烟草漂浮苗根系研究进展

本文对近年来烟草漂浮苗的根系发育规律、影响根系发育的因素等方面的研究进行了概述,针对生产实际提出了烟草根系研究的方向和重点.     

烟草根系分泌物及其化感作用研究进展

根系分泌物是烟草化感作用的重要来源,与烟草连作障碍的发生有密切联系。根据已有研究,对烟草根系分泌物的组成成分、释放途径、化感作用以及研究方法进行了综述,并对根系化感物质分离提纯、根系分泌物与土壤根际环境的交互作用、根系分泌物对土壤微生物的影响等研究方向进行了展望。     

烟草根系研究现状

综述了烟草根系的发育规律,以及影响烟草根系发育的因素,并指出了烟草根系今后的研究方向。     

促进烟草根系发育研究进展

根系是烟株吸收水分和养分的重要器官,根系的生长发育以及活力直接影响着烟株地上部的生长发育、营养状况与烟叶品质。从烟草根系的组成、生理功能、影响根系生长发育的因素以及促根措施4个方面入手,总结了烟草根系研究的最新进展,并对今后的研究提出了展望,旨在为烤烟根系研究和优质烟叶生产提供参考。     

烟草根系形态发育模拟模型

 在分析烟草根系生长发育规律的基础上,采用作物模拟技术,定量地描述了根系生长与环境之间的动态关系,建立了烟草根系形态发育的数学模型。根据 "根箱法"测定的资料,确定了根系模型的相关参数;通过运行模型,以较少的参数实现了烟草根系数量、长度、根长指数和根长密度等指标的输出,为根系的研究提供了新的手段。利用2003年的试验资料对模型进行检验,结果表明,烟草根系一级、二级侧根根长及其数量、根长密度和根长指数等的模拟值与实测值均呈显著正相关,相关系数分别达0.9540～0.9896,表明模型对烟草根系形态发育动态具有较好的预测效果。     

植烟土壤根系分泌物障碍的化学原位修复研究

采用小区试验,研究了根系分泌物对烟草的连作障碍效应和3种修复剂的缓解效应.结果表明,根系分泌物对烟草的连作障碍效应非常明显,表现在抑制烟草的生长发育,增加烟草黑胫病发病率.加入3种修复剂均能大大降低根系分泌物对烟株的自然发病率,提高烟株各项经济性状指标,其中以修复剂101效果最好.     

烟草根系柠檬酸分泌特性的遗传规律分析

[目的]改善烟草根系对土壤钾的活化能力,提高对钾的吸收效率。[方法]以农大202、中烟101、NC628、K358、NX232共5个烟草品种为亲本,采用双列杂交试验研究了烟草根系柠檬酸分泌特性的遗传规律。[结果]不同品种间烟草根系柠檬酸分泌特性存在显著差异。在柠檬酸分泌特性上,农大202的一般配合力效应值和农大202×NC628特殊配合力效应值均为正,对改善后代钾吸收效率有较高的利用价值。烟草根系柠檬分泌酸特性的遗传规律符合"加性-显性"遗传模型。缺钾敏感性不符合"加性-显性"遗传模型。[结论]该研究为进一步研究烟草根系柠檬酸分泌特性奠定了理论基础。     

聚乙二醇(PEG)模拟干旱对烟草幼苗抗旱能力的影响

以烤烟品种云烟99为材料,研究了不同浓度聚乙二醇(PEG)处理烟草幼苗根系及大田期农艺性状的影响。结果表明:低浓度PEG处理能显著促进烟草幼苗根系侧根的发生,与对照常规炼苗相比较,PEG浓度为2.5%处理烟草根系生物量和根系一级侧根的长度和数量均显著增加,浓度为5%和断水处理的烟草根系一级侧根的数量显著增加;与对照常规炼苗相比较,不同PEG浓度处理的烟草根系二级侧根密度均显著增加。由此推断,短期的干旱胁迫促进了烟草侧根的发生和伸长。     

两种植物生长调节剂及用量对烟草幼苗根系发育的影响

为了研究植物生长调节剂在烟草育苗过程中的作用,探究其对烟草幼苗根系生长发育的影响。在烟草漂浮育苗营养液中分别添加两种植物生长调节剂ABT（主要成分为萘乙酸和吲哚乙酸）和GGR（主要成分为吲哚乙酸）,分别划分五个浓度梯度(0、10、20、30、40、50 mg·L^-1),研究其对烟草幼苗根系发育的影响。随着ABT和GGR浓度的增加,烟草幼苗根系生理、根系活力和酶活性指标均呈先增加后减少的趋势。植物生长调节剂ABT和GGR均在20 mg·L^-1处理时显著提升了根系活力,显著增加了烟苗的根鲜重、根长度、根表面积、根体积,提高了烟苗根系SOD、POD和CAT活性,增加了可溶性蛋白含量,降低了MDA含量。研究结果表明,ABT与GGR相比,GGR对烟草幼苗各项指标的提升效果更佳,因此在该试验条件下,推荐在实际育苗生产中,向烟草漂浮育苗营养液中添加浓度为20 mg·L^-1的植物生长调节剂GGR,可大幅度促进烟苗根系发育。     

