复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配对烟苗生长和生理指标的影响

彭田伟， 谢会雅， 李思军， 刘怡轩， 帅开峰，4， 彭媛媛，王青， 李迪秦*

（1.湖南农业大学农学院，长沙 410128；2.湖南省烟草公司株洲市公司，湖南 株洲 412000；3.湖南省烟草公司郴州市公司，湖南 郴州 423000；4.湖南省烟草公司常德市公司，湖南 常德 415000）

烤烟壮苗培育是优质烟叶生产的重要环节，是提高烟叶产量和改善烟叶品质的关键技术措施[1-3]。利用植物生长调节剂培育烤烟壮苗是当下提高烟叶质量和产量的重要途径[4-6]。复硝酚钠是一种广谱型植物生长调节剂[4,7-8]。研究表明，适当浓度的复硝酚钠对茄科作物的生长发育有促进作用，10～70 mg·L-1的复硝酚钠对辣椒种子萌发和提高辣椒幼苗根系活力有明显的促进作用[9]；茄子幼苗喷施10 mg·L-1复硝酚钠比对照增高8.4%[10]；0.02%复硝酚钠灌根处理盆栽茄子苗，明显提高株高、叶数、叶绿素含量和根长，可提高茄子产量，增加果实Vc、可溶性糖、粗纤维和粗蛋白含量[11]；盆栽用复硝酚钠与海藻酸钠混合剂和解淀粉芽孢杆菌FZB42菌剂处理烟株团棵期和现蕾期的根系发现，总根长与烟叶干物质积累量均呈显著正相关[12]；复硝酚钠配施叶面肥有抗早衰作用[13]。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是芽孢杆菌属的一种，近些年随着研究的深入，生产上枯草芽孢杆菌对农作物促生长的作用效果渐渐得以证明。已有研究表明，枯草芽孢杆菌既可以改善土壤微生态环境，也能促进植株生长发育[14-15]。Shasmita等[16]研究指出，枯草芽孢杆菌可以诱导植株形成木质素，提高植株抗逆性酶活力；杜公福等[17]通过硫酸亚铁与枯草芽孢杆菌复配施用可以显著改善辣椒抗病能力；黄亚丽等[18]研究发现，枯草芽孢杆菌可以有效促进甜瓜的生长发育；易有金等[19]研究表明，施用内生枯草芽孢杆菌B-001菌株使烟草幼苗的鲜重显著增加了43.01%～57.70%；在贵州地区有效微生物菌群已广泛应用于生产，对提高作物产量和改善品质产生了较好的作用效果[20]。尽管复硝酚钠和枯草芽孢杆菌有利于促进作物生长发育，但到目前为止，关于复硝酚钠和枯草芽孢杆菌配施用于培育烤烟壮苗的相关研究报道很少。本研究通过1.8%复硝酚钠水剂和枯草芽孢杆菌菌剂复配，处理4叶1心期烟苗，探讨其对烤烟壮苗培育的影响，旨在为复硝酚钠和枯草芽孢杆菌配施在烤烟壮苗培育上的应用提供参考及借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烤烟新品系20619由中国烟草总公司湖南省公司提供。采用漂浮育苗，育苗盘为198孔标准盘，2019年3月25日播种，4月1日出苗。复硝酚钠水剂（1.8%）和枯草芽孢杆菌（活菌数≥200亿·g-1）由北京康源绿洲生物科技有限公司生产。

1.2 试验设计

根据已有研究报道，设7个不同的施用量处理（表1），3次重复，每个处理使用时兑水500 g搅拌均匀以后，在烟苗4叶1心期喷施1次，每个重复处理50株，在8叶1心期（成苗期）每个处理选取生长状况良好且一致的烟苗15株（每个重复5株），进行相关指标测定。

表1 不同处理施用量Table 1 Applied content of different treatments

1.3 测定项目及方法

参照肖浪涛等[21]测定方法，取根系0.5 g测根系活力，取烟苗最大叶测定超氧化物岐化酶（superoxide dismutase，SOD）、硝酸还原酶（nitrate reductase，NR）、过氧化物酶（peroxidase，POD）和过氧化氢酶（catalase，CAT）活性及丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量；参照舒展等[22]方法，在波长665和649 nm下测定最大叶片的叶绿素含量。

