叢枝菌根真菌對烤煙濕潤育苗煙苗生長及其產質量的影響

賈海江 沈方科 石保峰 黃崇峻 范曉蘇 首安發 韋建玉 周權能 張紀利

摘要 為探明接種叢枝菌根真菌對烤煙濕潤育苗煙苗生長及其產質量的影響，并與常規漂浮育苗進行比較，以煙草“K326”品種為試驗材料，采用濕潤育苗和大田試驗方法，設置育苗基質配制10%緩釋肥并接種低、中、高水平叢枝菌根真菌（CQ1、CQ2、CQ3）處理和漂浮育苗對照，同時培育成苗后移栽大田試驗，分析各處理對煙苗素質、烤煙生長及煙葉產質量的影響。結果表明：與漂浮育苗對照相比，接種中、高、低水平叢枝菌根真菌均能促進煙苗生長，提高煙苗根長、根數量、根系體積和煙苗生物量。接種叢枝菌根真菌處理的煙葉產量均顯著高于對照處理，其中CQ3處理烤煙產量提高16.27%；CQ2處理煙葉產值和上等煙葉產量最高，且與對照相比差異顯著，其中產值增加11.42%；CQ2處理的煙葉上等煙比例也比對照處理高，達到85.71%。綜上所述，接種叢枝菌根真菌處理可提高烤煙濕潤育苗的煙苗素質，并能顯著提高烤煙煙葉的產量、產值和品質，可替代常規漂浮育苗。

關鍵詞 叢枝菌根真菌；緩釋肥；煙草濕潤育苗；產量；烤煙品質

中圖分類號 S572? ?文獻標識號? A

文章編號 1007-7731（2023）03-0124-07

Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Tobacco Seedling

Growth and Yield and Quality of Flue-cured Tobacco by Wet Seedling

JIA Haijiang1? ?SHEN Fangke2，3*? ?SHI Baofeng4? ?HUANG Chongjun1? ?FAN Xiaosu2，3? ?SHOU Anfa4? ?WEI Jianyu1

ZHOU Quanneng2? ?ZHANG Jili1

（1China Tobacco Guangxi Industrial Co. Ltd.， Nanning Guangxi 530001;

2College of Agriculture，Guangxi University， Nanning Guangxi 530004;

3National Experimental Teaching Demonstration Center of Plant Science（Guangxi University）， Nanning Guangxi 530004;

4Hezhou Branch of Guangxi Zhuang Autonomous Region Tobacco Company， Hezhou Guangxi 542899）

Abstract To explore the effects on inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi（AMF）on the growth，yield and quality of flue-cured tobacco seedlings，and compare with the conventional floating seedling method. The flue-cured tobacco variety "K326" was selected as experimental material，and the wet seedling and field test methods were used to carry out the experiment. Experimental treatments were set up by seedling substrate applied with 10% proportions of water-soluble nitrogen slow-release fertilizer and inoculated with low，medium and high levels of AMF（CQ1，CQ2，CQ3）， and floating seedling control was set. At the same time，the seedlings were cultivated and transplanted in the field to carry out field test. The effects of different treatments on quality of tobacco seedlings and growth，yield and quality of flue-cured tobacco were analyzed. Compared with the control， the inoculation of medium，high and low levels of AMF could promote the growth of tobacco seedlings and improve the quality of tobacco seedlings，and increase the root length， number， volume and biomass of tobacco seedlings. The yield of tobacco of inoculated with AMF treatments was significantly higher than that of the control， and the yield of CQ3 treatment increased by 16.27%. Tobacco output value and high-grade tobacco yield of CQ2 treatment was the highest，which was significantly different from the control， and the output value increased by 11.42%. The proportion of high-grade tobacco of CQ2 treatment was 85.71%， which also higher than the control treatment. In summary， inoculation with AMF could improve the quality of flue-cured tobacco seedlings， and improve the yield， output value and quality of flue-cured tobacco， which could replace the conventional floating seedling method.

