IBA对烟草幼苗根系的影响

朱振国，谭效磊，张渐隆，杨举田，宗浩，张素杰，张丽*，侯欣*

(1.山东农业大学 植物保护学院，山东 泰安 271018； 2.山东临沂烟草有限公司沂水分公司，山东 临沂 276000)

烟草是我国重要的经济作物，而烟草育苗是产业化生产中重要的环节之一，能否培育壮苗直接影响着烟株后期的长势及产品的产量和质量。根系作为重要的吸收器官和代谢器官，其生长状况不仅直接控制着植物吸收水分和养分，而且制约着植株地上部生长的好坏[1]。IBA作为一种生长素类似物，其性状较为稳定，广泛用于植物促根[2-4]。

李乃坚等[5]在辣椒水培试验中发现，营养液加入1 mg·L-1IBA有助于辣椒根系的发育。何生根等[6]通过研究IBA对水培银皇后根系生长的影响中发现，100 mg·L-1IBA处理可有效促进提早生根，可显著提高根系活力。刘武等[7]在研究白纹草的水培技术中发现，低浓度、短时间的IBA浸泡处理可促进根系生长，最适浓度为10 mg·L-1。周启贵等[8]在研究IBA对春剑水培苗生根的影响中发现，10 mg·L-1IBA浸泡处理的春剑水培苗过氧化物酶活性最高。赵胜楠等[9]通过研究IBA对水培短叶虎皮兰生根的影响发现，75 mg·L-1IBA处理7 d，短叶虎皮兰生新根数量为36根，平均生根长度为1.6 cm。范才银等[10]在烟草漂浮育苗中通过施用IBA，使烟苗根系活力提高32 μg·g-1·h-1，每株根系总数增加约30条，根干重增加约0.01 g·株-1。

以上研究表明，IBA在植物根系发育上已得到广泛应用，但在烟苗根系发育上的应用还不够系统，而且其研究方式主要为浸泡处理，配制成营养液由植物根系直接吸收的研究较少。在水培营养液中添加IBA，将比浸泡更有利于植株的吸收利用，可减少浓度用量，提高使用效率，且省工省时，从而降低经济成本。因此，本试验在烟草漂浮育苗使用的营养液中添加IBA，研究不同浓度IBA对烟苗根系的影响，以确定烟草漂浮育苗使用IBA的最佳浓度。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2018年3—9月在山东农业大学烟草温室进行。供试烟草品种为NC102，具有抗普通华野病毒病，高抗黑胫病、烟草蚀纹病毒病的特性，具有良好的适应性。按照当地优质生产技术规范用山东农业大学烟草育苗基质进行栽培管理。要求烟苗健壮、无病虫侵害，且长势基本一致。栽培烟草的营养液参照专门适用于烟草生长的霍格兰营养液，其组成为Ca(NO3)2·4H2O、KNO3、NH4H2PO4、EDTA-Fe、MgSO4·7H2O、MnSO4·H2O、CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、H3BO3、(NH4)6Mo7O24·4H2O。

1.2 处理设计

本试验为单因素完全随机区组设计，IBA设置0(CK)、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mg·L-1共6个处理浓度。利用育苗盘漂浮育苗，待烟苗长至移栽前2周时，移植于塑料盒，选取长势一致的烟苗，先用清水把根部基质清理干净，剪去病残根，用去离子水洗净后备用。在漂浮育苗塑料盒四周用黑色胶带密封，将选取的烟苗移栽到事先准备好的漂浮育苗塑料盆(规格统一，容积5 L)中进行漂浮育苗，移栽时尽量使根系分布均匀，与营养液密切接触。每个塑料盒中移栽4株，重复3次，随机排列，每7 d更换1次营养液。

根据试验设计向漂浮育苗塑料盒中加入IBA，观察烟株的生长情况，测定相应的指标，主要有根系指标和生理指标。根系指标的测定主要包括单株根总长度、单株根表面积、单株根体积、单株根平均直径、根尖数、根系活力。生理指标的测定主要包括超氧化歧气化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)。

