嫁接技术对烤烟生长发育的影响

肖德波，熊承飞，王 军，艾永峰，杨 承，宋光龙，罗会斌*

(1.贵州省烟草公司铜仁市公司，贵州铜仁 554300；2.贵州省烟草公司遵义市公司，贵州遵义 563000)

烤烟在贵州农产品中具有强比较优势，是贵州重要的支柱产业[1-2]，但近年来受环境影响、土壤退化、重茬种植等因素的影响，贵州烤烟面临着根茎病害逐年加重的趋势。目前，贵州烤烟主栽品种为云烟87、K326等品种[3]，2个品种都有几十年的种植历史，但同样面临根茎病害严重、产量难以提高等问题。目前，嫁接技术已成为世界性有机农业和环保生产的有效措施之一[4]，是预防土传病害、克服连作障碍、提高产质量的有效途径[5-7]，研究认为嫁接技术提高植株抗病抗逆能力的生理学基础可能与抗氧化系统酶(POD、SOD等)的酶活性有关[8-9]。

在前期工作中，以云烟87、K326为接穗，做了大量砧木的筛选工作，初步筛选出Coker176、贵烟9号2个品种(品系)为砧木，对克服烟草根茎病害效果较好，且这2个品种(品系)本身根系发达、生长势好，适合作为砧木品种。为进一步研究嫁接组合对烤烟生长发育的影响，笔者以云烟87、K326为接穗，以Coker176、贵烟9号为砧木两两组合进行嫁接，研究嫁接苗与自根苗相比，在农艺性状、经济性状、关键酶活、化学成分等方面的变化，以期为贵州烤烟主栽品种嫁接改良技术的应用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1试验地点德江县煎茶镇川岩村枫香坪(107°55′02.02″E，28°06′56.02″N)，海拔730 m，面积0.13 hm2。

1.2试验材料

1.2.1试验品种。烤烟品种Coker176、云烟87、K326，烤烟品系贵烟9号。

1.2.2试验试剂。SOD、POD、几丁质酶等植物酶活检测试剂盒(南京建成生物科技有限公司)。

1.3试验方法

1.3.1嫁接组合。砧木品种选择Coker176、贵烟9号，接穗选择主栽品种云烟87和K326，两两组合后形成Coker176/云烟87、Coker176/ K326、贵烟9号/云烟87、贵烟9号/K326共4种嫁接组合。

1.3.2小区设计。选择无根茎病史的烟田，田间试验采用按随机区组设计，每小区4行，每行20株烟，小区行距1.10 m、株距0.55 m，其他栽培措施同当地栽培措施一致。

1.4调查方法

1.4.1农艺性状调查方法。参照烟株农艺性状(YC/T 142-1998)。小区随机选5株挂牌编号，记录团棵期、旺长期、现蕾期的株高、叶片数、株幅宽、最大叶长宽。

1.4.2干物质积累调查方法。分别取移栽后15、40 d的烟株，分根、茎、叶3个部位称量鲜重，然后在105 ℃杀青，75 ℃烘干测量干重。

1.4.3经济性状调查方法。各小区烟叶挂牌标记烘烤，烤后按照烤烟国家标准(GB 2635—1992)分级，统计各等级烟叶数量，记载各处理的产值、上中等烟比例，计算各处理均价、产量、产值。

1.4.4化学物质检测。取烘烤后的中桔三(C3F)样品，测定烟叶烟碱、总糖、还原糖、钾、氯等化学成分，并计算糖碱比、钾氯比等指标。

1.4.5根系及酶活指标的测定。根系测定采用WinRHIZO根系分析系统进行，分别取苗期及团棵期的烟苗及烟株进行测量；酶活(POD、SOD、几丁质酶)测定选取干旱条件下的旺长期烟株，采用酶活检测试剂盒进行。

2 结果与分析

2.1嫁接技术对烤烟农艺性状的影响综合各项指标来看(表1)，在团棵期时嫁接组合与接穗对照相比，只有贵烟9号/云烟87嫁接组合的长势要好于接穗对照，其他嫁接组合与接穗对照相比差别不大，而到旺长期及现蕾期时嫁接组合大多数指标优于接穗对照；嫁接组合贵烟9号/云烟87及贵烟9号/K326农艺性状要略好于Coker176/云烟87 及Coker176/K326，而砧木对照贵阳9号的长势在各个时期均优于Coker176，说明砧木对嫁接烟株的长势有重要的影响，从团棵期与旺长期及现蕾期烟株长势的变化也可以看出，随着移栽时间的延长，砧木的效应表现越明显，这可能与嫁接处理烟苗先是嫁接伤口处膨大形成一个愈合结节，之后才继续生长有关。

