不同剂型哈茨木霉对洛阳烤烟生长发育和产质量的影响

作者: 宋正熊 刘健豪 李正辉 马君红 赵宏群 武东玲 王宏 刘国顺 殷全玉

不同剂型哈茨木霉对洛阳烤烟生长发育和产质量的影响0

摘要 为研究不同剂型哈茨木霉对洛阳地区烤烟生长发育、次生代谢及产质量的影响,利用河南农业大学烟草学院微生物实验室筛选的哈茨木霉菌株研发出3种菌剂A、B和C,在洛阳市进行大田试验。结果表明,施用哈茨木霉后烟草的株高、节距和中部叶最大叶面积都有不同程度的增加,烟株总干物质量和烟叶的干物质量都有所增加,烟草黑胫病和根结线虫病发病率都有所下降。施用哈茨木霉后提升了烟叶的糖含量和钾含量,哈茨木霉处理显著增加了烟叶的产量、产值、均价和上等烟比例,剂型C的总有机酸含量最高,主要是苹果酸含量高于其他处理,施用哈茨木霉后西柏三烯二醇的含量都有一定程度的下降。综上,施用不同剂型哈茨木霉菌剂促进了烟株生长发育,改善了烟株的农艺性状,增加了烟株的干物质量,降低了烟草黑胫病和根结线虫病的发病率,施用哈茨木霉后烟叶外观质量更好,增加了烤后烟叶的糖含量和钾含量,增加了烟叶的产量、产值和上等烟比例;木霉促进光合代谢,有机酸含量增加,对生物碱影响不大,降低了腺毛分泌物的含量,其中以哈茨木霉剂型C的效果最佳。

关键词 哈茨木霉;菌剂;生长发育;次生代谢;烟草;洛阳

中图分类号 S572文献标识码 A文章编号 0517-6611(2023)21-0029-08

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.21.008

Effects of Trichoderma harzianum on Growth, Yield and Quality of Fluecured Tobacco in Luoyang

SONG Zhengxiong1, LIU Jianhao2, LI Zhenghui2 et al

(1.Luoyang Company of Henan Tobacco Company, Luoyang, Henan 471000;2.Tobacco College, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002)

Abstract In order to study the effects of different dosage forms of Trichoderma harzianum on the growth, secondary metabolism and yield and quality of fluecured tobacco in Luoyang area, three fungicides A, B and C were developed using T. harzianum strains screened by Microbiology Laboratory of Tobacco College of Henan Agricultural University, and field experiments were carried out in Luoyang City. The results showed that the plant height, pitch and maximum leaf area of middle leaves of tobacco increased in varying degrees. The total dry weight of tobacco plants and the dry weight of tobacco leaves increased after T. harzianum application, and the incidence of tobacco black shank and root knot nematode disease decreased. The application of T. harzianum increased the sugar content and potassium content of tobacco leaves. T. harzianum treatment significantly increased the yield, output value, average price and the proportion of superior tobacco leaves. The total organic acid content of dosage form C was the highest, mainly because the malic acid content was higher than that of T. harzianum treatment. After the application of T. harzianum, the content of cetrienol decreased to a certain extent. In conclusion, the application of different dosage forms of T. harzianum promoted the growth and development of tobacco plants, improved the agronomic traits of tobacco plants, increased the dry matter quality of tobacco plants, and reduced the incidence of tobacco black shank and root knot nematode disease. After the application of T. harzianum, the appearance quality of tobacco leaves was better, the sugar content and potassium content of cured tobacco leaves were increased, and the yield, output value and proportion of superior tobacco leaves were increased. Trichoderma spp. promoted photosynthetic metabolism, increased the content of organic acids, had a little effects on alkaloids, and reduced the content of glandular trichome secretion. T. harzianum dosage form C showed the best effect.

Key words Trichoderma harzianum;Fungicides;Growth and development;Secondary metabolism;Tobacco;Luoyang

木霉菌属于半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,是一种生存能力强、广泛存在于自然界土壤中的真菌,木霉菌喜潮湿的环境,同时在柴油、沥青中也发现有木霉[1]。木霉作为多种土传病害重要生防菌,能耐受不利环境,对植物病原微生物具有很强的破坏能力,具有菌丝生长快、产孢量大且能够适应较广温湿度及pH范围等优势[2]。

