剪葉對煙草毯狀苗生長和根系表型性狀及盤結力的影響

摘要：為探討不同剪葉方式對煙草毯狀苗成苗素質及根系盤結力的影響，并為生產上培育高質量煙草毯狀苗提供理論依據，以煙草K326品種為材料，通過假植方式進行煙草毯式育苗，設置剪葉面積、剪葉次數試驗，分析剪葉方式對煙苗干重、株高、莖圍、根系表型、根系盤結力等指標的影響。結果表明，根系盤結力與總根長、根系總表面積、根系總體積均呈極顯著正相關，與根系干重呈顯著正相關，與一級側根數相關性不顯著；剪葉面積為1/4～1/2時，煙苗的干重、株高、莖圍、總根長、根系總表面積、根系總體積均提升，根系盤結力增加；剪葉面積超過1/2則會抑制煙苗生長，不利于煙苗成毯；剪葉次數為2～3次時，煙苗的干重、株高、莖圍指標均顯著增加；剪葉超過2次時，煙苗的總根長、根系總表面積、根系總體積均呈下降趨勢，且隨著剪葉次數的增多，下降幅度增大；剪葉2次時，根系盤結力增幅最大。綜合考慮煙苗素質和成毯性，育苗過程中剪葉面積為1/4～1/2、剪葉2次處理，可培育高質量的煙草毯狀苗。

關鍵詞：煙草育苗；毯狀苗；剪葉面積；剪葉次數；根系盤結力

中圖分類號：S572.04 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）17-0095-06

收稿日期：2023-10-02

基金項目：中央級公益性科研院所基本科研業務費專項（編號：1610232023023）。

作者簡介：劉小磊（1995—），男，河南開封人，碩士研究生，主要從事煙草栽培與耕作研究。E-mail：2308668051@qq.com。

通信作者：王 朋，博士，助理研究員，主要從事煙草栽培與耕作研究。E-mail：wangpeng03@caas.cn。

煙草是我國重要的經濟作物，烤煙育苗環節是烤煙生產中最重要的環節。煙草毯式育苗是一種新型的育苗方式，它采用無間隔或半間隔托盤來培育煙苗，最終目的是利用水稻高速插秧機的作業原理，實現對煙苗的機械插植，解決煙草移栽環節中成本高、效率低、勞動強度大等問題。目前有關毯式育苗的研究報道主要集中于水稻和油菜育苗移栽環節［1-3］。毯式育苗技術基于毯式移栽技術發展而成。毯式移栽技術具有較高的自動化程度，移栽環節用工少，勞動強度低，效率高。因此，開展高質量煙草毯狀苗育苗技術研究，對煙草毯式移栽技術的推廣應用及構建完善的煙草育苗移栽自動化體系具有重要意義。

煙草毯式移栽對毯狀苗素質要求較高。該移栽方式要求煙苗苗體健壯，苗高適宜，根系發達、盤結、能提、能卷。在煙苗培育過程中，剪葉是一種重要的調節措施。剪葉可以控制煙苗地上部分的生長，調整煙苗形態，協調根冠比，不同程度的剪葉還會對煙苗生長產生不同程度的補償作用［4］。前人研究表明，植物生長會產生大量的冗余，人為去除冗余部分能充分發揮植物超越補償的優勢［5］。研究發現，剪去部分老葉可以使甘蔗莖徑增粗，株高降低，有利于培育壯苗［6］。玉米在6～7葉期進行剪葉，可以改善其冠層結構，提高抗倒伏能力，增強光合作用［7］。也有證據表明，剪葉會使水稻籽粒質量下降［8］。小麥剪葉處理會降低干重，減少穗粒數、千粒重，使植株性狀數值和產量下降［9-10］。煙苗在適當剪葉后，其生長會得到促進，地下部干重增加，根系體積變大。陳天才等研究表明，煙草育苗過程中剪葉1～2次，對根系生長和干重具有明顯促進作用［11］。陳龔研究發現，提高剪葉程度和次數，可以顯著促進煙苗根系的生長，使煙苗株高降低、莖圍增粗，但是剪葉程度過大反而會對根系生長產生抑制作用［12］。也有研究表明，增加剪葉程度會抑制煙苗根系物質積累，減小煙苗根系體積，不利于形成壯苗［13］。

