羊糞和硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草生長發育的影響

關鍵詞羊糞；硅藻土；煙草；鉛脅迫；生長發育中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）16-0160-04doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.16.035

AbstractTakingthlow-leadagomerationtobacoarietyYunyan87andtelead-enrichedtobacovarityK326asthetestmaterals，using a potted plant method， five treatments were set up，namely CK，T1（lead 500mg/kg ），T2（lead 500mg/kg+ sheep dung 1.33g/kg ）， T3（lead 500mg/kg+ diatomite 30g/kg ），T4（lead 500mg/kg+ sheep dung 1.33g/kg+ diatom soil 30g/kg ）.By measuring agronomic traitsandbiomasidexssuchasplanthight，teticess，ndmaxileafifrtreaments，thtsofsga diatomiteontbaccogrowthanddevelopmentof dferentgenotypesunderadstresswerediscued.Teresultsshowdthat：leadstresan inhibithegrowthoftobacoplants.Aftertransplanting，3Odayslater，theplantheightstemthickness，maximumleafarea，andioassof Yunyan8CKwere1.41，1.48，.63and1.59timesthoseofT1，respectivelyorK326CK，thesevalueswere1.26，1.04，1.1d1.79 timesthoseofT，espectivelypmanureanddatoitecanpromotetegrowthddevelopntoftobaounderleadstrss，withte combinatinofspmaureanddatomitesowigtebsteectAerOdayspostrasplantig，theplntheight，temtckss，aimumleafareandbiomassofYuya87T4were1.07，03，08and1.22tiesthoseofT，espectively.FoK26T4，thsevause 1.02，1.2，1.07and1.19 times thoseof T1，respectively. Therefore，adding anappropriate amount of sheep dung + diatomite in the soil can improvetheresistanceof diferent genotypes of tobacco toleadstressandcontribute tothegrowthand developmentof tobacco. KevWordsSheen dino·Diatomite·Tohaccn·Lead stress·Growth and develonment

隨著工礦業的快速發展，農藥的過度使用、汽車尾氣排放等不利因素，土壤重金屬超標問題日益突出。農田土壤重金屬污染是我國農業面臨的重大問題之一，其中鉛污染較為普遍且毒害嚴重[1-2]。王怡仁等[3]研究表明，隨著重金屬鉛濃度的升高，差異表達基因的數量呈現先增后減的趨勢，大多數基因的表達水平都對鉛較敏感，絕大多數基因表達水平只有在固定的濃度下才能出現差異。鉛能夠抑制玉米的萌發，有研究表明，玉米種子的萌發對外界中鉛含量較為敏感，在較短時間內（ （48h） ，低濃度（ 200mg/kg） 的鉛對玉米種子的萌發可以起到一定程度的促進作用，但時間繼續延長時，不同濃度的鉛對玉米的萌發都起抑制作用[4-5]。煙草是一種特殊的葉用經濟農作物[。施志鶴等研究表明，在3種不同重金屬元素、不同重金屬濃度的脅迫下，煙草生長都受到一定程度的抑制，特別是在高濃度時，其生長受到的抑制效果更為明顯，且造成不同程度的減產。李紅紅等通過盆栽試驗研究福建省3個煙草品種的毒害效應發現，在受到鉛脅迫時，煙草的生長指標表現為株高降低、葉面積減小、根系變短；此外，生長時期不同，煙草對鉛毒害的敏感程度不同，生長中期較為敏感。環境變化、區域差異、品種特性是影響煙葉中重金屬含量的重要原因，煙葉中鉛的含量在不同年份變化較大，且不同年份的變化與外部環境的變化呈正相關[9-12]。有研究表明，硅具有促進作物生長、增強植物抗逆性、固定煙草根系中鉛元素等作用，常用于重金屬污染的土壤修復與植物肥料的制作[13-14]；羊糞可以改變土壤養分結構，提升烤煙品質[15-16]。因此，該研究旨在探討羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草生長發育的影響，從而為煙草優質安全生產提供技術支撐。