木霉促生作用是指木霉能够分泌促进植物生长的产物,从而促进植物的生长。Cai等[3]研究发现,木霉对土壤微生物起到一定作用,这些真菌可以通过释放激素类化合物促进根系发育,从而促进植物生长[4-5]。生长素是一种可以促进植物生长的化学物质,极大地促进根、茎、叶、花和果实的发育。生物生长素的合成主要包括2种,即色氨酸独立合成通路和色氨酸非独立合成通路,木霉能够通过色氨酸非独立合成通路途径产生IAA和IAA1d等生长素,对促进植物生长和根系发育有着显著的作用[6]。有研究表明,哈茨木霉分泌的生长素能够和IAA、Et、ABA等植物激素相结合,把非活性生长素转变为活性生长素,最终极大促进柠檬茎的生长。在这其中植物和木霉之间的协作主要依赖木霉中生长素编码基因对信号传导的调控[7-8]。细胞分裂素是生长素有协同效果的植物激素,有促进植物分化生长的作用[9]。Guzmán-Guzmán等[10]在深绿木霉中发现参与细胞分裂素的合成的有5个相关基因。乙烯起着促进果实成熟、种子发芽等作用[11-12],木霉能够对乙烯生物合成有关基因的表达发挥作用,能够更好地吸收土壤有效养分,最终促进植物生长并提高植物的抗逆能力[13-14]。雷娇娇等[15]研究发现,长枝木霉对闽楠苗有着显著的促生作用。李小杰等[16]研究发现,根施哈茨木霉后甜瓜的品质有着明显的提升。

河南省是典型浓香型烟叶产区,洛阳是河南烟叶主产区之一,木霉菌剂的促生作用显著,是近年来的研究热点,但不同剂型的木霉菌剂对烤烟生长发育和产质量的影响鲜见系统研究。鉴于此,笔者选取3种剂型哈茨木霉作为生防菌剂,探究其对洛阳烤烟生长发育和产质量的影响,为烟田合理施用木霉菌剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在河南省洛阳市洛宁县小界乡王村烟草试验站(34°26′N,111°38′E)进行,该地属于低山丘陵,属暖温带季风气候,年平均气温13.7 ℃,年降水量600~800 mm,试验地前茬为谷子,土壤质地为褐土,试验地基础肥力如下:速效磷30.29 mg/kg,速效钾129.36 mg/kg,速效氮80.5 mg/kg,全碳0.89%,全氮0.14%,pH 7.95。试验地施肥情况:撒施羊粪3 000 kg/hm2,复合肥30 kg/hm2(N∶P2O5∶K2O=10∶12∶18),硫酸钾375 kg/hm2,重钙75 kg/hm2。

1.2 试验材料

供试烟草品种为秦烟96。

供试微生物菌剂:利用河南农业大学烟草学院微生物实验室筛选的哈茨木霉菌株(Trichoderma harzianum),专利保藏号CGMCC23294,研发的3种剂型菌剂,编号分别为剂型A、剂型B和剂型C,其活菌数为2×109 CFU/g。

1.3 试验方法

试验设置4个处理,为CK(常规施肥)、T1处理(常规施肥+15 kg/hm2哈茨木霉剂型A)、T2处理(常规施肥+15 kg/hm2哈茨木霉剂型B)、T3处理(常规施肥+15 kg/hm2哈茨木霉剂型C)。随机区组设计,5次重复,小区面积100 m2。2020年5月5日移栽,行距1.2 m,株距0.55 m,按照优质烟叶生产管理办法进行大田管理,试验地烟株7月25日打顶,10月20日采收上部叶。

1.4 主要测定指标与方法

1.4.1 烤烟生长发育指标测定。

在打顶后10 d,每个小区挑选具有代表性的10株烟,根据YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查方法》标准测量株高、茎围、节距、叶片数、上部叶和中部叶最大叶长、叶宽,计算上部叶和中部叶最大叶面积,叶面积=叶长×叶宽×叶面积系数,叶面积系数按0.634 5计算。在移栽后90 d每个小区选取有代表性的3株烟,分成根、茎、叶3部分,分别称鲜重,在105 ℃杀青,60 ℃烘干后测定干重。旺长期根据GB/T 23222—2008《烟草病虫害分级及调查方法》标准调查烟田病害发生情况。

1.4.2 烤后烟叶质量指标测定。

常规化学成分采用AAⅢ型连续流动化学分析仪(德国 BRAN+LUEBBE公司生产)检测,主要包括烟碱、总糖、还原糖、钾、氯。烤后烟叶的外观质量评价由河南农业大学烟草学院质量评价专家依据烤烟国标GB 2635—1992进行鉴定分析,主要指标包括成熟度、颜色、叶片结构、身份、油分、色度、叶面组织、柔韧性和光泽度。

1.4.3 烤后烟叶经济指标。

烟叶采收前,试验按小区挂牌采收、烘烤、分级,各个小区单独计产,按照烤烟国家分级标准GB 2635—1992定级依据标准,记录各等级产量,并计算单位产量、产值、上等烟比例和均价等指标。

1.4.4 主要次生代谢物质的测定。

于移栽后90 d,每个小区选取烟株有代表性的上部叶和中部叶片20片,于105 ℃烘箱中杀青30 min后60 ℃烘干至恒重,之后研磨至粉末过60目筛备用。采用GC/MS-SIM进行烟叶有机酸类物质含量的测定;采用GC-MS进行烟叶生物碱含量的测定,具体操作及参数设计参照LI等的方法进行;采用魏跃伟的方法进行腺毛分泌物的测定。

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