Keywords arbuscular mycorrhizal fungi（AMF）; slow-release fertilizer; tobacco wet seedling; output; flue-cured tobacco quality

培育壯苗是獲得高產、優質煙葉的基礎，開展烤煙育苗壯苗技術的研究和應用是烤煙生產工作的重中之重。現有研究表明，在煙草育苗和栽培中接種叢枝菌根真菌（AMF）有利于培育壯苗，可以提高煙苗素質[1-4]，克服烤煙連作障礙[5]，能促進煙草對礦質養分和水分的吸收與利用[6]，對烤煙生長[1，7]、產量及品質[3，8]、病蟲害[9-12]、抗逆性[4]、根際微環境等方面具都有積極影響，從而提高煙葉的產量和品質。我國南方煙區普遍存在“倒春寒”天氣，煙苗移栽的早春時節，低溫天氣容易對剛移栽到大田的煙苗造成傷害，從而降低煙葉品質，影響其經濟效益。研究表明，接種叢枝菌根真菌可使烤煙植株具有較強的生理活性和抗逆性，從而降低低溫脅迫對煙草植株造成的傷害[13]。通過煙草接種叢枝菌根真菌，可提高煙葉的產量和品質，同時減少生產過程中肥料、農藥的投入使用，降低對環境的影響，減少煙農種植投入及提高煙葉的安全性。

目前，我國煙草生產多采取“水旱”兩段式漂浮育苗技術，通過育苗池漂浮育苗和假植育2個階段來達到培育壯苗。但烤煙漂浮育苗費工費時，育苗人工成本較高。研發采用濕潤育苗技術來培育壯苗的方法替代漂浮育苗，可以大大降低用工成本。在濕潤育苗中，如何培育壯苗是成功推廣該育苗方法的關鍵。目前，有關叢枝菌根真菌（AMF）在烤煙育苗和大田栽培上運用效果的研究，得出AMF在煙草育苗和大田栽培中的有利作用，但在濕潤育苗中接種叢枝菌根真菌對煙苗和烤煙生長及其產質量的影響，以及發揮AMF最大效益的菌根真菌接種量水平尚待進一步研究。為此，本研究采用濕潤育苗方法，探究了叢枝菌根真菌不同接種量對煙苗素質和大田烤煙農藝性狀及其產質量的影響，并與常規兩段式漂浮育苗進行對比，闡明在緩釋肥供應條件下叢枝菌根真菌的最佳施用量，以期為叢枝菌根真菌在煙草濕潤育苗中的應用推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試烤煙品種為“K326”，育苗基質采用煙草專用育苗基質，育苗盤為50孔中孔徑育苗盤（孔徑及孔深為5.0 cm×5.0 cm×4.5 cm）和162孔漂浮育苗盤（孔徑及孔深為3.0 cm×3.0 cm×4.2 cm）。緩釋肥料為含10%水溶性氮的緩控釋肥料。育苗肥料為烤煙漂浮育苗專用肥料，純N∶P2O5∶K2O=20∶11∶15。叢枝菌根真菌為根內根孢囊霉（Rhizoglomus intraradices），固體顆粒狀膨潤土陶砂與真菌孢子共生體，繁殖體數≥70個/ mL。消毒液為次氯酸鈉溶液。育苗地點位于廣西賀州市富川縣廣西煙草公司賀州市公司富川育苗場。大田試驗地點為廣西賀州市富川縣朝東鎮東水村。所選煙田地塊的土壤理化性質為：pH 8.2、有機質36.3 g/kg、堿解氮158.0 mg/kg、有效磷42.6 mg/kg、速效鉀261 mg/kg。

