植物外源激素在煙草生產(chǎn)上的應(yīng)用

植物外源激素在煙草生產(chǎn)上的應(yīng)用

植物外源性激素是一種由合成合成物質(zhì)產(chǎn)生的可調(diào)節(jié)植物生長和發(fā)育的有機(jī)物質(zhì)。目前,植物外源激素在農(nóng)作物上的推廣應(yīng)用已產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。煙草是一種嗜好作物,全球每年煙草的種植面積在250萬hm2以上,總產(chǎn)超過400萬t。隨著人們對(duì)自身健康的日益關(guān)注,提高煙葉品質(zhì)、降低煙葉中的有害成分已成為煙草行業(yè)的必然選擇。近些年來,人們通過耕作、栽培、施肥等農(nóng)藝措施,開展了大量的研究工作,煙葉質(zhì)量得到了提高。但全球煙葉質(zhì)量仍參差不齊,如我國煙葉質(zhì)量目前存在較為突出的問題是煙葉鉀含量偏低而煙堿含量偏高。因此,在通過農(nóng)藝措施來提高煙葉質(zhì)量難有較大突破的情況下,利用植物外源激素對(duì)煙草的調(diào)節(jié)作用來改善煙株生長發(fā)育中的代謝活動(dòng),從而改善煙葉品質(zhì),是很有前途的研究領(lǐng)域。從目前國內(nèi)外的研究和應(yīng)用結(jié)果看,植物外源激素在煙草生產(chǎn)上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1胺與植物激素種子萌發(fā)狀況的好壞不僅影響煙苗素質(zhì)和大田煙株長相,而且對(duì)后期產(chǎn)量和質(zhì)量的形成也有一定影響。長期以來,國內(nèi)外煙草工作者廣泛重視煙草種子的萌發(fā)特性及如何改善其萌發(fā)特性的研究。多胺可能是激素作用的第二信使,對(duì)植物的許多生理過程都有影響。王顥等研究發(fā)現(xiàn),多胺參與種子萌發(fā)這一過程的代謝變化,并與植物激素的相互作用對(duì)種子的萌發(fā)產(chǎn)生影響。韓錦峰等研究表明,用0.1~0.5mmol/L腐胺或亞精胺浸種24h,可以有效提高煙草種子活力、促進(jìn)氧氣吸收、提高淀粉酶與過氧化物酶的活性,從而促進(jìn)種子萌發(fā)與幼苗生長。油菜素內(nèi)酯(BR)被許多生理學(xué)家稱為第六類植物激素。韓錦峰等用0.01~0.05mg/kg表油菜素內(nèi)酯浸種24h,可誘使煙草種子呼吸量上升,乙烯釋放速度加快,萌發(fā)時(shí)間縮短,發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽系數(shù)分別高于對(duì)照10%、30%和15%,幼苗的平均根長、根干重、植株干重都顯著高于對(duì)照,且能提高幼苗的抗逆性。張燕等用300mg/L青霉素浸種48h,可使種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)提高,種子萌發(fā)時(shí)的呼吸速率和淀粉酶活性也明顯提高。此外,用1%~2%的殼聚糖溶液浸種能夠明顯提高煙草種子活力。2采用化學(xué)成分模型,提高幼苗抗逆性,促使根系生長,為控制植物生長煙苗健壯適栽的標(biāo)準(zhǔn)主要表現(xiàn)于發(fā)達(dá)的根系、較大的根冠比和較強(qiáng)的抗逆性,能夠促進(jìn)根系的生長,提高煙草根冠比和抗逆性的外源植物激素都有利于培養(yǎng)健壯適栽的煙苗。韓錦峰等用0.01mmol/L腐胺或亞精胺浸種再結(jié)合葉面噴施,可以促進(jìn)發(fā)根,使側(cè)根數(shù)增多,提高根冠比、葉片光合強(qiáng)度及干物質(zhì)含量,使葉片電解質(zhì)滲漏下降,進(jìn)而增強(qiáng)幼苗的抗逆性。齊群剛等用0.01或0.05mg/kg表油菜素內(nèi)酯對(duì)幼苗進(jìn)行葉面噴施或浸根均可提高根系傷流量和傷流液中吲哚乙酸、還原糖、ATP、游離氨基酸等的含量,根系硝酸還原酶活性也明顯提高,根系活力增強(qiáng),從而有效促進(jìn)根系生長發(fā)育。