煙草毯式育苗是農機農藝深度結合的產物，對實現煙草生產輕簡化、規模化、專業化具有重要意義。本研究開展不同剪葉水平試驗，旨在篩選出煙草毯狀苗培育過程中的合理剪葉措施，為生產上培育高質量煙草毯狀苗提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗于2022年在中國農業科學院煙草研究所青島試驗基地溫室進行。烤煙育苗品種為K326。

1.2 試驗設計

采用假植方法培育煙苗。挑選顆粒飽滿的包衣種子，播種于裝有育苗基質的育苗盤中，均勻播種后將其置于溫室內，定期澆水。達到小十字期后，挑選長勢均勻的健壯幼苗假植到育苗盤（長 58 cm、寬28 cm、高2.5 cm），假植規格為每盤128株（8行×16列），假植株距為3.5 cm。

試驗分為2個處理：為剪葉面積處理、剪葉次數處理。剪葉面積處理設置4個水平：CA1，剪1/4葉；CA2，剪1/2葉；CA3，剪3/4葉；CK，不剪葉。煙苗封盤開始剪葉，每7 d剪1次，共剪4次。剪葉次數處理設置5個水平：CT1，剪葉1次；CT2，剪葉2次；CT3，剪葉3次；CT4，剪葉4次；CK，不剪葉。CT1為煙苗封盤后7 d進行剪葉，CT2為煙苗封盤和封盤后14 d進行剪葉，CT3為煙苗封盤和封盤后14、21 d進行剪葉，CT4為煙苗封盤和封盤后7、14、21 d進行剪葉。每次剪葉只剪最大的2張葉和下部的老葉、病葉。處理過程中其余管理方式均一致。

1.3 測定內容與方法

1.3.1 煙草毯狀苗農藝性狀測定

分別于處理開始時及處理15、30 d取樣。每次取樣作3個生物學重復。將煙苗從育苗盤取出（保持根系完整），用自來水清洗干凈基質，再用濾紙吸干煙苗中附著的水。使用直尺測量煙苗的株高（莖基部至生長點的長度）。使用游標卡尺測量莖粗。將煙苗置于 105 ℃ 烘箱中殺青20 min，然后將溫度調至75 ℃烘干至恒重，用電子天平分別稱量地上部和根系干重。根系形態參數的測定參照趙陽的方法［14］。一級側根數采用目測法數出。其他根系指標用 LA1600+根系掃描儀測得：將煙苗根系剪下，清洗干凈后放入根系掃描儀進行掃描，用 Win RHizo 2003b 軟件分析出圖像參數，得出總根長、根系總表面積、根系總體積。

1.3.2 煙草毯狀苗根系盤結力測定

根系盤結力測定參照劉雪慧的方法［15］。處理30 d，在各處理中隨機切取10 cm×15 cm的毯塊，在根系盤結力測定裝置上固定其長端，用彈簧秤鉤拉動，毯塊斷裂時彈簧秤顯示的讀數即為根系盤結力。每個水平10個生物學重復。

1.4 數據處理與分析

試驗數據采用WPS Office 2018進行整理，采用R語言4.0.2進行方差分析，采用Graphpad Prism作圖，采用LSD法進行差異顯著性檢驗（α=0.05）。

2 結果與分析

2.1 剪葉面積對煙草毯狀苗干重的影響

從圖1可以看出，地上部干重隨剪葉面積的增大呈先增后減的趨勢。在處理當天至15 d，煙苗的地上部干重速度較為緩慢，CK地上部干重增長到了0.16 g；與對照相比，CA1、CA2未出現顯著差異，CA3顯著降低，降幅為49.2%。處理15～30 d，煙苗的地上部干重較為迅速，CK地上部干重增長到了0.36 g；與對照相比，CA1地上部干重顯著增加，增幅為16.8%，CA3顯著降低，降幅為28.4%，CA2未表現出顯著差異。根系干重量表現出相同的的趨勢。在處理15 d，與對照相比，CA1、CA2未表現出顯著差異，CA3顯著降低，降幅為13.2%。在處理30 d，與對照相比，CA1、CA2顯著增加，增幅分別為14.6%、20.9%，CA3顯著降低，降幅為14.3%。以上結果表明，煙草毯狀苗培育過程中，剪葉面積為1/4～1/2時，可以促進干重；剪葉面積超過3/4，則會抑制干重。

