移栽方式对烤烟根系发育及品质的影响

雷 晓，王 波，何佶弦，肖雨沁，孙意佳，景延秋，夏 春，王 飞

（1.四川省烟草公司泸州市公司，四川 泸州 646000；2.湖北中烟工业有限责任公司技术中心，湖北 武汉 430040；3.四川省烟草公司广元市公司，四川 广元 628000；4.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450001）

烟株生长发育状况主要受遗传因素、栽培措施和生态环境等的影响，其中，栽培措施是改善烟株生长发育状况的外在因素[1]。科学的移栽方式是优质烤烟生产的关键因素之一，能够减轻前期低温冻害和后期高温逼熟等不利因素对烟叶生产的影响，提高烟叶质量。

目前，在川南烟区大部分烟农采用井窖式的移栽方式种植烤烟。然而，该方法对烟苗质量要求高，技术环节多，特别是烤烟大面积种植时，可能出现因移植导致烟叶质量下降的现象。应当加强井窖式移植技术的改良，统一移植方法和井窖尺寸，同时解决移植中出现的其他问题。

膜下小苗移栽在四川攀西烟区运用广泛，是当地的主要移栽方式[2]。该技术对种植间距和深度（穴深约20 cm）都有一定要求，烟苗移栽后施肥，然后再覆盖薄膜，烟草幼苗在穴孔中生长周期为40～45 d，苗高7～10 cm[3]。与常规栽培相比，膜下移栽技术具有适宜的温度，避免了水肥损失，能培养出更加健壮的烟苗；同时该技术大大减轻了工作量，降低了劳动力成本。

近年来，我国各植烟区纷纷开展了烟苗移栽时间和移栽方式的研究，确定了适宜当地气候和品种的最佳移植时间和方法[4-10]。程亚东等[11]研究发现，在井窖式移栽的基础上加上杯罩有利于烟株的生长发育，同时能提高烟叶产量。根系是烟株吸收土壤中水分和养分以及合成激素、生物碱的重要器官，其大小、分布及活力在很大程度上决定着烟株吸收的养分数量，对烟株的生长发育及烟叶产量、品质有着很大的影响[12-14]。但目前关于移栽方式对烟株根系发育及其抗氧化酶活性影响的研究报道较少。基于此，笔者以中川208 为供试烤烟品种，比较了常规井窖式移栽、改良井窖式移栽、杯罩式移栽和膜下小苗移栽4 种移栽方式对大田期烟草根系发育、相关抗氧化酶活性和烤后烟叶常规化学成分的影响，以期筛选出最佳的烤烟移栽方式，提升烟叶的产质量，加快四川烟区烤烟产业发展。

1 材料与方法

1.1 试验地点和材料

试验于2020 年4—9 月在四川省泸州市古蔺县大寨苗族乡大寨烟站进行（海拔高度1 156 m，经纬度105°39'00''E，28°7'48''N），土壤pH 值6.45，有机质含量为15.90 g/kg，处于中等水平，全氮1.80 g/kg，土壤碱解氮含量较丰富，速效磷36.60 mg/kg，速效钾275.40 mg/kg。供试烟草品种为中川208。

1.2 试验设计

采用单因素试验设计，根据移栽方式不同分为4 个处理：T1，常规井窖式移栽（即在覆膜栽培基础上，通过井窖创造适宜烟苗生长发育的土壤温湿微环境）；T2，改良井窖式移栽（即在常规井窖式的基础上统一了移栽手法和井窖尺寸）；T3，杯罩式移栽（井窖制作后通过杯罩移栽）；T4，膜下小苗移栽（先栽种后覆膜，使烟苗在穴孔中的生长时间更长）。每个处理3 次重复，一共12 个小区。小区面积46 m2，移栽密度1 100 株/667m2。于2020 年2—4 月采用常规漂浮育苗方式育苗，各处理统一于4 月中旬移栽，根据当地优质烟草生产技术规程进行大田管理。

1.3 考察指标及测定方法

1.3.1 农艺性状测定于团棵期（即移栽后35 d），参照中国烟草行业标准YC/T142—2010 测定团棵期烟株的农艺性状。

1.3.2 根系指标测定于团棵期进行根系指标测定。用电子天平测量单株根鲜重[15]，软尺测量最长根长，根系活力采用氯化三苯基四氮唑还原法[16]（TTC 法）测定。

