光照强度对漂浮育苗成苗素质的影响

光照强度对漂浮育苗成苗素质的影响

光强对植物生长发育有重要影响。关于光强对玉米、棉花、黄瓜、番茄和榕树幼苗的影响的研究很多，但关于卷烟和草的研究很少。烟草集约化漂浮育苗技术相对于传统育苗方式有很多优越性,在我国的推广面积逐步扩大,已成为烟叶生产中的主要育苗方式之一。烟草在集约化育苗过程中使用保温大棚,用塑料膜覆盖,并采用防虫网防除害虫,一些地方甚至还使用黑色遮荫网遮荫降温,极大地削弱了育苗大棚内的光照强度,晴天条件下大棚塑料膜的削光率为35%,阴天条件下其削光率达31%,而且随着使用时间的延长和棚膜上灰尘等杂物的积聚,削光程度加重,严重影响了棚内烟苗的光合作用强度、物质积累,进而影响烟苗的生理代谢和生长发育。针对国内烟草育苗生产中存在的这一问题,本试验采用人工白纱布遮光方法,研究了不同光照强度对烟草漂浮育苗成苗素质的影响,旨在为烤烟漂浮育苗提供理论依据。1材料和方法1.1光照强度确定试验于2005年在四川省凉山烟草科学研究所网室内进行,育苗所用基质、漂盘、漂浮育苗专用肥和农药由凉山州烟草公司提供。供试烤烟品种为K346。出苗后用白色棉纱布遮荫处理,以不遮荫为对照,共设4个光照强度处理,分别为:处理1(对照)、处理2(一层纱布遮荫)、处理3(两层纱布遮荫)、处理4(三层纱布遮荫)。采用CI310光合仪测定处理2、3、4的相对光量子通量密度,分别为处理1(对照)的68.2%、35.4%和16.7%。每处理3盘苗,育苗按照漂浮育苗技术规程进行。烟苗处理2个月并经过锻苗1周后进行农艺性状调查并取样进行生理生化指标测定。1.2营养品质指标苗高、茎围、叶数、叶片厚度按烟草农艺性状调查标准方法(YC/T142-1998)测定;硝酸还原酶(NR)的测定:活体法;叶绿素:乙醇提取法;转化酶(INV)活性:比色法;根系活力:TTC法;自由水和束缚水含量:参照刘向莉等的方法;总氮含量:采用H2SO4-H2O2消化蒸馏法,并计算蛋白质含量;总糖含量:蒽酮比色法;烟碱含量:盐酸萃取法;生物量的测定:分别称取根和茎叶的质量,105℃下杀青10min,70℃烘干至恒重,测其干重;用排水法测定根体积;计算干鲜比、根冠比、茎围/株高、茎叶重比(茎叶重比=茎叶干重/全株干重)、根重比(根重比=根干重/全株干重);参照张凯等黄瓜穴盘苗壮苗指标的研究方法,计算壮苗指标A=根冠鲜重比×鲜重×100,壮苗指标B=根冠干重比×干重×100、壮苗指标C=(茎粗/株高+根冠干重比)×干重×100,壮苗指标D=(茎粗/株高+根冠鲜重比)×鲜重,壮苗指标E=茎粗/株高×总干重×10。测定数据采用SPSS12.0软件进行统计分析。2结果与分析2.1光照强度对烟苗生长发育的影响由表1可见,随着光强的减弱,烟苗的高度增加,茎围减小,表明育苗环境光强的减弱,造成了烟苗生长纤细,易于徒长而形成“高脚苗”;叶片厚度和比叶重呈降低趋势,表明弱光条件下生长的烟苗叶片较薄,内含物不充实。光强对烟苗叶片数的影响不大。随着烟苗生长环境遮荫程度的增加,烟苗茎叶鲜重、干重,根体积、根鲜重和干重均呈现下降趋势。说明育苗环境光照强度减弱时,供烟苗光合利用的能量不足,净光合速率下降,烟苗物质积累减少。这与王洋等在喜树上的研究结果一致。2.2光强和低温处理对烟苗含水率的影响借鉴张凯等黄瓜穴盘苗壮苗指标的研究,得出烟苗的壮苗相对指标和复合指标结果见表2。从表2可以看出,随着育苗环境光强的减弱,烟苗的干鲜比降低,表明在较低光强条件下生长的烟苗含水率较高,干物质积累减少。