朱罡 邵建平 趙曉繞 李勝 阮丹蕾 趙俊杰 彭再欣
(1.云南省曲靖市煙草公司羅平分公司,云南曲靖 655000;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院,云南昆明 650000)お
摘要
[目的]分析品種多樣性對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響。[方法]烤煙品種K326、云煙87、云煙85和紅花大金元間作,以試驗(yàn)當(dāng)?shù)剡B片種植的烤煙品種(K326)為對(duì)照。[結(jié)果]品種多樣性能有效防治體系中炭疽病、氣候性斑點(diǎn)病,卻降低了體系對(duì)赤星病、普通花葉病和煙青蟲的抵抗能力。與對(duì)照相比,品種多樣性使烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值分別提高17.81%和10.42%,但使上等煙比例降低10.36%。[結(jié)論]該研究可為以后在煙草生產(chǎn)上積極開發(fā)、保護(hù)和利用生物多樣性以提高煙草產(chǎn)、質(zhì)量提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 烤煙;品種多樣性;農(nóng)藝性狀;抗性
中圖分類號(hào) SB572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
A文章編號(hào) 0517-6611(2014)19-06198-04お
Effects of Variety Diversity on Main Agronomic Traits and Resistance of Flue瞔ured Tobacco
ZHU Gang, SHAO Jian瞤ing et al(Qujing Branch Company of Yunnan Tobacco Company, Qujing, Yunnan 655000)
Abstract[Objective] The aim was to analyze the effects of variety diversity on flue瞔ured tobacco production. [Method] The flue瞔ured tobacco varieties of K326, Yunyan87, Yunyan85 and HD were intercropped, taking K326 of local contiguous planting as control. [Result] The variety diversity prevented the Colletotricum destructivum and climate spot effectively, while reduced their resistance to brown spot, tobacco mosaic virus (TMV) and hornworm. Comparing to control, the yield and output value of variety diversity increased by 17.81% and 10.42% resp., while their proportion of high grade leaves decreased reduced by 10.36%. [Conclusion] The study provides a theoretical basis for positive development, protection and utilization of biodiversity to improve yield and quality of tobacco in tobacco production in future.
Key wordsFlue瞔ured tobacco; Variety diversity; Agronomic character; Resistanceお
基金項(xiàng)目 中國煙草總公司云南省公司項(xiàng)目(2010YN25)。
作者簡介 朱罡(1974- ),男,云南曲靖人,煙葉分級(jí)技師,從事煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。*通訊作者,助理農(nóng)藝師,碩士,從事煙草科學(xué)與工程技術(shù)研究。
收稿日期 20140603
目前,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,長期單一品種大面積種植和農(nóng)藥化肥大量使用,使脆弱的環(huán)境正受到日益嚴(yán)重的污染和破壞[1]。長期單一品種大面積種植還可能為某些有害病菌提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生活環(huán)境,為這些微生物的有效傳播與繁殖創(chuàng)造優(yōu)良條件。自然衰退多出現(xiàn)在多年生和單作植物上,可能是這樣的條件給微生物區(qū)系提供了一個(gè)穩(wěn)定和特定的生態(tài)系統(tǒng)[2],這一穩(wěn)定而特定的生態(tài)系統(tǒng)又會(huì)導(dǎo)致病菌不斷變異,使其抗性大大提高。