1.3.3 根系抗氧化能力测定于团棵期进行根系抗氧化能力测定，包括超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性。超氧化物歧化酶活性采用氮蓝四唑光化还原法[17]测定，过氧化物酶活性采用愈创木酚比色法[18]测定，过氧化氢酶活性采用紫外吸收法[19]测定。

1.3.4 烤后烟叶常规化学成分检测取烤后C3F 烟叶，使用近红外光谱仪（MATRIX-1）进行常规化学成分定量分析[20-21]。

1.4 数据处理

采用Excel 2019 和SPSS 20.0 软件进行数据整理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同移栽方式对团棵期烤烟农艺性状影响

由表1 可知，不同移栽方式的烤烟株高差异显著，以T3 处理（杯罩式移栽）的株高最高，达58.7 cm，以T1 处理（常规井窑式移栽）的株高最矮，仅43.00 cm；T2（改良井窖式移栽）和T4（膜下小苗移栽）处理的茎围较粗，达9 cm 以上，显著粗于另外2 个处理（7.65～7.80 cm）；节距以T1 和T4处理的较长，达8.5 cm 及以上，显著长于T3 处理的，而T3 处理的节距又显著长于T2 处理的；最大叶长以T2 处理最长，其次是T3 处理，二者均在67 cm 以上，差异不显著，而T4 和T1 处理的最大叶长均不足60 cm；最大叶宽以T3 处理最宽，为40.05 cm，显著高于其他处理，尤其是T1、T2 处理，其最大叶宽仅32 cm 左右；有效叶片数以T2 和T4 处理较多，达11 片左右，显著多于其他处理，其中T1 处理的有效叶片数最少，仅9 片左右。综上表明，杯罩式移栽的烤烟农艺性状表现相对较好，其次是改良井窑式移栽和膜下小苗移栽，常规井窑式移栽的烤烟农艺性状相对较差。

表1 各处理团棵期烤烟的农艺性状及根系长势

2.2 不同移栽方式对团棵期烤烟根系长势和活力的影响

由表1 可知，单株根鲜重以T3 处理最重，达717.84 g，显著重于其他处理；T4 和T2 处理的单株根鲜重差异不显著，为700 g 左右；T1 处理的单株根鲜重最轻，仅391.03 g，比其他处理轻43.9%～45.5%。最长根以T2 处理最长，达31.0 cm，显著长于其他处理；以T4 处理最短，仅17.5 cm，显著短于其他处理；T1 和T3 处理差异不显著，为26 cm 左右。由图1 可知，T3 和T4 处理的烤烟根系活力显著高于T2 和T1 处理；与T1 处理相比，T3处理的烟株根系活力提高了80.38%；T2 处理和T4处理分别提高了12.53%和73.15%。综上所述，杯罩式移栽和膜下小苗移栽更有利于烤烟根系的生长发育。

图1 各处理团棵期烤烟的根系活力

2.3 不同移栽方式对团棵期烤烟根系抗氧化能力的影响

2.3.1 SOD活性由图2 可知，各处理的烟株根系SOD 活性差异均达显著水平，以T3 处理的烤烟根系SOD 活性最强，其次是T4 处理，T1 处理的活性最弱。这说明杯罩式移栽和膜下小苗移栽方式有利于增强烤烟根系SOD 活性。

图2 各处理团棵期烤烟根系的SOD 活性

2.3.2 POD活性由图3 可知，各处理团棵期烤烟的根系POD 活性由强到弱排列依次为T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1，其中，T3 处理的活性最强，其次是T4 处理，二者差异不显著，但T3 处理的活性显著强于T2 和T1 处理，而T4 与T2 处理的差异不显著，T1 处理的活性最弱，显著低于其他处理。这表明，与常规井窑式移栽相比，改良井窑式移栽、膜下小苗移栽和杯罩式移栽提升了根际微生物活跃水平，促进了根系呼吸作用，使POD 活性增强。