随着育苗环境光强的减弱,根冠鲜重比和干重比降低,根重比降低,茎叶重比增加,可见光强影响了烟苗体内的物质分配,遮荫处理使烟苗地上部分的物质分配量大于根系,不利于根系发育。茎粗/株高和A、B、C、D、E5项壮苗复合指标均随着光强的降低而减小,4个处理间的差异均达到极显著水平,可见,遮荫对育苗成苗素质的影响很大,遮荫越重越不利于培育壮苗。2.3光对烟苗根系活力和内低温值的影响光照强度对烟苗叶绿素含量的影响见表3。随着育苗环境中光强的减弱,叶绿素、叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)的含量增加,而Chla/Chlb比值减小,可见Chlb含量增加幅度大于Chla,这是烟苗对弱光环境中漫射光较多的一种适应性,生长在弱光环境下的植物,叶绿素含量增加使植物能充分吸收光合有效辐射,与王家保等人在荔枝上的研究结果类似。从表3还可以看出,光强减弱后烟苗根系活力显著降低,说明遮荫使烟苗根系发育变弱;NR性升高,INV活性降低,NR/IN的比值增加。NR是烟叶氮代谢的关键酶,而INV与碳代谢密切相关,说明随着光强的减弱烟苗体内氮代谢强度大于碳代谢强度。2.4不同覆盖条件对烟苗含水率和束缚水含量的影响光强对烟苗水分指标的影响结果(表4)表明,全光照条件下生长的烟苗叶片的总含水率和自由水含量低于遮荫下的烟苗,束缚水含量高于遮荫下的烟苗,束缚水和自由水的比值高于遮荫下的烟苗,且随着遮荫程度的加重,总含水率和自由水含量呈上升趋势,束缚水含量和束缚水/自由水的比值呈降低趋势。原因可能在于育苗环境的光照强度影响了烟株的水分蒸腾,从而影响烟叶含水率,同时遮荫环境中的相对湿度大于全光照,水分散失阻力大,烟苗的叶片较为柔嫩,其保水能力较差。因而,光照较强的环境下生长的烟苗抵御干旱能力较强,遮荫程度越大烟苗越不耐旱,这不利于移栽后烟苗的还苗和成活。与吴能表等人在桂花上的研究结果相同。2.5光照强度对叶片总氮、总糖含量和烟碱含量的影响不同光照强度下生长的烟苗叶片和根系化学成分含量存在着明显的差异(表4)。随着环境光照强度的减弱,叶片中总氮和蛋白质含量增加,总糖和烟碱含量呈降低趋势,根系中总氮含量变化与叶片一致。氮素在叶片中的含量和利用效率与叶片的光合能力密切相关,弱光下烟苗氮含量升高主要是因为光合能力减弱导致氮利用效率降低。3光照强度对烟草育苗的影响烟苗生长环境的光照强度影响烟苗的植物学性状、叶绿素含量、物质积累、含水率、生理代谢、抗逆性和化学成分,因而,对烟苗的成苗素质有较大影响。本试验中,随育苗光照强度的减弱:①烟苗高度增加,茎围减小,根系相对不发达,叶片厚度降低;②总叶绿素、Chla、Chlb含量呈增加的趋势,Chla/Chlb比值降低,Chlb的相对含量升高;③烟苗根系活力显著降低,NR活性升高,INV活性降低,两者的比值增加,可见,随着光强减弱,烟苗体内氮代谢强度大于碳代谢强度,这不利于干物质积累;④总含水率和自由水含量呈上升趋势,束缚水含量和束缚水/自由水的比值呈降低趋势,光照强度大的环境下生长的烟苗抵御干旱能力较强,遮荫程度越大烟苗越不耐旱;⑤烟苗总氮含量增加是烟苗光合能力降低的表现,遮荫使烟苗蛋白质含量呈增加趋势,总糖含量和烟碱含量呈降低趋势,糖含量降低,氮含量升高,烟苗柔嫩脆弱,易发生病虫害,烟苗抗逆性下降;⑥壮苗指标均明显降低。在本试验设置的4个光照强度下,随着育苗光照强度的降低烟草成苗素质下降。因此,结合生产实际在烟草育苗生产中应注意:①育苗棚的建造应选择采光良好的地块,避开建筑物和树木的遮荫,育苗棚最好为