許多農(nóng)業(yè)科技工作者在水稻上做了不少工作,并已證明單一品種長期大面積種植所引起的稻瘟病猖獗就是如此[3]。因此,農(nóng)業(yè)病蟲害的可持續(xù)控制主要以大田生態(tài)系統(tǒng)特有的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性為基礎(chǔ),充分利用農(nóng)作物的多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的客觀規(guī)律,發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)最大的自身調(diào)控作用,從而達(dá)到有害生物的可持續(xù)控制[4]。為此,近年來許多研究者一致認(rèn)為,必須加大新品種的篩選力度和選育力度,做好品種選擇工作,在生產(chǎn)上盡量采用品種多樣化栽培方式,確保農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。近年來,關(guān)于生物多樣性與系統(tǒng)穩(wěn)定性關(guān)系的研究及其內(nèi)在機(jī)理相關(guān)的試驗(yàn)和理論探討連續(xù)不斷,尤其是利用品種多樣性技術(shù)在水稻、果樹、蔬菜等作物的增產(chǎn)抗病方面的研究已取得了顯著成效。如利用水稻品種多樣性技術(shù)持續(xù)控制稻瘟病已成為研究熱點(diǎn)[5-6],并開始在生產(chǎn)上推廣,控防稻瘟病效果明顯,增產(chǎn)增收顯著[7]。
開展烤煙品種多樣性對(duì)烤煙生產(chǎn)影響的綜合研究工作,可以進(jìn)一步改善煙區(qū)土壤環(huán)境,優(yōu)化品種結(jié)構(gòu),完善種植模式,加強(qiáng)植物保護(hù),對(duì)云南煙草的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。為此,筆者以煙草生產(chǎn)技術(shù)研究為基礎(chǔ),借鑒有關(guān)學(xué)者關(guān)于品種多樣性持續(xù)控制稻瘟病以及對(duì)某些作物增產(chǎn)增收影響的試驗(yàn)研究經(jīng)驗(yàn)和成果對(duì)云南省曲靖市烤煙品種K326、云煙87、云煙85和紅花大金元進(jìn)行帶狀間作,初步探索烤煙品種多樣性對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響,旨在為以后在煙草生產(chǎn)上積極開發(fā)、保護(hù)和利用生物多樣性以提高煙草產(chǎn)質(zhì)量提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地選擇及供試材料
試驗(yàn)于2013年在云南省曲靖市羅平縣九龍鎮(zhèn)關(guān)塘村進(jìn)行,海拔約1 600 m,土地為田塊性質(zhì),肥力中等,前作為油菜。選用烤煙品種分別為K326、云煙87、云煙85和紅花大金元。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理,3次重復(fù),共12個(gè)小區(qū),每小區(qū)200株煙,3行,帶狀間作。處理A、B、C、D分別栽培 K326、云煙87、云煙85和紅花大金元,順序排列,對(duì)照為試驗(yàn)當(dāng)?shù)剡B片種植品種(K326),保護(hù)行種植K326。
所有處理要求全部使用漂浮育苗,移栽規(guī)格為120 cm×50 cm。各參試品種(除紅花大金元外)皆以純氮量105 ﹌g/hm2施肥,紅花大金元按純氮量52.5 kg/hm2施肥,NO2∶P2O5∶K2O為1∶0.5∶3.0。試驗(yàn)各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)嚴(yán)格按照曲靖市煙草專賣局(公司)下發(fā)的《2012年優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)》的要求┲蔥小*
1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法
1.3.1 生育期。調(diào)查試驗(yàn)各小區(qū)烤煙進(jìn)入不同生育期的┦奔?。?/p>
1.3.2 病蟲害。調(diào)查試驗(yàn)各小區(qū)烤煙常見病蟲害發(fā)生情況。具體方法為:在試驗(yàn)區(qū)域和對(duì)照區(qū)域(大田連作種植區(qū)域)內(nèi),對(duì)病蟲害發(fā)生情況分4次(團(tuán)棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期、成熟采烤期)進(jìn)行調(diào)查。采用5點(diǎn)取樣法,每小區(qū)調(diào)查20株,分別記錄發(fā)生的病蟲種類及主要病蟲害的病蟲株數(shù)、病蟲株率等,計(jì)算各小區(qū)發(fā)病率[發(fā)病率=病葉(株)數(shù)/調(diào)查總?cè)~(株)數(shù)×100%]和病情指數(shù){病情指數(shù)=潁鄹骷恫∫叮ㄖ輳┦×發(fā)病級(jí)數(shù)]/[調(diào)查總?cè)~(株)數(shù)×最高級(jí)數(shù)]×100}。