1.2 試驗設計

1.2.1 育苗試驗。采用隨機區組設計，試驗設置4個處理：CK：漂浮育苗對照處理；CQ1：低水平叢枝菌根真菌處理（接種1 mL/孔）；CQ2：中水平叢枝菌根真菌處理（接種2 mL/孔）；CQ3：高水平叢枝菌根真菌處理（接種3 mL/孔）。育苗盤每孔裝入10.5 g基質，按每克基質加入0.04 g緩釋肥料的量，低、中、高水平接種叢枝菌根真菌處理按每孔基質接種菌根真菌1、2和3 mL，在裝盤前與基質混勻。對照處理基質不加AMF菌劑和緩釋肥，采用162孔漂浮育苗盤進行漂浮育苗，3次重復，每個重復2盤。叢枝菌根真菌處理采用50孔育苗盤，采用濕潤育苗方式育苗，每個處理3次重復，每個重復4盤。育苗盤先用0.1%次氯酸鈉溶液消毒，再用清水沖洗干凈備用。基質混勻后裝盤，每穴播種2～3粒。對照處理漂浮育苗按“水旱”兩段式漂浮育苗標準流程進行；濕潤育苗水分管理按照見干見濕原則，育苗池灌水時水深2～3 cm，然后至池底水干透后保證煙苗不萎蔫的情況下再灌第2次水，如此反復交替灌水。成苗時，在移栽前干旱煉苗5～7 d。其他的育苗管理措施按照當地習慣生產技術操作。

1.2.2 大田栽培試驗。將AMF處理和對照處理的煙苗進行大田栽培試驗，試驗地點設置在廣西賀州市富川縣的朝東鎮東水村。采用隨機區組試驗設計，設置AMF處理和漂浮育苗對照處理共4個處理，每處理重復3次，每個試驗處理小區面積為88.8 m2。按照行距×株距=1.2 m×0.5 m規格種植，每個小區種植2 行，每行種植75 株，共150 株。第1次追肥在7～10 d追施完畢，第2次追肥在30～35 d追施完畢。施肥及其他的烤煙田間管理措施按當地習慣生產技術操作，烤煙樣品采收烘烤措施均按照標準化生產技術要求執行。

1.2.3 植株樣品采集與制備。烤煙播種時間為2021年1月21日，移栽時間為2021年3月19日。煙苗生長至8 葉1 心可以移栽時，將整盤煙苗帶至實驗室，用去離子水清洗煙苗并吸干水分備用。煙葉成熟后，用蛇形法采集煙葉，烘烤后分級并統計烤煙煙葉等級、產量和產值。

1.2.4 樣品測定。土壤理化性質測定參照國家標準測定方法測定。分別在煙苗成苗期和團棵期（移栽后35 d）測定其農藝性狀，成苗期每盤采取5 點取樣法，測定5株煙苗。測定成苗期煙苗株高、葉片數、最大葉寬和葉長、莖基寬、根冠比、根系體積、總根長、根數量、侵染率、氮含量及葉綠素含量。團棵期每個重復測定3株煙苗，測定團棵期煙株株高、徑基寬、葉片數、最大葉面積、氮含量及葉綠素含量。根體積、根總長度、根數量使用根系掃描儀掃描。煙苗地上部與地下部分開，殺青后烘干至恒重，分別稱量其干重，記錄并計算根冠比。侵染率采用根段頻率標準法進行檢測。葉綠素含量使用葉綠素測定儀測定。

1.2.5 數據處理與分析。采用Excel 2007和SPSS 21.0統計軟件對試驗數據進行處理和統計分析，同時進行作圖分析。

2 結果與分析

2.1 AMF處理對煙苗根系侵染狀況的影響

煙苗接種不同量的菌根真菌后，不同處理AMF菌株均能侵染煙苗根系，接種量能顯著影響菌根真菌的侵染率。試驗結果顯示，CQ1、CQ2和CQ3不同 AMF 接種量處理對煙苗的侵染率分別為31.6%、39.4%和44.7%，說明接種量越高，AMF的侵染率越高。常規漂浮育苗對照處理不同接種AMF，其侵染率為0。

2.2 AMF處理對煙苗生長的影響

從表1可以看出，AMF處理對煙苗生長的影響不同，所有處理的株高均小于對照處理。其中，CQ1和CQ3的煙苗株高與對照處理相比差異顯著（P≤0.05），CQ2的煙苗株高與對照相比無顯著差異；CQ1煙苗基徑寬大于對照處理，且與對照處理相比差異顯著，其他處理的煙苗基徑寬小于對照處理但差異不顯著；所有AMF處理的煙苗葉片數和最大葉寬均大于對照處理，但差異不顯著；CQ2和CQ3的煙苗最大葉長大于對照處理但差異不顯著。這說明接種叢枝菌根真菌（AMF）處理能夠促進煙苗生長，不同接種量對煙苗農藝性狀的作用效果不同。