1材料與方法

1.1供試材料試驗于2022年在河南科技大學開元校區農場進行。供試土壤為褐土，其 pH7.46，Pb20.51mg/kg 堿解氮 60.3mg/kg 有效磷 6.8mg/kg 速效鉀 101.6mg/kg 、有機質 15.6g/kg 。供試煙草品種為云煙87（鉛低集聚型煙草品種）和K326（鉛富集型煙草品種）[12]

1.2試驗設計2022年3月播種育苗，4月選取長勢整齊一致的煙苗移栽至塑料盆中，每盆裝土 15kg ，移栽前施入煙草專用復合肥（ ，團棵期追施15g 盆。以（ CH₃COO）₂Pb 作為外源鉛，鉛 500mg/kg 模擬中度鉛污染水平，設置CK處理（空白對照）、 ΔT1 處理（鉛500mg/kg， ） ?T2 處理（鉛 500mg/kg+ 羊糞 1.33g/kg ） .T3 處理（鉛 500mg/kg+ 硅藻土 30g/kg ） ?^T4 處理（鉛 500mg/kg+ 羊糞 1.33g/kg⁺ 硅藻土 30g/kg） ，每個處理重復4次。

1.3 測定項目及方法

1.3.1農藝形狀測定。在移栽后30、60、90、120d，取不同處理煙草各4株，測定其株高、莖粗、最大葉面積。農藝性狀指標測定方法參照《煙草農藝性狀調查測量方法》（YC/T142—2010）[17]。葉面積計算公式：葉面積 Σ=Σ 葉長 × 葉寬 × 0.6345^[18] □

1.3.2生物量測定。在移栽后 30，60，90，120d ，取不同處理煙草各4株，放入 105°C 烘箱內殺青 40min ，然后 75^°C 烘干，分別稱量根、莖、葉生物量[12]

1.4數據分析與處理采用MicrosoftExcel2019對試驗數據進行統計整理，利用DPS數據處理系統軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草農藝性狀的影響

2.1.1煙草株高。由表1可知，云煙87在移栽后30、60、90d ，CK的株高均高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt;T2gt; T3gt;T1 ;移栽后 ^30d，CK 的株高分別是T1、T2、T3、T4的1.41、1.23、1.31、1.01倍；移栽后 60d，CK 的株高分別是T1、T2、T3、T4的1.17、1.10、1.11、1.06倍;移栽后 ^90d，CK 的株高分別是T1，T2，T3，T4 的 1.17，1.03，1.06，1.00 倍；移栽后 120d，T4 的株高顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T2gt;T3gt;CKgt;T1，T4 的株高分別是CK、T1、T2、T3的 1.05，1.07，1.02，1.04 倍。K326在移栽后30、60d，各處理間株高差異不大（ 30dTl 處理除外）；移栽后90d，T4的株高顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T3gt;T2gt;T1gt;CK ，T4的株高分別是 CK，T1，T2，T3 的1.09、1.06、1.05、1.03倍；移栽后120d，除CK外，其他各處理之間無顯著差異，但均比CK高。

表1羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草株高的影響Table 1Effect of sheep dung and diatomite on tobacco plant height of different genotypes under lead stress 單位：c

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ 。Note：Different lowercase lettersinthe same column stand for significant difference（ Plt;0.05） ：

