接種am真菌對煙株生長及其品質(zhì)的影響

接種am真菌對煙株生長及其品質(zhì)的影響

貴州省最重要的栽培植物之一。由于缺乏土地資源，連續(xù)種植煙草的現(xiàn)象十分嚴重，導(dǎo)致煙田土壤理化性質(zhì)變化、養(yǎng)分嚴重失衡、病蟲害逐年惡化、煙株地上生長、葉片產(chǎn)量、產(chǎn)量、平均值和總價格等顯著下降，對煙草植物的生產(chǎn)有很大影響。叢枝菌根真菌(arbuscularmycorrhizalfungus,簡稱AMF)在自然界中分布極其廣泛,能與陸地上絕大多數(shù)植物共生形成菌根。據(jù)統(tǒng)計,煙草VA菌根真菌有5屬23種,主要為球囊霉屬,其他4屬(無梗囊霉屬、巨孢囊霉屬、盾巨孢囊霉屬和硬囊霉屬)較少。大量研究證實,叢枝菌根真菌對降解土壤中的有毒有機物,促進化學(xué)農(nóng)藥的降解和轉(zhuǎn)化,降低土壤和農(nóng)產(chǎn)品中化學(xué)農(nóng)藥殘留量,修復(fù)土壤意義重大;此外,有研究表明,叢枝菌根真菌與烤煙根系形成菌根后,能夠促進煙株的生長及其養(yǎng)分積累[8,9,10,11,12,13,14],并增強其抗病能力,從而提高烤煙的產(chǎn)量和產(chǎn)值。目前,有關(guān)AM真菌在烤煙上應(yīng)用的研究主要集中在對烤煙幼苗生長、生理指標和營養(yǎng)元素吸收的影響等方面[8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18],而對煙葉化學(xué)性質(zhì)和感官質(zhì)量影響方面的報道較少,對大田烤煙生長、主要經(jīng)濟性狀、煙葉化學(xué)成分和感官質(zhì)量影響方面的研究未見報道。為探明AM真菌對烤煙生長及其品質(zhì)的影響,筆者等于2010—2011年通過兩年大田試驗,研究了AM真菌對烤煙生長、主要經(jīng)濟性狀、煙葉化學(xué)成分和感官質(zhì)量的影響,以期為AM真菌在烤煙生產(chǎn)中應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。1材料和方法1.1土壤性狀情況試驗于2010年和2011年在貴州省煙草科學(xué)研究所福泉(N26°44′324″、E107°30′35.1″)基地長期連作煙地進行,土壤基本性狀見表1。1.2試驗材料1.2.1煙臺列云85包衣種,由貴州省煙草科學(xué)研究所烤煙良繁中心提供。1.2.2菌株z010a,gm.表1菌株均為摩西球囊霉,Gm.01由中國農(nóng)科院土壤肥料所提供,菌劑編號BGCGZ01A,Gm.02由貴州省煙草科學(xué)研究所分離、鑒定、保存;AM真菌接種物(均以河砂為基質(zhì),三葉草為宿主植物經(jīng)盆栽擴繁后,含培養(yǎng)基質(zhì)、孢子、菌絲和侵染根段的混合物。河砂來自貴州省福泉市近郊,經(jīng)濕熱125℃滅菌1h后備用)。1.2.3繁殖基質(zhì)主要成分為草炭、牛糞、珍珠巖,有機質(zhì)≥20%,pH=5～8,水分≤35%。1.2.4專用追肥量計算n2o烤煙專用復(fù)合肥,其中,基肥N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25(硝態(tài)氮占40%,氨態(tài)氮占60%),專用追肥N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30(硝態(tài)氮占60%,氨態(tài)氮占40%);烤煙專用育苗盤,160孔/盤,規(guī)格:長190mm×寬145mm×高55mm,每孔的孔徑為35mm,孔深45mm。1.3測試方法1.3.1煙苗接種gm大田試驗分別于2010年和2011年在貴州省煙草科學(xué)研究所福泉基地進行。采用單因素隨機區(qū)組試驗設(shè)計,設(shè)3個處理,即:T1(煙苗接種Gm.01)、T2(煙苗接種Gm.02)和對照(CK),每處理3個重復(fù),每個重復(fù)移栽50株。栽培方式根據(jù)當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)現(xiàn)狀進行,每季基肥用量為單株42g(純氮4.2g/株),追肥為單株12g(純氮1.8g/株),追肥時間為移栽后20d。1.3.2菌劑盤和接種采用烤煙專用育苗盤育苗,將供試菌劑分別加入供試育苗基質(zhì),按每盤100g菌劑與供試基質(zhì)均勻混合裝盤。對照(CK)煙苗為加入各菌劑等量滅菌接種物混合后裝盤。每穴播種2～3粒烤煙種子,出苗后間苗留1株。