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为了提高漂浮育苗烟苗的成苗素质,使烟苗能够适应大田施肥方式的改变,促进烟叶品质的提高,同时也能够缓解泥草炭资源的匮乏问题,本研究通过改变原有烟草漂浮育苗基质配方来探索生物炭对漂浮育苗烟苗素质的影响效果。本文试验于2018年9月至11月在河南农业大学许昌校区现代烟草农业科技园人工气候室内进行,选取3种不同原料生物炭并设置4个添加量梯度,通过对烟苗的出苗率、出苗时间、农艺性状、根系生长情况、光合作用强度、保护酶活性、碳氮代谢关键酶基因表达量等方面研究了生物炭对烟草漂浮育苗所育烟苗生长发育的影响情况。主要结果如下:1生物炭虽然降低了烟苗出苗率,推迟了出苗时间,但是适宜添加量的生物炭显著性增加烟苗的株高和叶片数。所有添加生物炭处理的出苗率都显著低于CK处理且抑制程度随添加量的增加而增加,HT4处理的出苗率最低,较CK处理降低了 28.90%,出苗时间随生物炭添加量的增加而加长,JT4处理出苗时间最长,较CK处理增加5.07天。DT1、DT2、HT1、HT2、JT1、JT2处理的株高和叶片数均高于CK处理,其中DT1和DT2处理表现最好,株高较对照增加18.37%和18.28%,叶片数增加26.87%和27.28%。2生物炭明显增加了烟苗的生物量积累。添加花生壳生物炭处理中,HT1和HT2处理的茎叶干鲜重和根干鲜重均高于CK处理且存在显著差异,HT2增幅最大,分别增加33.15%、17.85%和24.13%、22.91%,HT4处理均显著低于CK处理;添加稻壳生物炭处理中,DT1和DT2处理的茎叶干鲜重和根干鲜重均高于CK处理且存在显著性差异,DT2处理最高分别增加了 36.95%、28.57%和34.48%、32.35%,DT4处理显著低于CK处理;添加小麦秸秆生物炭处理中,JT1处理的所有指标均略高于CK处理,但是没有显著差异,JT2处理的茎叶干鲜重和根干鲜重均显著高于CK处理,分别增加27.17%、10.71%和17.24%、20.25%,同时,JT4处理是所有实验处理中茎叶干鲜重和根干鲜重最低的,均显著低于CK处理,分别降低 0.33g、0.02g、0.04g、5.90mg。3生物炭增加了烟苗叶片叶绿素相对含量并促进了光合作用。在所有处理中,DT4、HT4、JT4处理的叶绿素相对含量均显著低于CK处理,HT4和JT4显著低于DT4,分别较CK处理降低14.61%、20.03%、19.23%,只有DT2处理显著高于CK处理,较CK处理提高了19.77%,DT1、JT2、JT3处理叶绿素相对含量高于CK处理但是差异不显著。DT1、DT2、JT1、JT2、HT1、HT2 处理烟苗的净光合速率(Photosynthetic,Pn)、气孔导度(Stomatal conductance,Gs)、蒸腾速率(Transpiration rate,7r)均显著高于CK处理,其中DT2处理的Pn、Gs、Tr最高相且较于CK处理分别提高了 32.38%、48.38%、34.62%,而胞间CO2浓度(Intercellular CO2 oncentration,G)则降低了 15.52%;DT3、HT3、JT3 处理烟苗的Pn、Gs、Tr与 CK 处理无明显差异,其中DT3和JT4处理的Pn、Gs、Tr略高于CK处理,而HT3处理则略低于CK处理,均不存在显著性差异;DT4、HT4、JT4处理烟苗的Pn、Gs、Tr均显著低于CK处理,平均较CK处理降低了 7.52%、19.35%、9.15%。4生物炭能够有效促进烟苗根系生长。三种生物炭添加量为1%和3%实验处理的烟苗的根系活力均显著高于CK处理,其中DT2、HT2、JT2处理根系活力较高,相较于CK处理分别提高54.54%、36.36%、27.27%;当生物炭添加量为5%时,三种生物炭处理烟苗根系活力与CK处理无明显差异;当生物炭添加量为7%时,DT4、HT4、JT4处理烟苗根系活力显著低于CK处理,分别降低18.78%、22.72%、19.01%。稻壳生物炭处理中,DT2处理根系形态指标最优,总根长、总跟面积、总根体积、分支数、根尖数分别较CK处理显著增加19.48%、23.83%、30.76%、16.51%、26.56%,花生壳生物炭处理中,HT2处理表现最优,但只有总根长和总根体积显著大于CK处理分别增加1 1.68%和20.51%,其他指标与CK处理间没有显著差异;小麦秸秆生物炭处理中,JT2处理表现最优,但是只有总根长显著大于CK处理增幅为11.07%,其他指标均与CK处理没有显著差异。三种生物炭添加量为7%处理烟苗的总根长、总跟面积、总根体积、平均直径、分支数、根尖数均显著低于CK处理。5生物炭能够显著提高烟苗保护酶活性。稻壳生物炭处理中,DT1处理和DT2处理的SOD、POD、CAT活性均高于CK处理并存在显著性差异,DT2处理最高,较CK处理分别提高30.39%、35.48%、16.67%,DT4处理的SOD、POD、CAT活性均低于CK处理且存在显著性差异;在添加花生壳生物炭和小麦秸秆生物炭处理中,所有处理的POD、SOD、CAT活性均随着添加量的增加而降低,且JT1处理最高且显著高于CK处理,分别增加了 25.62%、38.26%、16.66%,HT4处理最低且显著低于CK处理,分别降低了 13.79%、20.86%、12.96%。6生物炭能够显著提高碳氮代谢关键酶基因表达量。三种生物炭的1%和3%添加量处理的颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS Ⅰ)基因表达量均提高,DT1、DT2、HT1三个处理烟苗GBSS Ⅰ基因表达量较高,分别较CK处理显著提高47%、89%、72%,DT4和JT4处理显著低于对照处理,分别较CK处理降低17%和23%;三种生物炭添加量为1%和3%处理组的淀粉分支酶(SBE)基因表达量均显著高于CK处理,其中DT1、DT2、HT2处理相对较高,分别较CK处理提高31%、39%、29%;三种生物炭添加量为1%和3%时,烟苗蔗糖磷酸化酶(SPS)基因的表达量显著高于对照处理,其中DT1、DT2、HT2相对较高分别较CK处理提高48%、55%、32%;三种生物炭添加量为1%和3%处理的烟苗谷氨酰胺合成酶(GS1-5、GS1-3)基因的表达量显著高于对照处理,不同的生物炭对GS1-3基因表达量的影响不同,其中稻壳生物炭优于其他两种生物炭,而GS1-5基因表达量受不同生物炭影响的差异很小;三种生物炭添加量为1%和3%处理的硝酸还原酶(NR)均高于CK处理,其中稻壳生物炭处理表现最优,DT1和DT2处理分辨显著高于CK处理,分别增加39%和53%,当添加量为7%时,三种生物炭处理的NR基因表达量均低于CK处理,JT4表现最差,较CK处理降低23%。结论:添加生物炭能够最有效提升所育烟苗的农艺性状、光合作用能力、根系生长、抗氧化酶活性、碳氮代谢关键酶基因表达,添加量为3%的稻壳生物炭能够有效促进烟苗的生长发育,使烟苗素质明显增加。