1.3 测定方法

1.3.1 根系指标的测定

根系指标使用根系分析仪(ScanMaker i800plus)进行测定；根系活力采用TTC法测定。

1.3.2 生理指标的测定

每处理收取3株鲜样叶片测定植株品质和酶指标，根系MDA，SOD和POD活性测定采用文献[11]的方法。MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定，SOD活性采用氮蓝四唑法测定，POD活性采用愈创木酚法测定。可溶性蛋白的测定采用文献[12]的方法(考马斯亮蓝G-250法)测定，CAT含量测定采用文献[13]的方法(紫外吸收法)测定。

1.4 数据处理

本试验的数据均采用Excel 2010和SPSS 19.0进行处理。

2 结果与分析

2.1 对烟草幼苗根系生理指标的影响

由表1可知，不同浓度IBA处理对烟苗根系影响显著。随着IBA浓度的增加，烟苗根系各项指标呈先增加后减少的趋势，且各处理间差异显著。其中，0.4 mg·L-1IBA处理较其他处理显著增加了烟苗根总长度、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、根系活力，增幅分别达4.78%～30.24%、8.25%～27.17%、5.71%～35.79%、11.77%～163.11%、6.86%～47.21%、5.07%～29.02%。1.6 mg·L-1IBA处理根总长度、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、根系活力分别较对照处理显著减少8.32%、2.23%、10.39%、43.96%、11.19%、6.89%。

表1 不同浓度IBA对烟草幼苗根系生理指标的影响

注：同列中无相同字母表示处理间差异显著(P<0.05)，表2同。

2.2 对烟草幼苗根系保护性酶活性及MDA的影响

由表2可知，不同浓度的IBA对烟草幼苗根系保护性酶活性及丙二醛含量的影响不同，随着IBA浓度的增如，SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性先增加后减少，而MDA含量则先降低后提高。0.4 mg·L-1IBA处理的MDA含量较对照处理显著降低59.85%，而SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性分别较对照显著增加44.49%、62.43%、43.02%、18.51%。1.6 mg·L-1IBA处理的SOD、POD、CAT和可溶性蛋白活性分别较对照处理显著降低15.39%、13.48%、8.73%和4.65%，MDA含量较对照处理显著提高8.72%。

表2 不同浓度IBA对烟草幼苗根系保护性酶活性及MDA的影响

3 小结与讨论

根系具有吸收水分养分及维系根际环境等功能，对植物正常的生长发育发挥重要作用。根系的形成与许多内外因素有关[14]，生长素类植物生长调节剂可以促进植物生根，提高植物的成活率[15]。本试验研究结果表明，不同浓度的IBA对烟苗根部各种酶活性及丙二醛含量的影响不同，0.4 mg·L-1IBA处理的MDA含量较对照显著降低59.85%，SOD、POD、CAT、可溶性蛋白活性分别较对照显著增加44.49%、62.43%、43.02%、18.51%。而1.6 mg·L-1IBA处理的SOD，POD和CAT活性则显著低于对照，MDA含量显著高于对照。这是因为适宜浓度的IBA提高了烟苗根系的SOD，POD和CAT活性，增加了对烟苗根系自由基的清除能力，从而降低了MDA含量。

本试验中，随着IBA浓度的增加，烟苗根系的生物量呈先增加后降低的趋势，0.4 mg·L-1IBA处理较其他处理显著提高了根总长度、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、根系活力。但1.6 mg·L-1IBA处理较对照降低了根系指标和根系活力。这是因为IBA在适宜浓度时对烟苗根系发育有促进作用，而在高浓度时对烟苗根系发育有抑制作用。因此，适宜浓度的IBA通过提高烟苗根系保护性酶活性，促进烟苗生长。IBA在农作物上的使用主要是浸泡，但是浸泡的施用浓度较大。本试验是在烟草漂浮育苗的营养液中添加IBA，由于植株根系直接接触营养液，吸收效率比简单浸泡要提高很多，故所需浓度大幅降低。因此，漂浮育苗营养液中添加IBA相比浸泡更有利于植株的吸收利用，优势明显。

综上所述，IBA在有效浓度范围内不同浓度配比对烟苗生根有显著影响。在本试验条件下，营养液中添加浓度为0.4 mg·L-1IBA时，促进烟苗根系发育效果最明显。