1. 引言
移栽是烟草生产的关键环节。不同时间下移栽,烟草生长过程中所接收到的光、温、水和营养等不同,因而影响着烟株的生理代谢以及品质 [1] ,进而影响烟叶的外观品质和内在质量 [2] 。研究表明推迟移栽,温度适宜,烟株生长较快,明显缩短了大田生育期,但成熟烟叶干物质积累不够,叶片偏薄,导致烟叶产质量下降 [3] 。而适时早栽,烟株有效叶数增加,吸氮高峰提前,有利于后期的大田控氮,减少了上部烟叶氮素的积累,从而显著降低上部烟叶的烟碱含量 [4] ,同时能保证烟叶达到真正成熟,避开后期高温高湿的气候,防止高温逼熟 [5] ,减轻烟草花叶病、黑胫病和野火病等病害发生的程度 [6] 。但移栽期过早,气温偏低,光照不足,烟株还苗伸根缓慢,不利于烟株的生长 [7] 。因此,早栽烟苗需要选择合适的移栽技术,促进烟苗早生快发,以避免低温天气对烟苗造成不良影响。
植物生长素对植物的生长发育具有调控作用,其通过影响细胞的分裂和分化,进而影响植物的生长和发育 [8] 。吲哚丁酸是一种植物生长调节剂,能作用于植物的细胞分裂和细胞生长,促进叶片扩大,促进植物生根,提高农作物产量 [9] 。在其他植物方面的研究也表明,吲哚丁酸对幼苗株高、侧根数、根长和根干重具有促进作用,同时提高了根系活力,使根系代谢更为活跃,有效增强了植株的抗逆性 [10] [11] [12] [13] 。而根系的生长发育、分布状况,则直接影响着烟株的长势长相 [14] ,同时影响着烟叶对钾离子的吸收与积累 [15] 。目前吲哚丁酸在烟草上应用却鲜见报道,育苗时使用的生根剂基本是多种化学物质的混合物,具体的化学成分及含量比例描述不清晰,且品牌众多,相关的安全性也未知。鉴于此,本试验使用纯的吲哚丁酸,含量 > 98.0%,分子式为C12H13NO2,是一种有机试剂,安全性高。同时探讨生根剂的使用方法,在漂浮育苗时分两次施用,第一次在烟苗处于小十字期时,旨在达到壮苗效果,施用浓度0.5 mg/L,防止烧苗。第二次在烟苗移栽前7天施用,此时烟苗根系吸收能力较强,抗性提高,施用浓度可提高到1 mg/L,旨在使吲哚丁酸能被根系充分吸收,或吸附在烟苗根系上,促进移栽后烟苗的还苗与生长。
2. 研究材料与方法
2.1. 试验材料与土壤背景
试验时间是2015年1月至2015年8月、2016年1月至2016年8月,地点位于湖南省衡阳市常宁市三角塘镇石岭村,纬度为26.4,经度为112.5,属于亚热带季风性湿润气候区,供试烟草品种为烤烟云烟87,由湖南省烟草公司衡阳市公司常宁市分公司提供。
土壤为水稻土,前茬作物是水稻,年前翻耕起垄时,以五点取样法选取土层20 cm的土样,测定土壤的pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等肥力指标。土壤pH采用电位法测定;有机质含量采用重铬酸钾氧化法测定;全氮含量采用凯氏定氮法;碱解氮含量采用碱解扩散法测定;全磷和速效磷含量采用钼锑抗比色法测定;全钾和速效钾含量采用原子吸收光度法测定。
其基本理化性质为:pH 6.46,有机质25.08 g/Kg,全氮2.38 g/Kg,碱解氮115.9 mg/Kg,有效磷5.95 mg/Kg,速效钾60.88 mg/Kg,缓效钾78.72 mg/Kg,肥力中等。
2.2. 田间生长期气候背景
当地烟株完整的田间生长期为当年3月份到当年7月份,影响烟叶生长的气候因子主要为温度和降雨量,由表1所示。表1中的数据,均由湖南省衡阳市常宁市农业局所提供。

Table 1. Weather conditions during field growth
表1. 田间生长期天气状况
2.3. 试验设计
本试验为单因素试验,共设置2个处理:不施吲哚丁酸(CK)、施吲哚丁酸(T1)。
吲哚丁酸(IBA):上海伯奥生物科技有限公司生产,分子式为C12H13NO2,分子量203.24,含量 > 98.0%,主要作用于植物的细胞分裂和细胞生长,促进叶片扩大,促进植物生根,提高农作物产量。