2.2 剪葉面積對煙草毯狀苗株高和莖圍的影響

圖2為不同剪葉面積下煙苗株高、莖圍的變化。株高方面，在處理15 d，CA1、CA2均較CK顯著增高，增幅分別為17.0%、20.2%，CA3沒有發生顯著變化。處理30 d，CA1株高較CK顯著增高，增幅為13.9%，CA3相較于CK顯著降低，降幅為9.8%，CA2較CK未發生顯著變化。莖圍方面，與CK相比，CA2在處理過程中始終表現為顯著增大，CA1、CA3則沒有表現出顯著差異。以上結果表明，適當面積的剪葉可以提高煙苗的株高和莖圍；剪葉面積過大會抑制煙苗株高的增長。

2.3 剪葉面積對煙草毯狀苗根系表型變化的影響

由圖3可見，隨著剪葉面積的增加，總根長、根系總表面積、根系總體積均表現出先增后減的趨勢。在處理過程中，與CK相比，CA1、CA2的總根長、根系總表面積、根系總體積均表現為顯著增加，CA3表現為減少。在處理30 d，相較于CK，CA1、CA2總根長分別增長了14.6%、20.7%，根系總表面積分別增長了17.3%、14.8%，根系總體積分別增長了11.7%、9.4%；CA3總根長、根系總表面積、根系總體積相較于CK分別降低了13.2%、15.4%、10.8%。在一級側根數方面，處理15 d，CA1、CA2相較于CK沒有發生顯著變化，CA3顯著降低；在處理30 d，各處理一級側根數均沒有顯著差異。這說明，一定面積的剪葉能夠顯著促進煙苗的根系發育，剪葉面積過大則會減緩一級側根的發生，并對煙苗的根系發育起到抑制作用。在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉面積為1/4～1/2較有利于煙苗的根系生長。

2.4 剪葉面積對煙草毯狀苗根系盤結力的影響

從圖4可以看出，根系盤結力隨剪葉面積增大呈先增后減的趨勢。CK的根系盤結力為 8.97 N；與CK相比，CA2顯著增大，增幅為33.1%；CA1比CK增加了14.5%，沒有表現出顯著差異；CA3比CK顯著減小，降幅為25.3%。

2.5 剪葉次數對煙草毯狀苗干重的影響

從圖5可以看出，隨著剪葉次數的增多，煙苗干重呈先增后減的趨勢。在處理0～15 d，煙苗的地上部干物質積累速度較為緩慢，CK地上部干重在 15 d 增長到0.13 g；與CK相比，CT2、CT3地上部干重顯著增加，增幅分別為32.2%、29.4%；CT1、CT4相較于CK沒有顯著差異。處理15～30 d，地上部干物質積累速度較為迅速，CK地上部干重在30 d增長到0.29 g；與CK相比，CT2、CT3顯著增加，增幅分別為31.3%、22.8%；CT1、CT4比CK都有所增加，但差異不顯著。根系干重方面，處理15 d，CT3、CT4相較于CK顯著增加，增幅分別為38.5%、43.5%；CT1、CT2比CK均有所增加，但差異不顯著。在處理30 d，CT2、CT3相較于CK顯著增加，增幅分別為9.9%、12.3%；CT1較于CK發生增長，但差異不顯著；CT4比CK出現下降的趨勢。以上結果表明，在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉次數不宜過多，剪葉2～3次能夠顯著促進煙苗地上部和根系的物質積累。

2.6 剪葉次數對煙草毯狀苗株高和莖圍的影響

從圖6可以看出，隨著剪葉次數的增多，各處理的株高、莖圍均呈先增后減的趨勢。株高方面，與CK相比，CT2、CT3在處理過程中表現為顯著增加，處理30 d增幅分別為42.3%、57.7%。莖圍方面表現出相同的趨勢，處理30 d，與CK相比，CT1、CT2、CT3的莖圍顯著增大。這說明，煙草毯狀苗育苗過程中，剪葉2～3次可以促進煙苗增高與增粗，剪葉次數過多或過少都不利于煙苗株高、莖圍的增長。