劉華山在5~7葉期噴施茉莉酸(2.8×10-4~4.2×10-4mol/L)能促使幼苗健壯。在煙苗假植后和移栽前1周葉面噴施10mg/kgABT生根粉能有效促進(jìn)根系發(fā)育,根條數(shù)、根重均比對(duì)照增加將近1倍。多效唑處理煙苗能在一定時(shí)間內(nèi)有效降低煙草內(nèi)源激素的合成,抑制頂端優(yōu)勢(shì)和細(xì)胞生長,促進(jìn)根系大量生長,煙苗健壯敦實(shí),莖稈粗壯、葉片厚度增加,葉面蒸騰下降,抗旱能力顯著增強(qiáng),可明顯縮短緩苗期,提高移栽成活率。烯效唑與多效唑同類,作用相似,但比多效唑更有效、更安全。3煙苗和煙苗是對(duì)k赤霉素(GA3)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較早的營養(yǎng)生長促進(jìn)劑。韓錦峰研究表明,在煙苗移栽后20、35、50d各噴1次50~100mg/kg赤霉素,能促進(jìn)葉面積擴(kuò)大,葉片光合強(qiáng)度增強(qiáng),顯著提高單葉重和葉質(zhì)重,單產(chǎn)增加20%,而且能促進(jìn)C/N代謝,提高煙堿和K的含量,降低氮的含量。韓錦峰研究發(fā)現(xiàn),表油菜素內(nèi)酯處理煙苗后代謝增強(qiáng),葉面積擴(kuò)大,礦質(zhì)養(yǎng)分的輸入能力增強(qiáng),葉片物質(zhì)輸出減少,單葉重增加,產(chǎn)量提高;同時(shí),葉片光合強(qiáng)度提高,硝酸還原酶活性上升,煙葉品質(zhì)明顯改善。煙草多效靈在煙草提質(zhì)、增產(chǎn)、增效益等方面效果也顯著。徐映明研究表明,多效唑處理煙苗后,其緩苗期縮短,成活率提高,植株迅速轉(zhuǎn)入正常生長發(fā)育,大田長勢(shì)和均衡度顯著高于對(duì)照,并能明顯提高烤煙的產(chǎn)量和品質(zhì)。另外,用0.5mmol/L的腐胺或亞精胺在煙苗移栽后20、35、50d各噴施1次,葉片光合強(qiáng)度顯著提高,促進(jìn)碳氮代謝和根系發(fā)育,葉片煙堿含量和烤煙單株產(chǎn)量提高。4漬水煙草抗?jié)n劑煙草運(yùn)用植物外源激素改變煙草的生理生化過程可以有效地增強(qiáng)其對(duì)逆境的耐性和抗性。韓錦峰等研究發(fā)現(xiàn),赤霉素能提高煙草幼苗的抗逆性。陳建南研究表明,外源細(xì)胞分裂素與煙草細(xì)胞抗寒性有關(guān)。韓錦峰研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施多胺(0.5mmol/L)可以提高漬水煙株過氧化物酶(POD)活性,抑制丙二醛(MDA)積累,減少葉片電解質(zhì)滲漏,延緩葉綠素分解,這表明多胺具有延緩漬水煙草衰老,增強(qiáng)抗?jié)n能力的作用。張燕等在煙草幼苗上噴施0.01~1mg/L的表油菜素內(nèi)酯后發(fā)現(xiàn),丙二醛含量和細(xì)胞膜的相對(duì)電導(dǎo)率均降低,超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性有一定程度的增強(qiáng),脯氨酸含量顯著提高。煙草營養(yǎng)生長期常常因干旱危害而造成產(chǎn)量和品質(zhì)下降。以黃腐酸為主的抗旱劑1號(hào)具有縮小氣孔開度,抑制葉面蒸騰,促進(jìn)根系生長,提高根系活力,減緩?fù)寥浪窒?促進(jìn)礦質(zhì)元素吸收等生理效應(yīng),煙苗移栽后用抗旱劑1號(hào)20~50mg/kg灌根,再結(jié)合團(tuán)棵期用500mg/kg做葉面噴施,可以提高產(chǎn)量和中上等煙比例。三唑酮既可作為抗菌劑,又可作為抗旱劑,在煙草幼苗期用200mg/kg葉面噴灑,能夠有效抑制幼苗葉面蒸騰,增加葉片光合色素含量,并具有保護(hù)這些色素的功能。5煙草生長調(diào)節(jié)劑煙草的光呼吸能力較強(qiáng),而光呼吸造成能量的浪費(fèi)相當(dāng)于光合作用光反應(yīng)獲得總能量的20%左右,因此,抑制光呼吸能增加光合產(chǎn)物的積累,從而增加產(chǎn)量。