1.4 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2016和SPSS 22.0软件分析处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟苗植株鲜重影响

从图1可知，烟苗叶、茎和全株鲜重均表现为T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均显著大于CK（P＜0.05），表明复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配施用，以及复硝酚钠单施都有利于促进烟苗鲜重增加，且复配施用效果好于单施。对烟苗根鲜重的作用效果表现为 T1＞T3＞T5＞T2＞T4，且均显著大于 CK（P＜0.05），而T6显著小于CK。8%复硝酚钠20 mg和枯草芽孢杆菌菌剂7.5 g复配施用对促进烟苗生长的作用效果最好。

图1 不同处理下烟苗植株鲜重Fig.1 Fresh weight of tobacco seedings under different treatments

2.2 不同处理对烟苗植株干重影响

从图2可知，烟苗的叶、茎、根及全株干重均表现为 T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均显著大于 CK（P＜0.05），其中以8%复硝酚钠20 mg和枯草芽孢杆菌菌剂7.5 g复配施用效果最好。

图2 不同处理下烟苗植株干重Fig.2 Dry weight of tobacco seedings under different treatments

2.3 不同处理对烟苗植株鲜干比影响

从图3可知，烟苗叶鲜干比表现为T6＞CK＞T4＞T5＞T3＞T2＞T1，茎鲜干比表现为CK＞T2＞T6＞T4＞T5＞T1＞T3，根鲜干比表现为CK＞T6＞T4＞T2＞T5＞T3＞T1，全株鲜干比表现为 CK＞T6＞T4＞T2＞T5＞T3＞T1；复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配施用对促进烟苗干物质积累的作用效果好于复硝酚钠单施，且以T1效果表现最佳。全株干重根冠比表现为T5＞T4＞T2＞T6＞CK＞T1＞T3，表明T5对促进根系的作用效果最佳。

图3 不同处理烟苗植株鲜干比及全株干重根冠比Fig.3 Radio of tobacco seedings fresh and dry，root-shoot ratio of dry weight of whole plant with different treatments

2.4 不同处理对烟苗根系活力影响

由表2结果可知，不同处理根系活力变化表现为T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6，且均显著大于CK（P＜0.05），复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配施用对提高烟苗根系活力的作用效果好于复硝酚钠单施，但二者都优于对照。

表2 不同处理烟苗根系活力Table 2 Tobacco seeding roots vigor of different treatments

2.5 不同处理对烟苗叶片叶绿素含量影响

从表3可知，复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配施用，以及复硝酚钠单施，烟苗8叶1心期叶绿素a、叶绿素b及叶绿素（a+b）的含量均表现为T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6＞CK，T2和 T5处理间差异不显著，其余各处理间差异显著（P＜0.05）；且复硝酚钠和枯草芽孢杆菌复配施用对烟苗叶片叶绿素含量的作用效果好于复硝酚钠单施，但均好于对照。

表3 不同处理烟苗叶片叶绿素含量Table 3 Chlorophyll content under of tobacco seeding leaves different treatments

2.6 不同处理对烟苗叶片酶活性及MDA含量影响

由表4可知，各处理烟苗叶片SOD、CAT、NR酶活性及MDA含量均表现为T1＞T3＞T5＞T2＞T4＞T6＞CK，POD酶活性表现为T1＞T3＞T5＞T4＞T6＞T2＞CK。初步表明，复硝酚钠单施及与枯草芽孢杆菌菌剂复配施用，相关酶活性及MDA含量均高于CK，且以1.8%复硝酚钠20 mg+7.5 g枯草芽孢杆菌复配喷施对烟苗相关酶活性和MDA含量的影响最大。

表4 不同配施处理下烟苗叶片酶活性及丙二醛含量Table 4 Enzyme activity and malondialdehyde content of tobacco seeding leaves under different treatments