2.3 AMF處理對煙苗根系的影響

由表2可知，AMF處理對煙苗的總根長、根數量和根系體積具有顯著的積極影響，總根長、根數量和根系體積隨著AMF接種量的增加呈現下降的趨勢。不同處理總根長的大小順序為CQ1>CQ2>CQ3>CK，所有AMF處理的煙苗總根長都大于對照處理，其中CQ1和CQ2的煙苗總根長與對照處理差異顯著；不同處理煙苗根數量的大小順序為CQ1>CQ2>CK>CQ3，CQ1和CQ2的煙苗根數量均大于對照處理且差異不顯著，CQ3根數量小于對照處理且差異顯著；不同處理煙苗根系體積的大小順序為CQ1>CQ2>CQ3>CK，所有處理根系體積均大于對照處理，且CQ1和CQ2的煙苗根系體積與對照處理相比差異顯著，CQ3根系體積與對照處理相比差異不顯著。

2.4 AMF處理對煙苗生物量的影響

由表3可知，AMF處理的煙苗地上部干重、根干重和根冠比大小順序均為CQ2>CQ3>CQ1>CK，AMF處理的煙苗地上部干重、根干重和根冠比均顯著高于對照處理。說明接種AMF處理對提高煙苗生物量具有顯著的作用。

2.5 AMF處理對煙苗葉片氮含量和葉綠素含量的影響

由表4可知，AMF處理的煙苗葉片氮含量和葉綠素含量均高于對照處理，但所有AMF處理的煙苗葉片氮含量與對照相比差異不顯著，CQ1的煙苗葉片葉綠素含量與對照相比差異顯著，而CQ2和CQ3的煙苗葉片葉綠素含量與對照相比差異不顯著。

2.6 AMF處理煙苗對烤煙農藝性狀的影響

由表5可知，AMF處理的煙苗大田移栽35 d后的烤煙株高、莖基寬、最大葉寬和最大葉長均大于對照處理，且CQ3的株高與對照相比差異顯著，CQ2和CQ3的最大葉長與對照相比差異顯著，其他處理的株高和最大葉長與對照處理無顯著差異；CQ3的葉片數大于對照處理，所有處理的烤煙莖基寬、葉片數和最大葉寬與對照處理相比無顯著差異。

2.7 菌根菌處理煙苗對烤煙葉片氮含量和葉綠素含量的影響

由表6可知，移栽35 d后所有AMF處理烤煙煙葉氮含量與對照處理相比差異不顯著；所有處理烤煙煙葉葉綠素含量低于對照處理，其中CQ1烤煙煙葉葉綠素含量顯著低于對照處理，而其他處理的煙葉葉綠素含量與對照處理差異不顯著。

2.8 菌根菌處理煙苗對烤煙煙葉最大葉面積的影響

由圖1可知，AMF處理的煙苗大田移栽35 d后烤煙煙葉最大葉面積均大于對照處理，其中CQ3的煙葉最大葉面積最大，且與對照處理差異顯著。

2.9 菌根菌處理煙苗對烤煙產質量的影響

由圖2可知，大田試驗結果表明，接種叢枝菌根真菌處理的烤煙煙葉產量均有所提高，且與對照相比差異顯著，其中CQ1、CQ2和CQ3煙葉產量分別提高8.43%、9.64%和16.27%，隨著AMF接種量的增加烤煙產量呈增加的趨勢。由圖3可知，不同AMF接種量處理的烤煙煙葉產值均比對照處理高，其中CQ2產值增加率為11.42%，與對照相處理比差異顯著，而其他處理的煙葉產值與對照處理相比差異不顯著。