1.3.3 農(nóng)藝性狀。封頂后調(diào)查試驗(yàn)區(qū)的田間農(nóng)藝性狀。
1.3.4 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀。以小區(qū)為單位,煙葉成熟時(shí)掛牌采收和烘烤,按國家煙葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí),計(jì)算煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、中上等煙比例、均價(jià)。
1.4 數(shù)據(jù)處理軟件
用DPS V2.0普及版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,試驗(yàn)方法為單因素試驗(yàn)系統(tǒng)分析(LSD法)。
2 結(jié)果與分析
2.1 參試品種生育期分析 從表1可以看出,各處理與對(duì)照進(jìn)入不同生育期的時(shí)間相同或相近,在該試驗(yàn)條件下,品種多樣性對(duì)烤煙生育期并無明顯影響。
表1 各參試品種生育期調(diào)查
處理 移栽期 團(tuán)棵期 旺長期 現(xiàn)蕾期 封頂期
A 04-30 05-20 06-10 06-14 06-29
B 04-30 05-20 06-10 06-20 06-29
C 04-30 05-20 06-10 06-12 06-22
D 04-30 05-20 06-10 06-23 06-29
CK 04-30 05-20 06-10 06-14 06-29
2.2 參試品種抗病蟲性分析
2.2.1 氣候性斑點(diǎn)病發(fā)病情狀。從表2可以看出,團(tuán)棵期、旺長期和現(xiàn)蕾期不論發(fā)病率還是病情指數(shù),處理A都小于CK,初采期處理A發(fā)病率略大于CK,而病情指數(shù)則小于CK。其他處理在各個(gè)生育期中發(fā)病率和病情指數(shù)都遠(yuǎn)小于CK,表明烤煙品種多樣性對(duì)烤煙多品種間作的整個(gè)體系抵抗氣候性斑點(diǎn)病效果都十分明顯。但在各生育期,其影響又有差異,從病情指數(shù)來看,處理A在團(tuán)棵期和旺長期比CK降低的幅度很大,旺長期出現(xiàn)峰值,現(xiàn)蕾時(shí)此幅度有所減小,到成熟采收期,這一影響已不明顯??梢?,品種多樣性對(duì)烤煙不同生育期抵抗氣候性斑點(diǎn)病能力的影響有一定規(guī)律性,大體呈單峰曲線走向,生長前期稍弱,中期影響幅度最大,到生長后期逐漸削弱。
2.2.2 炭疽病發(fā)病情況。從表3可以看出,在團(tuán)棵期、旺長期和現(xiàn)蕾期,處理A的發(fā)病率和病情指數(shù)都小于CK,這大體與品種多樣性防御氣候斑的效應(yīng)相似,而初采期發(fā)病率與病情指數(shù)都大于CK,說明多品種間作體系抵御炭疽病的能力下降速度要比抵御氣候斑的快。而除了處理C在初采期時(shí)發(fā)病率略大于CK、病情指數(shù)與CK相等外,處理B、C、D發(fā)病率和病情指數(shù)在團(tuán)棵期、旺長期和現(xiàn)蕾期都明顯小于CK??傊?,在該試驗(yàn)條件下,多品種間作體系防治炭疽病的能力有所增大。
表2 各處理氣候性斑點(diǎn)病發(fā)病情況
處理
團(tuán)棵期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
旺長期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
現(xiàn)蕾期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
初采期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
A 15.00 3.75 8.33 7.64 15.00 3.65 11.64 1.89
B 37.50 9.38 9.17 4.86 13.33 3.03 7.62 1.22
C 7.50 1.88 5.00 7.30 13.33 3.65 7.62 1.14
D - - 2.10 1.03 1.72 0.89 2.00 0.29
CK 30.00 7.50 20.00 16.67 26.67 4.17 11.17 2.07
注:“-”表示該處理小區(qū)未感此病。お
表3 各處理炭疽病發(fā)病情況
處理
團(tuán)棵期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
旺長期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
現(xiàn)蕾期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
初采期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
A 7.31 1.47 14.16 10.42 18.34 3.02 6.64 1.01
B - - 11.67 7.30 15.00 2.50 2.37 0.33