施用方法及浓度:由于IBA只溶于酒精,难溶于水,故施用前需先用少量95%乙醇溶解,再溶于育苗池的营养液中。在漂浮育苗过程中,分两次施用:第一次在烟苗处于小十字期时,施用浓度为0.5 mg/L;第二次施用在烟苗移栽前7天施用,浓度为1 mg/L。
两个处理同时移栽,共6个小区,随机区组排列,每处理设3次重复,每重复40株烟,行株距1.2 m × 0.5 m,试验田四周设保护行。
2.4. 测定项目及方法
2.4.1. 烟苗生长发育的状况指标
在移栽时对烟苗的生长发育状况相关指标进行测定,主要包括:叶片数、叶片干重、SPAD值、根系活力、根系干重、根系数及最长根长等指标,参照国家烟草行业YC/T 142-1998和YC/T 39-1996标准执行进行,采用氧化三苯基四氮唑(TTC)法 [16] 测定根系活力。
2.4.2. 烟株农艺性状测量
分别在伸根期、团棵期、旺长期、现蕾期、成熟期进行调查,包括叶绿素、株高、茎围、节距、有效叶数以及其他一些长势长相等形态指标给以描述,参照国家烟草行业YC/T 142-1998和YC/T 39-1996标准执行。
2.4.3. 鲜烟叶物理特性及生理指标测定
在上、中、下各部位烟叶采收的前一周,取上部叶(倒数第4叶)、中部叶(倒数第10叶)和下部叶(倒数第15叶),采用SPAD-5O2仪(KONICAMNOLTA)读取SPAD值;采用YH-1叶片厚度测定仪读取叶片厚度值;用打孔器在烟叶相应部位取样,在室内测定叶质重(单位叶面积重量)。
2.4.4. 烤后烟叶质量调查
盐酸萃取法 [17] 测烟碱含量、蒽酮比色法 [17] 测定可溶性总糖含量、3,5-二硝基水杨酸比色法 [17] 测定还原糖、浓硫酸消化,半微量凯氏定氮法 [17] 测定总氮含量、火焰光度计法 [17] 测定钾含量。计算糖碱比。
2.4.5. 数据处理与分析
相关数据统计分析采用Microsoft Excel, SPSS19.0和DPS7.05软件。
3. 结果与分析
3.1. 吲哚丁酸对成苗期烟苗的农艺性状及生理指标的影响
在移栽前一天,对烟苗的生长发育情况相关指标进行测定。由表2可见,施加吲哚丁酸后的烟苗与对照相比,根系活力约提高了32 μg/g∙h,根系总数增加了约30条/株,根干重增加了约0.01 g/株,叶片数约增加了1.5片/株,叶片干重约增加了0.1 g/株,叶片SPAD值约提高了5.0,且差异显著,但最长根长要比对照烟苗的约缩短短了4.0 cm。总体上,在漂浮育苗中添加适量吲哚丁酸对培育壮苗具有促进作用。
3.2. 烟株各时期株高、茎围、节距、有效叶数和叶面积系数比较
农艺性状可以直观地反映大田烟株的长势和长相。由图1可知,在整个大田生育期,T1的烟株株高

Table 2. Seedling stage of the agronomic traits of tobacco seedlings and physiological indicators
表2. 成苗期烟苗的农艺性状及生理指标
注:表中数据的方差分析用独立样本t检验法,同列数据中具有相同字母的两数据之间未达到5%的显著水平(p > 0.05)
均高于CK,在成熟期时可达到115 cm左右;在整个大田生育期,T1的烟株茎围均大于CK,说明施用吲哚丁酸可使烟株生长更加茁壮;在整个大田生育期,T1的烟株节距均高于CK,这也是T1处理烟株较高的原因,节距较大,田间透光性好,有利于中下部叶的光合作用,提高烟叶质量;在烟草生长过程中,T1处理下的单株叶片数均高于CK,在打顶时期可达到23片左右,比对照多3~4片,打顶后留叶数T1处理20~21片,而CK只有17~18片,可见施用吲哚丁酸对烟株的产量也有一定的促进作用;叶面积系数是反映植物群体生长状况的一个重要指标,在一定的范围内,作物的产量随叶面积系数的增大而提高。在整个大田生育期,T1的烟株叶面积系数始终高于CK,且在成熟期时可达到3.8左右。
3.3. 施用吲哚丁酸对成熟期烟株SPAD值、叶片厚度和叶质重的影响