2.7 剪葉次數對煙草毯狀苗根系表型變化的影響

從圖7可以看出，在處理過程中，隨著剪葉次數的增加，總根長、根系總表面積、根系總體積均呈先增后減的趨勢。處理15 d，與CK相比，CT1、CT2、CT3的總根長、根系總表面積、根系總體積均表現為顯著增加。處理30 d，CK的總根長為522.35 cm，與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的總根長均顯著增加，增幅分別為0.27%、0.62%、0.37%、0.27%，且CT2顯著大于CT1、CT3、CT4；CK根系總表面積增長到57.12 cm2，與CK相比，CT4根系總表面積沒有發生顯著變化，CT1、CT2、CT3均顯著增加，增幅分別為18.6%、48.2%、26.7%，且CT2顯著大于CT1、CT3；CK根系總體積增長到0.44 cm3，與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的根系總體積均顯著增加，增幅分別為24.5%、38.9%、31.5%、13.7%，且CT2顯著大于CT1、CT4。CT1、CT2、CT3、CT4之間的一級側根數在15 d沒有顯著差異，但均顯著大于CK；在30 d，各處理間一級側根數沒有顯著差異。以上結果表明，在煙草毯狀苗培育過程中，剪葉2次最有利于毯狀苗根系的生長，剪葉次數過多或過少都對根系生長不利。

2.8 剪葉次數對煙草毯狀苗根系盤結力的影響

從圖8可以看出，根系盤結力隨剪葉次數的增多呈先增后減的趨勢。CK的根系盤結力為 10.55 N。與CK相比，CT1、CT2、CT3、CT4的根系盤結力均顯著增加，增幅分別為33.2%、59.3%、44.5%、25.3%。

2.9 煙草毯狀苗根系盤結力與根系表型的相關關系

對所有處理根系表型與根系盤結力進行相關分析發現，根系盤結力與總根長、根系總表面積、根系總體積呈極顯著正相關，相關系數分別為0.97、0.97、0.93；與根系干重呈顯著正相關，相關系數為0.85；與一級側根數相關性不顯著（表1）。

3 討論與結論

目前煙草育苗和移栽環節連接度較低，自動化移栽和育苗體系的構建相互分裂。現有的煙草機械化移栽方式大多為鉗夾式栽植，撓性圓盤式栽植和導苗管式栽植［16-18］。移栽原理大多為操作人員喂苗，煙苗經由傳動裝置掉落到預定位置，后續覆土鎮壓，達到機械化移栽的效果。移栽與育苗環節匹配度差，移栽效率低，用工較多。煙草毯狀苗移栽技術通過回轉臂抓取操作臺上的毯苗，再插入地面，后續由鎮壓輪覆土鎮壓，如此交替往復達到移栽效果。煙草毯式移栽效率高，可多壟同時工作，可實現煙草輕簡化移栽，為了實現煙草毯狀苗移栽效果，必須培育出高質量煙草毯狀苗。

剪葉直接影響煙苗素質。煙草苗體形態差異較大，剪葉可以控制煙苗生長，減小煙苗之間的競爭；可以增大苗盤空間，有利于空氣流通和澆水；及時減去老葉、病葉，能夠減少病害傳播。鄧世媛等研究認為，適宜的剪葉次數能控制煙苗徒長，增加莖粗和根冠比，促進煙苗地下部分的生長［19］。陳麗莉等研究發現，隨著剪葉程度的增加，煙苗根系形態指標呈先升后降的趨勢［20］。本研究發現，剪葉可以提高煙苗的物質積累，促進地上部和根系的發育，但隨著剪葉面積和次數的增加，反而抑制煙苗生長，這與陳龔的研究結果［12］一致。剪葉面積為1/4～1/2時，煙苗干重增大，株高、莖圍增大，總根長、根系總表面積、根系總體積顯著提升；當剪葉面積增加到3/4時，煙苗的地上干重顯著小于對照，株高、莖圍減小，總根長、根系總表面積、根系總體積顯著下降。這可能是因為剪葉面積過大導致煙葉光合水平下降，抑制了煙苗干物質積累和根系發育，造成根系盤結力下降，不利于煙苗成毯和移栽。剪葉次數過多也會造成煙苗一系列指標降低，這可能是因為過多的剪葉次數導致煙苗生長過程中發生不足補償［4］，降低了煙苗的生長發育速度。