2.2嫁接技术对烤烟干物质积累的影响从表2可以看出，在刚移栽后15 d，接穗对照K326的植株鲜重及干重都高于2个嫁接组合贵烟9号/K326及Coker176/K326，接穗对照云烟87干重及鲜重高于嫁接组合Coker176/云烟87，略低于嫁接组合贵烟9号/云烟87；而在移栽后40 d时，4个嫁接组合的鲜重及干重均明显高于2个接穗对照，这说明随着时间的延长，砧木对接穗的影响逐步加大，选用质地优良的砧木可显著提高烟株的长势，对农艺性状的影响结果一致。

表1 不同时期不同处理烤烟农艺性状的比较

表2 不同处理对烤烟干物质积累的影响

2.3嫁接技术对烤烟根系性状的影响从表3可以看出，苗期嫁接苗的总根长、总根表面积、平均根系直径、总根体积、根尖数等指标与接穗对照差异不大或者低于接穗对照，但是在旺长期大多数指标均超过接穗对照。苗期因砧木与接穗需要有个融合的过程，同一时期的嫁接苗长势一般要略低于对照，随着砧木与接穗完全融为一体，嫁接苗的长势，包括根系长势开始超越接穗对照。

表3 不同处理对烤烟根系性状的影响

2.4嫁接技术对关键酶活的影响(表4) SOD和 POD 是植物体内重要的抗氧化系统酶，在干旱、冷害及病害等不利条件下，植物会启动抗氧化防御系统，应对不利的外界条件[10-13]。几丁质酶是一种能够将几丁质水解成N-乙酰葡糖胺的糖苷酶，它作为一种天然溶菌酶类，在植物抗病、防虫、抗逆等方面都有应用[14]，因此几丁质酶的活性也是衡量植物抗病抗逆能力的重要指标。该研究选择在旺长期干旱条件下测定烟叶中SOD、 POD和几丁质酶的活性，结果表明与接穗对照相比，嫁接烟株的3种酶的活性均有不同程度提高，这说明SOD、 POD和几丁质酶可能参与了嫁接烟株的抗逆进程。

2.5嫁接技术对烟叶主要化学指标的影响从表5可以看出，与接穗对照相比，嫁接苗烟碱含量有大幅提升，与烟株生长势好有一定关系。钾含量嫁接烟株略低于接穗对照或相当，钾氯比除贵烟9号/K326组合外，其他嫁接组合略低于接穗对照，其他指标差距不明显，都在合理范围内，说明采用嫁接技术并没有对烟叶的内在品质造成显著不利影响。

表4 不同处理对烤烟关键酶活的影响

表5 不同处理对烤烟主要化学指标的影响

2.6嫁接技术对烤烟经济性状的影响(表6) 因受自然天气影响，采烤后期发生较严重的叶部病害，所有处理的烟株在产质量方面都受到不同程度的影响，低于常规种植水平。但4个嫁接组合在上中等烟比例、均价、产量、产值等均好于接穗对照，其中Coker176/云烟87表现最为突出，说明采用嫁接技术可显著提高烟叶的产质量。

表6 不同处理对烤烟经济性状的影响

3 小结与讨论

该研究选用抗病性及生长势均好于云烟87及K326的品种(品系)Coker176及贵烟9号为砧木，以云烟87和K326为接穗探索嫁接技术对烤烟生长发育的影响，分别测量了各时期农艺性状、根系性状、干物质积累、化学成分、关键酶活等指标。从农艺性状结果来看，嫁接组合的长势明显好于接穗对照及砧木对照，嫁接组合表型都超越双亲表型的现象与以往文献报道中有不一致的地方[15]，有待后续研究中进一步深入挖掘其机理；从农艺性状、干物质机理及根系性状的表现看，移栽前期嫁接组合的这几项指标普遍低于接穗对照，而移栽后期普遍高于接穗对照，这是由于嫁接苗在刚移栽后有个适应、融合的过程，到旺长期后嫁接苗的生长势很快超越接穗对照，说明嫁接的烟苗通过某种自身调节机制加快了后期的生长发育[15]；从酶活测定结果看，嫁接烟株的SOD、 POD和几丁质酶等几种酶活性显著高于接穗对照，在以往的研究中关于SOD、 POD报道较多，但几丁质酶参与抗逆进程的研究较少。该研究表明，几丁质酶可能对烟草的抵抗干旱胁迫有一定作用；从经济性状及化学成分的影响看，嫁接可显著提高烟草的产量和产值，对品质的影响较小，综合以上各项指标可以看出嫁接技术对提高烟草的长势、产量及抗逆性是较有效的途径。