Law of Endogenous Hormone Variation of Growing Tobacco Root

采用盆栽实验研究了烟草根系生长过程中根系和叶片中生长素,细胞分裂素,赤霉素及过氧化物酶,多酚氧化酶的分布规律,并分析了烟根内3种内源激素含量和两种酶活性的相关性,初步阐明了内源激素对烟草生根的诱导原理。     

水杨酸对打顶后烟草根系钾吸收的调控作用研究

为探索打顶后烟草根系钾素的分配和转移规律,试验研究了打顶及施用不同浓度水杨酸对根系钾吸收及钾运输相关基因表达水平的影响。结果发现,打顶减少烟草根系对钾的吸收,而打顶同时施加水杨酸会影响根系吸收钾,其中5μmol/L的水杨酸能提高打顶后根系钾吸收,而施加较高浓度水杨酸则效果相反。另外,各处理前后根中钾运输基因"NTORK1/HAK1"表达比值差异和根系钾吸收能力差异基本一致,可能受水杨酸的调控,可用作打顶后烟草钾素的分配和转移的间接评价指标。     

生物质炭施用对烟草漂浮育苗中出苗及幼苗生长的影响

研究通过烟草漂浮育苗试验,探讨生物质炭施用对漂浮育苗过程中出苗及幼苗生长的影响,为生物质炭在烟草漂浮育苗中的施用提供科学依据。设置了对照,添加1%的生物质炭(质量比)处理。分析了烟草出苗率、根系生长、根系活力、根际矿质态氮养分、叶片数、最大叶面积和地上部生物量。结果表明,与对照相比:(1)添加1%的生物质炭处理,烟草的出苗率降低了20.1%;(2)烟草根系的根长、根鲜重、根系的体积、根表面积及根系活力分别增加了53%、215%、87%、84%和248%,但是不同处理之间对烟草根系直径没有显著性的差异。根际基质NH_4~+-N的含量降低了81%,但是NO_3~--N的含量提高了8.7%;(3)烟叶的叶片数、最大叶面积和地上部生物量分别增加了33.3%、54.1%和138%。但是不同处理之间的叶绿素含量没有显著性的差异。生物质炭的添加降低了烟草育苗过程中烟草的出苗率,但是促进了烟叶幼苗的生长。     

烤烟根系分泌物对幼苗生长和种子萌发的影响

采用室内培养和生物测定的试验方法,研究了烟草根系分泌物以及烟草根系分泌物中的苯甲酸、肉桂酸、延胡索酸、丁二酸和烟碱在不同浓度条件下对烟草种子的萌发和幼苗生长的影响。结果表明,烟草根系分泌物对烤烟种子萌发和幼苗生长有一定的抑制作用;同时根系分泌物主要成分延胡索酸、丁二酸、肉桂酸、苯甲酸和烟碱,在不同浓度条件下也能显著抑制烤烟种子萌发和幼苗生长,且抑制作用随浓度的增加而增大,但是5种物质对烤烟种子萌发和幼苗生长的抑制程度不一致,主要表现为：苯甲酸>肉桂酸>丁二酸>延胡索酸>烟碱。     

大蒜与 3 种药用作物对烟草炭疽病菌的抑菌效果

烟草炭疽病是烟草苗期发生的一种主要病害,采用菌丝生长速率法,研究了大蒜、玄参、川明参、半夏等作物茎叶根系提取物、根系分泌物及其组合对烟草炭疽病菌的抑菌效果.结果表明:1)大蒜、玄参、川明参、半夏的茎叶和根系提取物对烟草炭疽病菌都有不同程度的抑制作用,抑制作用随提取物浓度增大而增强;大蒜抑菌活性最强,其茎叶和根系抑制率在0.50g/mL时均达到100%,玄参次之,茎叶抑制率在0.25g/mL时最高达58.40%,根系在0.5g/mL时最高(57.20%),川明参和半夏抑制率不高;大蒜鳞茎抑菌活性强于茎叶,玄参茎叶抑菌活性强于根系;川明参茎叶、根系提取物组合增益效应明显;2)大蒜、玄参、川明参、半夏根系分泌物对烟草炭疽病菌均表现出一定的抑制作用,随根系分泌物浓度增大而增强,抑菌强度由大到小为大蒜,玄参,川明参,半夏;3)提取物和根系分泌物组合的抑菌性,玄参、川明参介于提取物组合与根系分泌物之间,半夏略有降低.得出大蒜、玄参、川明参有防控烟草炭疽病的应用潜力.     