C 2.50 0.63 10.83 6.18 16.67 4.06 4.76 0.63
B - - 3.33 3.33 3.33 0.42 2.66 0.40
CK 10.00 2.50 28.33 11.25 35.00 5.63 4.47 0.63
注:“-”表示該處理小區(qū)未感此病。お
2.2.3 赤星病發(fā)病情況。從表4可以看出,在團(tuán)棵期,處理A與CK都沒有感染赤星病。在旺長期、現(xiàn)蕾期和初采期,處理A的發(fā)病率和病情指數(shù)都明顯大于CK;另外,處理B、C在
品種間作時(shí)最易感染赤星病,紅花大金元感染程度相對(duì)較
表4 各處理赤星病發(fā)病情況
處理
團(tuán)棵期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
旺長期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
現(xiàn)蕾期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
初采期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
A - - 2.50 0.84 0.84 0.11 6.64 1.54
B 2.50 0.63 15.00 3.34 5.84 0.84 5.70 1.10
C - - 22.50 5.21 13.34 32.61 4.76 1.22
D 0.32 0.14 0.97 0.43 1.31 0.78 2.66 1.35
CK - - 1.03 0.37 0.35 0.05 4.47 0.91
注:“-”表示該處理小區(qū)未感此病。お
小。可見,多品種間作對(duì)最易感病的紅花大金元抵御赤星病較為有效,而對(duì)間作體系中K326抵御赤星病侵害的能力大大削┤趿?。?/p>
2.2.4 普通花葉病(TMV)發(fā)病情況。
TMV是一種病毒病害,其在苗期到大田期皆可發(fā)生。從表5可以看出,在各生育期,處理A發(fā)病率和病情指數(shù)都大于CK,而且幅度普遍很大,這表明,烤煙品種多樣性對(duì)間作體系中烤煙品種K326抵抗TMV并沒有產(chǎn)生任何正面效果,相反,還出現(xiàn)了明顯的負(fù)面效應(yīng)。
表5 各處理TMV發(fā)病情況
處理 團(tuán)棵期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
旺長期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
現(xiàn)蕾期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
初采期
發(fā)病率∥% 病情指數(shù)
A 3.65 1.82 12.50 5.84 12.50 4.38 6.00 2.50
B 2.50 0.63 2.50 2.50 0.84 2.50 2.00 1.50
C 5.00 1.68 12.50 11.25 12.50 9.38 14.00 5.75
D - - 1.05 0.61 1.43 0.75 2.21 0.98
CK 0.87 0.31 1.58 0.55 1.97 1.03 1.96 0.92
注:“-”表示該處理小區(qū)未感此病。お
2.3 參試品種農(nóng)藝性狀分析
從表6可以看出,處理A、B的株高均大于CK,且呈極顯著差異;處理A葉片數(shù)顯著多于CK;處理D的莖圍顯著大于CK,但處理A的莖圍與CK的差異不顯著。
從表7可以看出,處理A的下部葉長極顯著大于CK,而下部葉寬則與CK無顯著差異;處理A的中部葉長和寬與CK均無顯著差異;上部葉無論是葉長還是葉寬,處理A都極顯著小于CK。這說明,品種多樣化體系中,K326植株下部葉長、寬有擴(kuò)大趨勢(shì),同時(shí)上部葉長和寬有減小趨勢(shì),K326的塔形株型越趨顯著。
お
表6 各處理株高、葉數(shù)、莖圍差異顯著性(SSR測(cè)驗(yàn))測(cè)驗(yàn)
A 115.073 3 bAB 22.413 3 aA 9.800 0 bAB
C 108.476 7 bcBC 19.440 0 bcAB 9.433 3 bB
D 111.986 7 bBC 18.006 7 cB 10.606 7 aA
CK 102.710 0 cC 19.433 3 bcAB 9.610 0 bAB
注:表中同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示差異顯著(玃<0.05),無相同大寫字母表示差異極顯著(P>0.01)。
お
表7 各部位葉長和葉寬差異顯著性(SSR測(cè)驗(yàn))測(cè)驗(yàn)
cm
處理
下部葉
長 寬
中部葉
長 寬
上部葉
長 寬
A 64.010 0 abA 24.970 0 bBC 67.596 7 bB 22.516 7 cB 53.703 3 bB 17.450 0 bBC
B 66.263 3 aA 27.023 3 aAB 71.270 0 aA 22.530 0 cB 59.893 3 aA 19.006 7 aAB
C 63.553 3 bAB 28.163 3 aA 65.403 4 cC 25.413 3 aA 54.153 3 bB 18.813 3 aAB