2.7 干物质积累量和全株鲜干比与不同酶及MDA的相关性分析

从表5可知，POD酶活性与烟苗的叶干重、茎干重、根干重呈极显著正相关关系，且影响作用表现为根干重＞茎干重＞叶干重，与全株鲜干比间呈极显著负相关关系；SOD酶活性与烟苗的叶干重、茎干重、根干重表现为极显著正相关，且影响作用表现为根干重＞叶干重＞茎干重，与全株鲜干比间呈极显著负相关；CAT酶活性与烟苗的叶干重、茎干重、根干重呈极显著正相关，且影响作用表现为茎干重＞根干重＞叶干重，与全株鲜干比间呈极显著负相关关系；NR酶活性与烟苗的叶干重、茎干重、根干重间呈极显著正相关，且影响作用表现为根干重=茎干重＞叶干重，与全株鲜干比间呈极显著负相关；MDA含量与烟苗的叶干重、茎干重、根干重间呈极显著正相关，且影响作用表现为根干重＞叶干重＞茎干重，与全株鲜干比间呈极显著负相关。

表5 干物质积累量和全株鲜干比与不同酶及丙二醛的相关性Table 5 Correlation of dry matter accumulation and whole plant fresh to dry ration with different enzymes and malondialdehyde

3 讨论

3.1 植物生长调节剂和微生物菌剂对作物生长指标的影响

烟苗根系活性与干物质积累高低是评价烟苗素质优劣的重要指标之一[23]。复硝酚钠具有促进细胞原生质流动、提高细胞活力、加速植株生长发育、促根壮苗、增强抗逆能力等作用；枯草芽孢杆菌广泛分布在土壤及腐败有机物中，通过其菌体自身生长与繁殖产生多种活性物质，具有促生长效果。已有研究表明，复硝酚钠可增大设施茄子幼苗的株高、茎粗及叶面积,对设施茄子幼苗的生长有明显的促进作用[10]；复硝酚钠与GA3复配促进了红栌组培苗生长[24]；复硝酚钠与胺鲜酯复配促进了番茄生长发育[25]；复硝酚钠与萘乙酸处理促进了红花羊蹄甲扦插快速生根与生长[26]；番茄幼苗喷施复硝酚钠与丛枝菌根真菌，能促进生长发育，提高结实率[27]；外源性激素有利于促进烟苗生长发育[28]。本研究表明，复硝酚钠单施或者与枯草芽孢杆菌菌剂复配处理烟苗，对烟苗根、茎、叶鲜重及干重以及全株干重的影响，均表现为配施好于单施，且均好于对照；在复硝酚钠喷施量范围（0.199%～0.398%）内，单施和配施的作用效果，随着用量的增加而提高。由此表明，复硝酚钠单施或者与枯草芽孢杆菌配施，对生长指标有较好的作用效果，这与前人的相关研究结果基本一致。

3.2 植物生长调节剂和微生物菌剂对作物生理指标的影响

有关植物生长调节剂和微生物菌剂对作物生理指标影响的研究表明，复硝酚钠喷施提高了韭菜硝酸还原酶活性[29]；增加了水稻秧苗根系体积，提高了叶片硝酸还原酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性以及丙二醛含量[30]；增加了茄子叶绿素含量[11]；复硝酚钠与赤霉素复配提高了辣椒植株根系活力[9]；枯草芽孢杆菌促进了黑麦草叶绿素含量，增加了过氧化氢酶活性，降低了丙二醛含量[31]。本研究同样表明，单施复硝酚钠或者复硝酚钠与枯草芽孢杆菌复配施用，烟苗的根系活力、叶片叶绿素含量及硝酸还原酶活性均有提高，但与前人保护性酶活性下降的相关报道[11,13,24-25]不同之处是，无论复硝酚钠单施还是与枯草芽孢杆菌配施，烟苗保护性酶（POD、CAT、SOD）活性及MDA含量均有不同程度的提高。产生这种差异可能的原因是，复硝酚钠喷施量不足以影响细胞正常代谢功能，进而不影响烟苗正常的生长发育，这点可以通过本研究相关酶活性及MDA含量与烟苗干物质积累量相关性分析得以证明，究其机理仍需要进一步深入探讨。