狀況不僅直接控制著植物吸收水分和養分，而且制約著植株地上部生長的好壞[1]。IBA作為一種生長素類似物，其性狀較為穩定，廣泛用于植物促根[2-4]。

李乃堅等[5]在辣椒水培試驗中發現，營養液加入1 mg·L-1IBA有助于辣椒根系的發育。何生根等[6]通過研究IBA對水培銀皇后根系生長的影響中發現，100 mg·L-1IBA處理可有效促進提早生根，可顯著提高根系活力。劉武等[7]在研究白紋草的水培技術中發現，低濃度、短時間的IBA浸泡處理可促進根系生長，最適濃度為10 mg·L-1。周啟貴等[8]在研究IBA對春劍水培苗生根的影響中發現，10 mg·L-1IBA浸泡處理的春劍水培苗過氧化物酶活性最高。趙勝楠等[9]通過研究IBA對水培短葉虎皮蘭生根的影響發現，75 mg·L-1IBA處理7 d，短葉虎皮蘭生新根數量為36根，平均生根長度為1.6 cm。范才銀等[10]在煙草漂浮育苗中通過施用IBA，使煙苗根系活力提高32 μg·g-1·h-1，每株根系總數增加約30條，根干重增加約0.01 g·株-1。

以上研究表明，IBA在植物根系發育上已得到廣泛應用，但在煙苗根系發育上的應用還不夠系統，而且其研究方式主要為浸泡處理，配制成營養液由植物根系直接吸收的研究較少。在水培營養液中添加IBA，將比浸泡更有利于植株的吸收利用，可減少濃度用量，提高使用效率，且省工省時，從而降低經濟成本。因此，本試驗在煙草漂浮育苗使用的營養液中添加IBA，研究不同濃度IBA對煙苗根系的影響，以確定煙草漂浮育苗使用IBA的最佳濃度。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2018年3—9月在山東農業大學煙草溫室進行。供試煙草品種為NC102，具有抗普通華野病毒病，高抗黑脛病、煙草蝕紋病毒病的特性，具有良好的適應性。按照當地優質生產技術規范用山東農業大學煙草育苗基質進行栽培管理。要求煙苗健壯、無病蟲侵害，且長勢基本一致。栽培煙草的營養液參照專門適用于煙草生長的霍格蘭營養液，其組成為Ca(NO3)2·4H2O、KNO3、NH4H2PO4、EDTA-Fe、MgSO4·7H2O、MnSO4·H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、H3BO3、(NH4)6Mo7O24·4H2O。

1.2 處理設計

本試驗為單因素完全隨機區組設計，IBA設置0(CK)、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mg·L-1共6個處理濃度。利用育苗盤漂浮育苗，待煙苗長至移栽前2周時，移植于塑料盒，選取長勢一致的煙苗，先用清水把根部基質清理干凈，剪去病殘根，用去離子水洗凈后備用。在漂浮育苗塑料盒四周用黑色膠帶密封，將選取的煙苗移栽到事先準備好的漂浮育苗塑料盆(規格統一，容積5 L)中進行漂浮育苗，移栽時盡量使根系分布均勻，與營養液密切接觸。每個塑料盒中移栽4株，重復3次，隨機排列，每7 d更換1次營養液。

根據試驗設計向漂浮育苗塑料盒中加入IBA，觀察煙株的生長情況，測定相應的指標，主要有根系指標和生理指標。根系指標的測定主要包括單株根總長度、單株根表面積、單株根體積、單株根平均直徑、根尖數、根系活力。生理指標的測定主要包括超氧化歧氣化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)。

1.3 測定方法

1.3.1 根系指標的測定

根系指標使用根系分析儀(ScanMaker i800plus)進行測定；根系活力采用TTC法測定。

1.3.2 生理指標的測定

每處理收取3株鮮樣葉片測定植株品質和酶指標，根系MDA，SOD和POD活性測定采用文獻[11]的方法。MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定，SOD活性采用氮藍四唑法測定，POD活性采用愈創木酚法測定。可溶性蛋白的測定采用文獻[12]的方法(考馬斯亮藍G-250法)測定，CAT含量測定采用文獻[13]的方法(紫外吸收法)測定。