從圖4可以看出，CQ2的烤煙煙葉上等煙產量和上等煙比例均比對照處理高，且上等煙產量與對照處理相比差異顯著，上等煙比例達到85.71%，與對照處理差異不顯著；其他處理的烤煙煙葉上等煙產量和上等煙比例比對照處理低，且與對照處理相比差異顯著。

3 討論

3.1 菌根菌處理對煙苗素質的影響

接種AMF培育煙苗可以促進煙苗生長，提高煙苗素質，有利于培育健壯煙苗。本研究結果表明，在緩釋肥供應條件下接種AMF對煙苗生長具有顯著的影響，不同AMF接種量均能不同程度上增加煙苗基徑寬、葉片數量、煙葉寬度和長度以及煙苗葉片的葉綠素含量，顯著提高煙苗的總根長、根數量和根系體積，并顯著增加煙苗的地上部干重、根干重和煙苗生物量，提高煙苗素質，這與現有的研究結果一致[4，14-16]。王茂勝等[14，15]研究表明，不同養分用量條件下接種叢枝菌根真菌培育的煙苗地上部生物量和植株氮、磷、鉀吸收量均顯著高于不接種煙苗，煙苗素質（生物量、植株營養狀況、葉生理活性）也高于同一營養水平條件下不接種的煙苗；不同基質中接種叢枝菌根真菌促進了煙苗莖葉生長，有利于增加煙苗莖圍、徑高和根系生長及干物質的積累。江龍等[16]研究也表明，接種叢枝菌根真菌促進了煙苗生長，顯著增加了煙苗生物量。這表明不同基質和養分供給條件下，叢枝菌根真菌對煙苗素質的影響效果不同。也有研究表明，不同種類菌根真菌對煙苗株高、葉片數、煙苗生物量、促根生長和氮磷鉀營養元素吸收等的影響效果不同[17]。

3.2 菌根菌處理的煙苗對烤煙產質量的影響

AMF處理的煙苗可以影響大田栽培后煙草生長發育、生理特征，從而影響烤煙產量、煙葉品質和經濟性狀。本試驗結果表明，適宜接種量的叢枝菌根真菌可以顯著提高烤煙產量和上等煙比例，從而提高煙葉品質及經濟效益，與現有研究結果一致[3，8，13，18]。王茂勝等[18]研究表明，不同種類叢枝菌根真菌和接種用量對烤煙生長、產量及煙葉品質均有影響，提高烤煙總糖、還原糖和煙堿等化學成分的含量并協調煙葉糖堿比，使煙草更接近于優質烤煙所要求的指標，從而提高煙草產量、品質及經濟效益[3，17]。叢枝菌根真菌對烤煙生長和產質量具有良好的促進作用。本研究明確了不同叢枝菌根真菌接種量對烤煙產質量的影響效果，但對煙葉化學成分含量的影響尚未清楚，叢枝菌根真菌（Rhizoglomus intraradices）與煙草共生機制也未明確，有待進一步深入研究。

4 結論

在K326煙草濕潤育苗中，與不施緩釋肥和不接種叢枝菌根真菌的漂浮育苗相比，在含10%水溶性氮緩控釋肥養分條件下接種叢枝菌根真菌可以顯著提高煙苗素質，達到培育健壯煙苗的作用，同時也可以促進大田栽培烤煙植株的生長，提高烤煙煙葉的產量、產值和品質。本試驗在菌濕潤育苗中接種不同量叢枝菌根真菌可以顯著提高煙苗素質，并顯著影響大田栽培烤煙植株農藝性狀，提高烤煙煙葉產量、產值和上等煙葉產量及比例，其中以中水平接種量（2 mL/株）接種叢枝菌根真菌（根內根孢囊霉，Rhizoglomus intraradices）的育苗效果和提高烤煙產質量效果最佳。

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（責編：張宏民）

基金項目 廣西中煙工業有限公司科技項目“廣西烤煙‘水旱兩段育苗技術研究與應用”（2020450000340009）。

作者簡介 賈海江（1978—），男，河南濮陽人，碩士，高級農藝師，從事煙葉生產研究工作。

沈方科? ? ?*通信作者

收稿日期 2022-04-19