2.1.2煙草莖粗。由表2可知，云煙87在移栽后30、60、90d，CK的莖粗高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt;T2gt;T3gt; T1;移后栽30d，CK的莖粗分別是T1、T2、T3、T4的1.48、1.34、1.47、1.28倍;移栽后 60d，CK 的莖粗分別是 T1，T2，T3 、T4的 1.14，1.08，1.11，1.06 倍;移栽后90d，CK的莖粗分別是T1、T2、T3、T4的1.08、1.05、1.07、1.02倍;移栽后120d，T1、T2、T3、T4處理之間差異不顯著，但均顯著高于CK處理。K326在移栽后30d，T4的莖粗高于其他處理，具體表現為T4gt;T3gt;CKgt;T1gt;T2，T4 的莖粗分別為T1、T2、T3、CK的1.09、1.26、1.02、1.05倍;移栽后60d，CK的莖粗高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt;T3gt;T2gt;T1 ，CK的莖粗分別為T1、T2、T3、T4的 1.08，1.07，1.05，1.03 倍；移栽后 90d，CK，T2，T3，T4 處理間莖粗無顯著差異，但均高于T1處理組，其中CK的莖粗為T1的1.09倍；移栽后120d，T4的莖粗顯著高于T1和T2，T1與CK、T2、T3處理之間無顯著差異。

表2羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草莖粗的影響

Table 2Effct of sheep dung and diatomite on tobacco stem thickness of different genotypes under lead stress 單位：m

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ 。 Note：Differentlowercase lettersinthe same column stand for significant difference（ Plt;0.05） 1

2.1.3煙草葉面積。由表3可知，云煙87在移栽后30d，CK的最大葉面積顯著高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt;T2gt; T3gt;T1 ，CK的最大葉面積分別為T1、T2、T3、T4的1.63、1.44、1.57、1.40倍;移栽后60d，T3的最大葉面積顯著高于其他處理，其他處理間差異不顯著;移栽后90d，T4的最大葉面積顯著高于T1、T2，具體表現為 ^{T4gt;T3gt;CKgt;T1gt;T2，} T4的最大葉面積分別為 ^T1，T2 的1.08、1.13倍；移栽后120d，T4的最大葉面積顯著高于CK和T1，T2、T3、T4處理之間無顯著差異，T4的最大葉面積分別是CK、T1的1.12、1.08倍。K326在移栽后30d，CK的最大葉面積顯著高于其他處理，具體表現為CKgt;T1gt;T4gt;T2gt;T3 ，CK的最大葉面積分別為T1、T2、T3、T4的1.10、1.24、1.28、1.16倍；移栽后60d，CK的最大葉面積與T1，T2，T3，T4 處理之間無顯著差異，與T2處理之間差異顯著，CK的最大葉面積是T2的1.14倍;移栽后90d，T1、T2、T3、T4處理的最大葉面積之間無顯著差異，T2的最大葉面積為CK的1.12倍;移栽后120d，各處理間的最大葉面積差異不顯著，T4的最大葉面積是CK的1.11倍。

表3羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草最大葉面積的影響Table3Effect of shepdung and diatomiteonthe maximum leafarea of tobacco with diferent genotypesunder lead stress單1 cm²

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ 。 Note：Differentlowercase lettersinthe same column stand for significant difference（ Plt;0.05）

2.2羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草生物量的影響由表4可知，云煙87在移栽后30d，CK的生物量顯著高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt;T2gt;T3gt;T1 ，CK的生物量分別是 T1，T2，T3，T4 的1.59、1.46、1.53、1.28倍；移栽后 60d T4的生物量高于其他處理，具體表現為 T4gt;T2gt;CKgt;T3gt;T1 T4的生物量分別是 CK，T1，T2，T3 的1.07、1.14、1.06、1.09倍；移栽后90d，T4的生物量顯著高于其他處理，具體表現為T4gt;T2gt;CKgt;T3gt;T1 ，T4的生物量分別是 CK，T1，T2，T3 的1.25、1.46、1.20、1.40倍；移栽后 ^120d，T4 的生物量顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T2gt;T3gt;T1gt;CK，? T4的生物量分別是 CK，T1，T2，T3 的1.32、1.22、1.09、1.14倍。K326在移栽后30d，CK的生物量顯著高于其他處理，具體表現為 CKgt;T4gt; T2gt;T3gt;T1 ，CK的生物量分別是 Γ1，T2，T3，T4 的1.79、1.32、1.75、1.32倍;移栽后60d，T4的生物量顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T3gt;CKgt;T2gt;T1 ，T4的生物量分別是 CK，T1，T2，T3 的1.36、1.40、1.37、1.18倍;移栽后90d，T4的生物量顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T2gt;T3gt;CKgt;T1， T4的生物量分別是CK、T1、T2、T3的1.11、1.18、1.07、1.09倍;移栽后 ^120d，T4 生物量顯著高于其他處理，具體表現為 T4gt;T2gt;T3gt;T1gt;CK，T4 的生物量分別是CK、T1、T2、T3的1.24、1.19、1.07、1.10倍。