1.4 數據處理

本試驗的數據均采用Excel 2010和SPSS 19.0進行處理。

2 結果與分析

2.1 對煙草幼苗根系生理指標的影響

由表1可知，不同濃度IBA處理對煙苗根系影響顯著。隨著IBA濃度的增加，煙苗根系各項指標呈先增加后減少的趨勢，且各處理間差異顯著。其中，0.4 mg·L-1IBA處理較其他處理顯著增加了煙苗根總長度、根表面積、根體積、根平均直徑、根尖數、根系活力，增幅分別達4.78%～30.24%、8.25%～27.17%、5.71%～35.79%、11.77%～163.11%、6.86%～47.21%、5.07%～29.02%。1.6 mg·L-1IBA處理根總長度、根表面積、根體積、根平均直徑、根尖數、根系活力分別較對照處理顯著減少8.32%、2.23%、10.39%、43.96%、11.19%、6.89%。

表1 不同濃度IBA對煙草幼苗根系生理指標的影響

注：同列中無相同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，表2同。

2.2 對煙草幼苗根系保護性酶活性及MDA的影響

由表2可知，不同濃度的IBA對煙草幼苗根系保護性酶活性及丙二醛含量的影響不同，隨著IBA濃度的增如，SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性先增加后減少，而MDA含量則先降低后提高。0.4 mg·L-1IBA處理的MDA含量較對照處理顯著降低59.85%，而SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性分別較對照顯著增加44.49%、62.43%、43.02%、18.51%。1.6 mg·L-1IBA處理的SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性分別較對照處理顯著降低15.39%、13.48%、8.73%和4.65%，MDA含量較對照處理顯著提高8.72%。

表2 不同濃度IBA對煙草幼苗根系保護性酶活性及MDA的影響

3 小結與討論

根系具有吸收水分養分及維系根際環境等功能，對植物正常的生長發育發揮重要作用。根系的形成與許多內外因素有關[14]，生長素類植物生長調節劑可以促進植物生根，提高植物的成活率[15]。本試驗研究結果表明，不同濃度的IBA對煙苗根部各種酶活性及丙二醛含量的影響不同，0.4 mg·L-1IBA處理的MDA含量較對照顯著降低59.85%，SOD、POD、CAT、可溶性蛋白活性分別較對照顯著增加44.49%、62.43%、43.02%、18.51%。而1.6 mg·L-1IBA處理的SOD，POD和CAT活性則顯著低于對照，MDA含量顯著高于對照。這是因為適宜濃度的IBA提高了煙苗根系的SOD，POD和CAT活性，增加了對煙苗根系自由基的清除能力，從而降低了MDA含量。

本試驗中，隨著IBA濃度的增加，煙苗根系的生物量呈先增加后降低的趨勢，0.4 mg·L-1IBA處理較其他處理顯著提高了根總長度、根表面積、根體積、根平均直徑、根尖數、根系活力。但1.6 mg·L-1IBA處理較對照降低了根系指標和根系活力。這是因為IBA在適宜濃度時對煙苗根系發育有促進作用，而在高濃度時對煙苗根系發育有抑制作用。因此，適宜濃度的IBA通過提高煙苗根系保護性酶活性，促進煙苗生長。IBA在農作物上的使用主要是浸泡，但是浸泡的施用濃度較大。本試驗是在煙草漂浮育苗的營養液中添加IBA，由于植株根系直接接觸營養液，吸收效率比簡單浸泡要提高很多，故所需濃度大幅降低。因此，漂浮育苗營養液中添加IBA相比浸泡更有利于植株的吸收利用，優勢明顯。

綜上所述，IBA在有效濃度范圍內不同濃度配比對煙苗生根有顯著影響。在本試驗條件下，營養液中添加濃度為0.4 mg·L-1IBA時，促進煙苗根系發育效果最明顯。