图3 各处理团棵期烤烟根系的POD 活性

2.3.3 CAT活性由图4 可知，各处理团棵期烤烟的根系CAT 活性由强到弱排列依次为T3 ＞T4 ＞T2 ＞T1，其中，T3 和T4 处理的差异不显著，但二者的根系CAT 活性显著强于T2、T1 处理，而T1处理的根系CAT 活性显著弱于其他处理。与T1 处理相比，T3、T4 处理的根系CAT 活性分别提高了36.7%、30.7%。

图4 各处理团棵期烤烟根系的CAT 活性

2.4 不同移栽方式对对烤后烟叶常规化学成分的影响

由表2 可知，从整体来看，大多处理烤后中部叶的还原糖含量范围处于17%～22%之间，其中T4处理的烟叶还原糖含量偏高；钾含量大多高于2%，T2 处理的烟叶钾含量稍低；氯含量整体偏低，基本处于0.2%～0.4%之间；烟碱含量在1.7%～4%之间，上下变幅不大，基本符合优质烟叶的标准；T4 处理的烟叶总糖含量偏高；总氮含量在1.6%～2.1%之间，各处理间均符合中部叶总氮含量优质烟叶范围；糖碱比均在7.2～15.5 之间，符合中部叶适宜化学成分的范围；氮碱比基本处于0.5～1.0，钾氯比均大于4，以T3 处理的烟叶钾氯比较为适宜。

表2 各处理烤后中部叶的常规化学成分

3 结论与讨论

泸州市位于四川省东南部，地势北低南高，作为四川烟叶的主要产区之一，每年烟叶移栽季节，烟农需要耗费大量的时间和成本。因此，选择适宜且方便的移栽方式成为当地烤烟栽培的关键步骤之一[22]。试验结果表明，杯罩式移栽能促进烤烟的根系生长发育，移栽后烟株的农艺性状和根系生长势得到明显改善，根系活力在团棵期得到极大地提升，SOD、POD、CAT 等抗氧化酶活性显著增强，烤后烟叶化学成分更加协调。这可能是因为杯罩式移栽处理井窖内的温度略低，相对湿度提高，在短期内维持了烤烟幼苗在育苗棚内的环境，有利于根系生长发育，使烟苗平稳度过移栽初期，逐渐适应大田环境。

根系生长势和根系活力是反映植物根系生长发育状况的重要指标。黄泽春[23]发现，在移栽过程中，通过覆盖和深栽处理来调控根系生长发育，能达到烟叶优质适产的目的。而烟草根系参数和烟株农艺性状、烟叶化学品质等之间都存在着显著的相关关系。通过改良移栽方式，使烟株在短时间内适应移栽环境，可显著提高烟株根系活力，促进根系生长，提高干物质积累和幼苗的抗逆性。试验结果表明，与常规井窑式移栽相比，其他3 种移栽方式均能提高烤烟的根系活力，其中杯罩式移栽的促根效果最好，烟株在返苗后的根系活力增加幅度最为明显。

抗氧化酶SOD、POD、CAT 的活性高低可反映植物抗氧化能力的强弱，从而体现烟株的抗逆水平[24]。在实际生产中，育苗时大棚内的温湿度是非常适宜烟草幼苗稳定快速发育的。而移栽后，即3月下旬至4 月上旬，泸州烟区处于低温且多雨气候，不利于烟苗早生快发。杯罩式移栽构建了与苗期大棚相似的局部环境，起到了保温、降湿的效果。因此，烟株根系的抗氧化酶SOD、POD、CAT 活性提高，在一定程度上提升了移栽后烟株的抗逆水平，帮助烟苗更好地适应大田环境。陈维林等[25]研究发现，烤烟杯罩式移栽井窖内环境水热条件较为适宜，杯罩式移栽后烟苗的总根长显著增加，根系生长发育状况良好。

综上所述，与常规井窑式移栽相比，改良井窖式移栽、杯罩式移栽和膜下小苗移栽均有利于烤烟大田期根系的生长发育，在生产中能作为改变移栽方式与提高产质量相结合的手段。其中，杯罩式移栽方式的效果最好，在促进地上部生长和根系生长方面有明显的优势，在生理指标上，能显著增强移栽后烟株的抗氧化酶活性，提高烟株的抗逆性，从而促进烟株的生长发育，使烤后烟叶的化学成分更加协调。因此，建议泸州烟区结合实际情况合理改变烟苗移栽方式，有效促进大田烟苗早生快发，产出生态优质烟叶。