表4羊糞、硅藻土對鉛脅迫下不同基因型煙草生物量的影響

'able 4Effect of sheep dung and diatomite on tobacco biomass of different genotypes

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ Plt;0.05） 。Note：Different lowercase letters inthe same column stand for significant difference（ Plt;0.05） ：

3結論與討論

作物農藝性狀能夠直觀地展示作物的表觀特征，因此常用來評價其生長狀況[19]。在該試驗中，對株高、莖粗、最大葉面積3項農藝性狀的數據分析中發現，云煙87在移栽后30、60、90d，CK處理的株高、莖粗高于其他處理，這說明鉛處理能夠抑制煙草的生長[20]；在各處理中，農藝性狀整體表現為 T4gt;T2gt;T3gt;T1 ，這說明羊糞（T2）和硅藻土（T3）都可以促進云煙87的生長，且羊糞 + 硅藻土（T4）促進效果最好；在移栽后120d，出現CK處理的農藝性狀指標總體低于其他處理組的情況，這是因為在云煙87生長后期對重金屬鉛的抗性逐漸增強，且羊糞和硅藻土處理對煙草生長的促進效果大于重金屬鉛對云煙87的抑制效果。K326各處理中的莖粗和株高整體上表現為 T4gt;T3gt;T2gt;T1 ，即羊糞和硅藻土都可以促進K326的生長，且羊糞 + 硅藻土促進效果最好。與云煙87相比，硅藻土（T3）對K326莖粗和株高的促進作用更明顯，說明不同基因型煙草對不同處理的反應存在特異性。羊糞之所以對鉛脅迫下云煙87和K326的農藝性狀起到促進作用，是因為生物有機肥可以增加土壤養分、緩解重金屬毒性、提高葉綠素含量、提高煙草的凈光合速率[21-23]。硅藻土對鉛脅迫下云煙87和K326的農藝性狀起到促進作用，是由于硅元素可以抑制鉛元素從地下部分向地上部分遷移、促進煙草的光合速率[14，24] 。

同一煙草品種，生物量的差異在一定程度上可以體現重金屬污染對其產生的影響程度[25]。在該試驗中，移栽后30d，云煙87和K326的處理組生物量均顯著低于對照組，其中云煙87對照（CK）的生物量是鉛處理（T1）的1.59倍，K326對照的生物量是鉛處理的1.79倍，這說明此時鉛對煙草生長已經產生了嚴重的脅迫。在移栽后 120d 時，羊糞 + 硅藻土處理的生物量顯著高于其他處理組，此時對照的生物量最低，其中云煙87的羊糞 + 硅藻土處理的生物量是對照的1.32倍、是鉛處理的1.22倍：K326的羊糞 + 硅藻土處理組的生物量是對照的1.24倍、是鉛處理的1.19倍；出現這種前期脅迫、后期促進的現象是因為硅可顯著提高現蕾期煙草莖、葉和地上部干重及總生物量[24]，生物炭有機肥可以改善煙草農藝性狀、提高干物質積累量[26]。煙草作為一種特殊的葉用經濟作物[6.27]，農藝性狀的改善和生物量的提升對于煙草的生產應用有重要意義。

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