D 64.116 7 abA 27.313 3 aAB 67.543 3 bB 24.106 7 abAB 53.520 0 bB 15.713 3 cC
CK 60.226 7 cB 23.930 0 bC 67.766 7 bB 23.423 3 bcB 61.666 7 aA 19.343 3 aA
注:表中同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示差異顯著(玃<0.05),無相同大寫字母表示差異極顯著(P>0.01)。
2.4 參試品種經(jīng)濟(jì)性狀分析
從表8可以看出,在產(chǎn)量上,處理A極顯著高于CK;在上等煙比例上,處理A卻極顯著低于CK;處理A均價(jià)和CK無顯著差異。產(chǎn)量和產(chǎn)值在品種多樣性條件下顯著高于CK,而均價(jià)與CK則無顯著差異,說明處理A產(chǎn)值所高出的部分主要是由產(chǎn)量的提高而引起的。お
表8 每公頃產(chǎn)量、上等煙比例、均價(jià)差異顯著性(SSR測(cè)驗(yàn))測(cè)驗(yàn)
處理 產(chǎn)量kg/hm2 上等煙比だ∥% 均價(jià)ぴ/kg
A 2 201.38 aA 57.04 dC 10.28 bcB
B 2 208.25 aA 58.01 cdBC 10.24 bcB
C 2 351.25 aA 63.66 bcBC 9.76 cB
D 1 749.00 bB 75.93 aA 12.18 aA
CK 1 897.50 bB 65.57 bB 10.71 bB
3 討論與結(jié)論
3.1 生育期方面
在該試驗(yàn)條件下,品種多樣性對(duì)烤煙各生育期的影響不明顯。
3.2 體系抗性方面
品種多樣性能有效防治K326炭疽病、氣候斑點(diǎn)病,但對(duì)赤星病和煙草花葉病沒有明顯的防范作用,相反還有助長這些病害流行的趨向。這可能和病菌本身的性質(zhì)有關(guān),多品種間作會(huì)引起某些真菌和病毒的選擇性寄生,導(dǎo)致這些病菌的分布及寄生模式發(fā)生變化,使這些病菌只危害某一種或某些特定品種。所以,盡管由于該試驗(yàn)是在大田條件下開展的,各種環(huán)境以及人為因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響很大,再加上試驗(yàn)范圍有限,尚不能就此斷言烤煙品種間作更有利于赤星病菌和TMV病毒的有效傳播、生存和繁殖,但可以推測(cè):赤星病、TMV以及其他一些病菌和病毒在烤煙品種多樣化的格局下傳播及寄生模式可能發(fā)生一定的變化。從品種多樣性體系中K326感染氣候性斑點(diǎn)病和炭疽病的情況還可以得出:品種多樣性在烤煙生長中期表現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì),到生長后期優(yōu)勢(shì)減弱。其原因除了與各種病害的發(fā)病規(guī)律有關(guān)外,還可能是因?yàn)橹衅诳緹熒L密集,品種的多樣化直接影響到體系的通風(fēng)透光和單株的養(yǎng)分利用程度,這樣品種之間更能強(qiáng)烈地表現(xiàn)出相生相克的作用來,而生長后期由于煙葉采摘,通風(fēng)透光自然轉(zhuǎn)為良好,再加上后期煙株對(duì)肥料利用減少,品種之間的相互作用也隨之減弱。
試驗(yàn)中,最易感病的紅花大金元在多品種間作的環(huán)境中受到了多樣性的強(qiáng)烈保護(hù),其發(fā)病率和病情指數(shù)都明顯低于其他品種,其原因有待于進(jìn)一步研究。
煙青蟲害對(duì)品種多樣性體系中K326的危害也明顯比連片種植區(qū)域的嚴(yán)重,這可能是因?yàn)椴煌贩N間作后,煙青蟲對(duì)各品種的青睞程度有所不同,即煙青蟲會(huì)選擇自己最喜歡的品種為食。在以上4個(gè)品種中,它可能優(yōu)先選擇了K326,而在單一品種連片種植的條件下,這種偏好無法得以實(shí)現(xiàn),從而使其危害平均化了。
3.3 農(nóng)藝性狀方面
品種多樣性能增加體系中K326的煙株株高、葉片數(shù)、莖圍及下部葉長寬,還能使體系中K326的塔形株型更趨顯著,使煙株更合理地接受光照,但上部葉明顯縮小,降低了其可用性。
3.4 經(jīng)濟(jì)性狀方面
品種多樣性能增加體系中K326的產(chǎn)值和產(chǎn)量,但上等煙比例卻有所下降,因此可以推測(cè),品種多樣性在烤煙生產(chǎn)上的優(yōu)越性,在產(chǎn)量方面更能體現(xiàn)出來。
綜上,在利用品種多樣性技術(shù)來提高烤煙產(chǎn)量和質(zhì)量的時(shí)候,要考慮到品種多樣性可能對(duì)間作體系中某一品種的某些性狀有利,如有些品種可以誘集大量天敵棲息、生存和繁殖,從而有效控制其他品種病蟲的發(fā)生危害,而對(duì)其他品種和其他性狀可能會(huì)產(chǎn)生不利影響,通過大量試驗(yàn),綜合分析利弊,方可用之。另外,還要考慮品種群體大小以及種植范圍的大小等因素,并不能忽視品種間的聯(lián)系與差異,只有這樣,烤煙的生產(chǎn)才能真正步入可持續(xù)發(fā)展的道路。
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