激素和损伤处理对烟草根系发生及抗氧化酶活性的影响

探讨外源激素及损伤处理对烟草根系的影响,为烟草(Nicotiana tabacum L)的优质栽培提供科学依据。以云烟87为材料,采用盆栽试验,设置不同激素和损伤处理,研究了激素和损伤处理对烟草根系发生及抗氧化酶活性的影响。结果表明:单独施外源激素IBA或ETH对不定根发生无显著作用,但两者混合后能促进不定根的发生;损伤处理及激素处理均对不定根生长及根系活力具有促进作用,且两者结合后效果更好;在抗氧化酶活性上,不定根与原生根的影响规律基本相反。这为进一步探索激素及损伤诱导对烟草根系的影响奠定了一定基础。     

外源CaCl2对烟草幼苗耐盐性的影响

采用营养液栽培,研究了1、5和10 mmol/L外源CaCl2对150 mmol/L NaCl胁迫下烟草幼苗植株根系活力、脯氨酸含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶的影响.结果表明:NaCl胁迫显著降低了烟草幼苗植株的根系活力、超氧化物歧化酶和超氧化物酶活性,提高了脯氨酸和丙二醛的含量.外源施加CaCl2能够有效提高烟草幼苗植株的根系活力、超氧化物歧化酶和超氧化物酶活性,降低脯氨酸和丙二醛的含量,其中尤以5 mmol/L的效果较好.     

施钾调控烟草根系酚酸的释放及其防控青枯病研究

[目的]对施钾调控烟草根系酚酸的释放及其防控青枯病进行研究。[方法]通过田间试验研究施用不同量的钾肥对烟草青枯病的防控效果,同时测定根系分泌物中的酚酸种类和含量,及其对烟草青枯病病原菌(Ralstonia solanacearum)的抑制作用。[结果]当田间施用150 kg/hm2的钾肥时,烟草青枯病发病率和病情指数最低,根际土壤中青枯病病原菌的数量最少,为5.6 log CFU/g,而无钾肥处理的发病程度最高。同时,测定烟草根系分泌物中的酚酸发现,150 kg/hm2处理的肉桂酸、水杨酸和苯丙酸释放量最高。外源添加酚酸对青枯病病原菌的生长结果表明,低浓度促进了菌丝生长,当浓度达600 mg/L时则表现为抑制作用。此外,在田间中施钾肥显著提高了烟草的生物量、钾浓度和总酚含量。[结论]施用150 kg/hm2钾肥时,能在农业上有效地防控烟草青枯病,其根系分泌物中的酚酸能显著抑制致病菌的生长。     

基于盆栽试验的烟草残茬还田对水稻生长和产量的影响

为了明确烟草残茬还田后对水稻生长和产量的影响,采用盆栽试验,模拟不同的烟草残茬还田方式,检测了水稻分蘖、株高、根系、干物质积累、氮磷钾养分积累动态及产量。结果表明,烟草残茬还田能促进水稻分蘖,增加株高,促进根系发育,增加植株干物质积累量和氮磷钾积累量,提高水稻产量;烟草残茬全量还田、烟草根系还田可分别提高产量17.35%、8.60%。烟草残茬还田有利于水稻生长和产量提高,在烟稻复种区可推广烟草残茬全量还田方式。     

Cu^2＋胁迫对烟草幼苗生长发育的影响

采用水培法研究了不同浓度Cu2 对烟草幼苗生长发育的影响.结果表明:低浓度的Cu2 (1mg/L)使烟草幼苗在短时间内出现叶片中脯氨酸含量上升,根系活力下降,且随Cu2 处理浓度上升烟草幼苗受毒害的程度加深.     

三种芽孢杆菌菌剂对烤烟育苗效果的影响

为深入了解微生物菌剂在烟草育苗期的作用,探究其对烟草幼苗根系生长发育和烤后烟叶品质的影响,在烟草育苗时期,向漂浮育苗营养液中分别添加3种微生物菌剂：侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌,研究微生物菌剂对烟草幼苗农艺性状、根系活力、抗氧化酶相关指标以及烤后烟叶化学成分的影响。结果表明,使用微生物菌剂对烤烟农艺性状、根系活力、抗氧化酶相关指标和烤后烟叶化学成分均有影响。随着烟苗的生长,3种微生物菌剂处理中,添加侧孢芽孢杆菌较对照显著提高了烟苗的根鲜重、根长度、根表面积、根体积及SOD、POD 和CAT活性,显著增强了根系活力,增加了可溶性蛋白含量,降低了MDA含量,烤后烟叶化学成分更加协调。因此,在实际生产中,推荐在烟草漂浮育苗营养液中添加侧胞芽孢杆菌促进烟苗根系发育,培育壮苗,提升烟叶品质。