黃鶯等研究表明,用烯效唑(S3307)噴施幼苗,煙苗素質(zhì)提高,抗逆性增強(qiáng),氮代謝與光合性能改善。林學(xué)梧應(yīng)用研制的煙草專用生長調(diào)節(jié)劑DWY(包括DWY-1,DWY-2和DWY-3),對(duì)煙草的生理效應(yīng)和增產(chǎn)增質(zhì)作用進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:移栽后10、20、30d噴施DWY,對(duì)煙草體內(nèi)生理代謝有明顯調(diào)節(jié)作用,表現(xiàn)在CAT、POD活性增強(qiáng),膜脂過氧化作用降低,葉片的葉綠素含量和光合速率提高。劉彥中等在烤煙移栽前5~7d,用ABT4號(hào)生根粉15mg/L濃度的溶液噴施煙苗,結(jié)果表明:施用ABT生根粉的煙株根系發(fā)達(dá),側(cè)根數(shù)量劇增,呈簇狀,根系干、鮮重明顯增加;煙株株高、莖粗、葉數(shù)、單葉重(生物學(xué)性狀)明顯優(yōu)于對(duì)照;處理煙株總核酸含量減少(DNA增加,RNA含量減少),旺長期葉片的光合色素增加。6腋芽抑制劑的使用國外早在20世紀(jì)50年代初期就發(fā)現(xiàn)了馬來酰肼(青鮮素);70年代中期,美國生產(chǎn)的馬來酰肼80%用于抑制煙草腋芽,但是后來發(fā)現(xiàn)馬來酰肼對(duì)煙葉品質(zhì)的某些因素會(huì)產(chǎn)生不良影響,并且大劑量使用易誘使煙葉產(chǎn)生有致癌作用的亞硝銨,因此在國外已停止使用。目前,生產(chǎn)上常用的腋芽抑制劑有除芽通、止芽素、抑芽敏、除芽劑等。除芽通是近年來國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的煙草抑芽劑,在煙草打頂當(dāng)天用50~83.3倍稀釋液噴灑,抑芽效果達(dá)95%。除芽通100倍稀釋液杯淋法比筆抹法效果更顯著。另外,用1667mg/kg抑芽敏對(duì)打去頂端的煙草每株噴灑15mL,抑芽效果可達(dá)99.7%;用600~800mg/kg抑芽敏涂芽,其抑芽率達(dá)90.7%~99.4%;用4%~4.5%的除芽劑在打頂后48h內(nèi)涂抹腋芽處,可以全部抑制腋芽萌發(fā)和生長。7乙烯利對(duì)黃煙率和上等煙比例的影響應(yīng)用乙烯利可以促進(jìn)煙葉轉(zhuǎn)黃,減少采收次數(shù),加快烘烤過程中煙葉失水速度,縮短烘烤時(shí)間,提高烤房利用率。另外,使用乙烯利還能顯著提高黃煙率和上等煙比例?？緹熯_(dá)到一定生理成熟階段時(shí)施用乙烯利能夠迅速使葉片“落黃”。葉片經(jīng)乙烯利處理后,呼吸增強(qiáng),ATP含量水平和葉綠素酶活性提高,葉綠素含量降低。此外,赤霉素也有催熟、促進(jìn)煙葉落黃的作用,煙株打頂后以20mg/kg的濃度噴灑,噴后7~10d葉片落黃即可適時(shí)采收,烤后煙葉鮮亮、富光澤、外觀質(zhì)量好。8雜草的推廣煙草生產(chǎn)過程中,煙田除草是一項(xiàng)既花錢又費(fèi)力的農(nóng)事操作過程。除草劑投入生產(chǎn)應(yīng)用以前,一般是通過中耕和手工進(jìn)行除草,煙草生產(chǎn)過程中常用的除草劑有酰胺型草乃敵、硫代氨基甲酸型草錳、二硝基苯胺型氟草胺、異丙樂靈、黃草消和秀谷隆等。9植物外源激素的使用植物外源激素只有在一定的條件下才能發(fā)揮其對(duì)煙草生長發(fā)育的調(diào)控作用。需要特別指出的是,煙草生長發(fā)育的好壞是由光、溫、水、肥等環(huán)境氣候條件及人為因素共同決定的。植物外源激素的使用作為一種人工手段,只是調(diào)節(jié)煙草生長發(fā)育的因素之一,不能單方面夸大它的作用,而忽視煙草正常生長發(fā)育規(guī)律及其基本生長條件的改善。由于植物激素之間的相互作用和受環(huán)境條件的影響,植物外源激素的混合使用,以及與殺菌劑、殺蟲劑、除草劑和肥料等之間的