煙草毯狀苗的素質受多種外界因素的影響，目前有關煙草毯狀苗和壯苗指標的研究尚未有報道。隨著煙草毯狀苗育苗移栽技術的發展，對煙草育苗工作提出了新要求。周拾祿認為，水稻毯狀苗育苗首先要達到移栽工作容易做的程度，根系盤結好有利于移栽工作的進行［21］。張含笑等認為，油菜毯狀苗應株型矮壯，苗高適中，根系發達且盤結［22］。在水稻和油菜毯狀苗研究中發現，根系發育良好有利于盤結成毯。本研究發現，根系盤結力與總根長、根系總表面積、根系總體積和根系干重呈顯著或極顯著正相關，這說明通過一定措施提升根系指標有利于增加根系盤結力。剪葉對煙苗生長發育影響顯著，適當的剪葉面積和次數有利于煙苗的物質積累和根系發育，能提升毯狀苗素質；剪葉面積過大、次數過多，均不利于煙苗生長，導致毯狀苗質量下降。本研究結果表明，在煙草毯狀苗育苗過程中，剪葉面積不超過1/2、剪葉2次處理，最利于形成壯苗。

參考文獻：

［1］李 華，陸亞琴，祝志剛，等. 水稻缽苗機插與毯苗機插生產力比較研究［J］. 中國稻米，2013，19（6）：60-61.

［2］蔡金平，肖麗萍，劉木華，等. 水稻機械化移栽技術發展現狀與展望［J］. 農機化研究，2018，40（10）：6-10，81.

［3］張含笑. 油菜毯狀苗壯苗促控措施及其效應研究［D］. 揚州：揚州大學，2017：1-6.

［4］李文卿，陳順輝，程崖芝.烤煙漂浮育苗剪葉中的超越補償效應研究［J］. 中國農學通報，2006，22（11）：176-178.

［5］楊金惠. 植物補償和超補償作用［J］. 現代農業，2015（1）：106.

［6］邱永生，王勤南，許環映，等. 不同假植方法和剪葉處理對甘蔗實生苗生長的影響［J］. 甘蔗糖業，2019（4）：1-6.

［7］石生輝. 不同葉齡期剪葉對玉米生長發育及產量的影響［D］. 沈陽：沈陽農業大學，2020：39-43.

［8］李 杰，馮躍華，牟桂婷，等. 剪葉、粘葉處理對水稻劍葉主脈兩側SPAD值及籽粒產量的影響［J］. 中國稻米，2018，24（6）：40-46.

［9］劉 亮，郭丹丹，常旭虹，等. 剪葉處理對不同品種小麥籽粒產量和品質的影響［J］. 農業科技通訊，2018（12）：81-86.

［10］朱啟迪，李艷艷，陳巧艷，等. 剪葉方式對不同飽滿度小麥籽粒性狀的影響［J/OL］. 分子植物育種，2022：1-14（2022-04-16）［2023-09-19］.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.S.20220414.1732.019.html.

［11］陳天才，王 琴，王 克，等. 不同剪葉次數對K326煙株生長及抗性的影響［J］. 植物醫學，2023，2（1）：57-66.

［12］陳 龔. 濕潤育苗剪葉技術對烤煙煙苗素質和產質量的影響研究［D］. 福州：福建農林大學，2016：4-5.

［13］趙 宇，謝良文，楊興有，等. 剪葉對不同類型煙草漂浮育苗成苗素質的影響［J］. 湖南農業科學，2018（3）：26-28.

［14］趙 陽. 水分脅迫條件下生長素對煙草苗期發育的影響機理［D］. 北京：中國農業科學院，2017：8.

［15］劉雪慧. 基肥用量和密度對油菜毯狀苗素質的影響［D］. 揚州：揚州大學，2021：9-11.

［16］陳 晨，牛莉莉，程玉淵，等. 煙草種植移栽自動化應用研究［J］. 種子科技，2021，39（22）：135-136.

［17］燕亞民，喬新麗，張貴明，等. 煙草移栽機送苗裝置設計與試驗［J］. 中國農機化學報，2020，41（4）：24-28.

［18］燕亞民，王 雙. 導苗管式煙草移栽機的設計［J］. 青島農業大學學報（自然科學版），2017，34（2）：147-151.

［19］鄧世媛，黃日偉，呂永華，等. 剪葉處理對煙苗素質及烤煙生理特性的影響［J］. 中國煙草科學，2012，33（2）：86-89.

［20］陳麗莉，孟 琳，方 角，等. 剪葉程度對烤煙漂浮苗根系生長及生理特征的影響［J］. 貴州農業科學，2012，40（5）：36-38，42.

［21］周拾祿. 稻作科學技術［M］. 北京：農業出版社，1981.

［22］張含笑，林 參，左青松，等. 種植密度和施肥量對油菜毯狀苗生長的影響［J］. 作物學報，2019，45（11）：1691-1698.