試驗于溫室大棚中進行育苗,養(yǎng)分管理參見文獻。1.3.3調(diào)查和評價方法1)侵染率檢查,成苗期每處理隨機選取煙苗10株連根帶基質(zhì)拔出,洗凈根系后隨機選取部分鮮根剪成長約1cm的根段,采用根段頻率標準法進行檢測;2)農(nóng)藝性狀,依據(jù)《煙草種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準》,分別在移栽時、移栽后30d、60d和90d進行調(diào)查;3)煙葉理化性質(zhì)采用近紅外法;4)煙葉感官質(zhì)量評價按照《中華人民共和國煙草行業(yè)標準Yt/T138—1998煙草及煙草制品感官評價方法》進行;5)煙葉成熟后采用常規(guī)烘烤方法烘烤,以現(xiàn)行國家分級標準逐株分級、計產(chǎn),分別按照2010年和2011年貴州省2011年烤煙收購價格表烤煙收購價格計算產(chǎn)值、均價和上中等煙比例。1.3.4數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析采用Excel2003和DPSv7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析,用單因素方差分析和最小顯著差異法(LSD)進行多重比較。2結(jié)果與分析2.1根段的泡囊數(shù)從表2可知,2010年T1和T2的侵染率分別為33.03%和44.03%,叢枝著生率分別為19.33%和22.33%,根段的泡囊數(shù)分別為0.43個/mm和0.51個/mm;2011年T1和T2的侵染率分別為37.00%和43.67%,叢枝著生率分別為15.33%和16.00%,根段的泡囊數(shù)分別為0.43個/mm和0.50個/mm。由于2010年和2011年對照所用基質(zhì)均經(jīng)過高溫滅菌,故未見任何菌根結(jié)構(gòu)。2.2接種am真菌對煙苗株高的影響從表3可知:1)莖圍,2010年和2011年的T1、T2與CK相比無顯著差異。2)株高,2010年和2011年的調(diào)查結(jié)果表現(xiàn)一致,即在移栽30d、60d及90d后,T1、T2的煙苗株高均大于CK。其中,2010年的所有調(diào)查結(jié)果均表現(xiàn)為差異顯著,而2011年僅有移栽60d后的調(diào)查結(jié)果表現(xiàn)為差異顯著。說明,接種AM真菌能夠提高煙株株高。3)葉面積,除2010年移栽90d外,整個生育期T1、T2與CK相比均有一定增加,2010年移栽30d和60d有顯著差異。2.3煙料的均價和均價從表4可知,1)2010年T1的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值及均價分別比CK提高2.49%、9.86%和7.19%,T2的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值及均價分別比CK提高3.32%、13.30%和9.64%,與對照相比均有顯著差異;2)2011年T1的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值及均價分別比CK提高19.17%、24.64%和4.58%,T2的煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值及均價分別比對照提高10.62%、24.79%和12.80%,除均價外,與對照相比均有顯著差異。說明,菌根苗能顯著提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙比例、中上等煙比例、均價及產(chǎn)值。但是不同的菌劑作用效果不同,相同菌劑在不同氣候條件下表現(xiàn)也不同,可能是由于2011年比2010年降雨偏少,在干旱條件下接種AM真菌能夠提高煙株抗旱能力的原因。2.4不同處理的葉片的主要化學(xué)成分含量發(fā)生了變化從表5可知,接種AM真菌能夠降低煙葉的煙堿(2010年的上部葉除外)和總氮含量,提高煙葉的總糖、還原糖含量、煙葉施木克值和糖堿比。1施木克值和糖堿比2010年T1和T2上部葉的總氮含量比CK分別降低0.1百分點和0.02百分點,總糖含量分別提高1.03百分點和2.73百分點,還原糖含量分別提高1.61百分點和2.17百分點,施木克值分別提高0.09和0.54,糖堿比分別提高0.18和0.4;2011年的結(jié)果與2010年一致,T1和T2上部葉的煙堿含量比CK分別降低1.73百分點和0.27百分點,總氮含量分別降低0.48百分點和0.12百分點,總糖含量分別提高9.59百分點和5.38百分點,還原糖含量分別提高7.28百分點和4.64百分點,施木克值分別提高0.64和0.62,糖堿比分別提高2.44和0.93。