在上、中、下各部位烟叶采收的前一周,取上部叶(倒数第4叶)、中部叶(倒数第10叶)和下部叶(倒数第15叶)测定其SPAD值、叶片厚度和叶质重(单位叶面积重量)。由表3可发现,育苗时施用吲哚丁酸的烟株的上部叶的SPAD值显著高于对照,而处理间中、下部叶的SPAD值差异并不显著;施用吲哚丁酸的烟株的下部叶的叶片厚度显著高于对照,中、上部叶的平均厚度表现出T1大于CK,但并未达到显著水平;同时育苗时施用吲哚丁酸还能提高上、下部位烟叶的叶质重,而对中部叶的影响不显著。
3.4. 施用吲哚丁酸对烤后烟叶常规化学成分的影响
在烤后烟叶中,选取下部的X2F等级烟叶,中部的C3F等级烟叶和上部的B2F等级烟叶测定其常规化学成分。表4表明,施用吲哚丁酸处理,明显提高了各部位烟叶的总糖、还原糖的含量,且降低了烟叶的淀粉含量;施用吲哚丁酸处理下的上、中、下部位烟叶的烟碱和总氮含量虽比对照稍有升高;同时施用吲哚丁酸处理下的各部位烟叶的钾离子含量比对照要高,且差异显著。这可能与吲哚丁酸促进了植物根系的生长和对水分、营养的吸收有关,进而提高了烟叶中碳代谢的速率,促使淀粉向糖类转化。同时,根系是合成烟碱的场所,根系活力的提高,一定程度上也会增加烟碱的合成,故烟叶中烟碱含量相比于对照稍有升高,但处于合理的范围。总体上,吲哚丁酸处理有利于改善烤后烟叶的化学成分及内在品质。
4. 讨论
董庆文等研究指出,吲哚丁酸及其同系物具有促进植物根系吸收和合成营养物质的能力,故而提高了植物的根系活力 [18] 。而根系活力的不同也会影响烟苗对矿质营养的吸收,继而影响到叶片的叶绿素含量、光合强度、光合产物量和产物分配 [19] 。国内学者在其他植物上的研究也发现,吲哚丁酸能促进根系

Table 3. Comparison of leaf SPAD, leaf thickness and leaf weight between treatments
表3. 处理间烟叶SPAD值、叶片厚度和叶质重的比较
注:表中数据的方差分析用独立样本t检验法,同列数据中具有相同字母的两数据之间未达到5%的显著水平(p > 0.05)

Table 4. Indole butyric acid on the conventional chemical composition of flue-cured tobacco unit: %
表4. 吲哚丁酸处理对烤后烟叶常规化学成分的影响 单位:%
注:表中数据的方差分析用独立样本t检验法,同列数据中具有相同字母的两数据之间未达到5%的显著水平(p > 0.05)
和叶片的生长,提高根系总数和叶绿素含量 [20] [21] [22] 。同时吲哚丁酸还具有抑制主根生长,促进侧根增多的作用,这可能是导致该试验中T1的最长根长比对照要短,但总根数比对照多的原因,李欣欣等在大豆的试验中也验证了吲哚丁酸的这种作用 [23] 。
周凤珏等在研究吲哚丁酸对木薯的影响中发现,IBA能促进植物根系对土壤水分和营养的吸收,进而提高了植物各生育时期的株高和单株有效叶数,同时促进了植物对光能的利用,而对提高植物的抗逆性也有促进作用 [24] 。而研究烟叶的厚度和单位面积重量则可以简单估计烟叶产量 [25] 。本试验在育苗期对烟草幼苗施加吲哚丁酸处理,达到了同样的促进植株生长,提高产量的效果。但烟株成熟期的SPAD值较对照高,说明叶绿素较高,可以适当推迟采收,上部烟叶采取一次性成熟采收的方式,提高采收成熟度。
根系的生长发育直接决定了烟株的生长状态,对烟叶产质量影响巨大 [26] 。本试验结果也表明,施用吲哚丁酸促进了根系的生长,进而提高了烟株各生育时期的株高、茎围、节距、单株有效叶数和叶面积系数,打顶后株高达到115 cm,有效叶片数增加了3片左右,同时烟株成熟期时的SPAD值、叶片厚度和叶质重也较大。
5. 结论
综上所述,在育苗时通过对幼苗施加吲哚丁酸处理,有利于提高烟苗的根系活力,培育壮苗,缩短了移栽后烟苗的还苗时间,促进了烟株后期的生长和发育,同时对于烤后烟叶内在品质的改善也有重要意义。
基金项目
衡阳市烟草专卖局科技创新项目(20150119011)。
NOTES
*通讯作者。