2蛋白質(zhì)和糖堿比中部葉試驗結(jié)果與上部葉一致,2010年T1和T2的中部葉煙堿含量比CK分別降低0.19百分點和0.2百分點,總氮含量分別降低0.07百分點和0.04百分點,蛋白質(zhì)含量分別降低0.06百分點和0.05百分點,糖堿比分別提高0.28和0.43;2011年T1和T2的中部葉煙堿含量分別降低1.08百分點和1.21百分點,總氮含量分別降低0.33百分點和0.43百分點,蛋白質(zhì)含量分別降低0.73百分點和0.86百分點,總糖含量分別提高2.91百分點和5.03百分點,還原糖含量分別提高1.3百分點和2.62百分點,施木克值分別提高0.28和0.43,糖堿比分別提高1.29和1.38。2.5綜合評分,降低下上部葉輪勁頭從表6可知,接種AM真菌能夠提高煙葉評吸總分,尤其是能改善煙葉的吃味、雜氣和刺激性所對應(yīng)的分值,同時,能夠降低中上部煙葉勁頭。其中,上部葉2010年T1和T2的評吸總分比CK分別提高0.9分和0.93分,2011年的分別提高2.3分和-0.4分;中部葉2010年T1和T2的評吸總分比CK分別提高0.7分和0.5分,2011年的分別提高2.4分和0.8分。1中部葉t1和t1的吃味指標3個指標中T1和T2比CK的分值均有升高,2010年和2011年上部煙T1和T2的吃味分別提高0.23分和0.13分、0.6分和0分,中部葉T1和T2的吃味分別提高0.23分和0.16分、0.5分和0.1分;2010年和2011年上部煙T1和T2的雜氣分別提高0.1分和0.2分、-0.1分和0.5分,中部葉T1和T2的雜氣分別提高0.2和0.17分、0.6分和0.2分;2010年和2011年上部煙T1和T2的刺激性分別提高0.2分和0.24分、0.4分和0分,中部葉T1和T2的刺激性分別提高0.13分和0.1分、0.3分和0.2分。2葉的適宜偏大,中部葉偏大2010年T1和T2的中上部葉勁頭從較大降為適中偏大,中部葉從適中偏大降為適中;2011年T1和T2的中上部葉勁頭從大降為適中偏大和較大,而中部葉從稍大降為適中偏大和適中。3煙堿含量和糖含量對煙品質(zhì)的影響1)大量研究表明,AM真菌與煙草營養(yǎng)根系形成菌根之后,增加了根系與土壤的接觸面積,活化土壤P、Zn等養(yǎng)分,擴大了根際吸收范圍,使原來對植物生長無效的養(yǎng)分變?yōu)橛行юB(yǎng)分,促進煙株快速生長,增強煙株抗逆性,提高煙葉品質(zhì)。兩年的研究結(jié)果一致表明,烤煙接種AM真菌在一定程度上能夠提高煙株的莖圍、株高和葉面積,特別是株高,說明,AM真菌對烤煙有促生作用。2)有研究表明,株高和莖圍是與產(chǎn)量和產(chǎn)值有密切關(guān)系的指標。試驗結(jié)果表明,接種AM真菌能夠促進烤煙的株高和莖圍的生長,特別是明顯促進株高的生長;同時,接種AM真菌可提高煙葉的產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價,也能不同程度地提高煙葉的等級。該試驗結(jié)果與前期的研究結(jié)果一致。3)到目前為止,煙葉中鑒定出的化學(xué)成分已超過3000種,因此,要直接分析煙葉化學(xué)成分與煙葉質(zhì)量的關(guān)系是困難的。胡建軍采用關(guān)聯(lián)度分析法,對煙葉主要化學(xué)成分與其感官質(zhì)量進行了灰色關(guān)聯(lián)分析,結(jié)果顯示,煙葉蛋白質(zhì)、總氮和煙堿等化學(xué)指標與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性和余味等感官質(zhì)量指標呈明顯負相關(guān),與勁頭、濃度等指標呈明顯正相關(guān);糖,堿比、總糖等化學(xué)指標與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性和余味等感官質(zhì)量指標呈明顯正相關(guān),而與勁頭、濃度等指標呈明顯負相關(guān);任學(xué)良等也有類似的研究結(jié)果。兩年的研究結(jié)果一致表明,接種AM真菌后能夠降低中、上部煙葉的總氮、煙堿含量,提高中上部煙葉的總糖、還原糖、糖堿比和施木克值。同時,煙葉感官質(zhì)量中香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性和吃味等分數(shù)明顯提