不同打頂方式對烤煙農藝性狀及上部葉可用性的影響

余志虹，陳建軍，林銳鋒，彭 琛，王曉劍，鄧世媛，王 維

(1華南農業(yè)大學農學院，廣東廣州510642;2廣東中煙工業(yè)有限責任公司，廣東廣州510145;3廣東煙草韶關市有限公司，廣東韶關512000)

煙葉是卷煙工業(yè)的基礎原料，其質量的優(yōu)劣對卷煙品質起著舉足輕重的作用，而煙葉可用性是對煙葉質量的進一步全面評價.烤煙的主要化學成分含量直接影響煙葉的工業(yè)可用性和卷煙產品的安全性［1］.朱尊權［2］指出，提高上部煙葉可用性是促進我國卷煙“上水平”的快捷有效的重要措施.目前我國各烤煙產區(qū)上部煙葉質量普遍偏低，主要表現(xiàn)在葉片窄而偏厚、組織結構致密、煙堿含量偏高、淀粉殘留過多、還原糖及糖堿比偏低、內在化學成分不夠協(xié)調、香氣風格不突出、成熟度偏低、刺激性較大、影響工業(yè)成本和煙支物理特性等，由此造成上部葉可用性低、銷路不暢，致使上部葉大量庫存積壓［3-5］.因此，如何提高上部葉可用性是目前烤煙生產多數煙區(qū)亟待解決的問題.研究表明，打頂作為烤煙生產的一項基本農藝措施，能夠影響煙株的養(yǎng)分轉化及分配，調節(jié)煙葉的發(fā)育與代謝，從而影響上部煙葉的可用性［6-8］.陳宜軍等［9］研究發(fā)現(xiàn)，不同時間 2 次打頂能提高上部葉鉀含量，對優(yōu)化煙葉等級、提高上部葉的卷煙工業(yè)可用性有一定的積極作用.福建省三明市采取50%中心花開放時進行一次性打頂和適當多留葉的措施，消耗部分養(yǎng)分，降低上部葉煙堿含量，減輕上二棚煙葉的上部葉特征，顯著提高了烤煙上部葉片的可用性［10］.黎妍妍等［11］和汪孝國等［12］對河南烤煙可用性進行了綜合評價，提出適當運用農藝措施，如確定打頂時間等能有效提高煙葉可用性.由于土壤、氣候、烤煙風格等因素的影響，適宜各產區(qū)提高上部葉可用性的方法也不盡相同，目前廣東煙區(qū)如何提高上部葉可用性缺乏系統(tǒng)的研究，關于不同打頂方式對烤煙上部葉可用性影響的研究也鮮有報道.本試驗研究了不同打頂方式對烤煙農藝性狀、經濟性狀及上部葉主要品質指標含量的影響，旨在探明提高始興煙區(qū)上部葉可用性的最優(yōu)打頂方式，為該煙區(qū)生產優(yōu)質煙葉提供參考依據.

1 材料與方法

1.1 試驗材料與土壤背景

供試煙草品種為K326.試驗于2010年在廣東省韶關市始興縣馬市進行.選擇地面平整，肥力中等的水田進行試驗，前茬為水稻.基本土壤理化性狀為:pH 5.37，w(有機質)2.69%，w(全氮)0.103%，w(全磷)0.158%，w(全鉀)2.78%，堿解氮142.79 mg/kg，速效磷16.1 mg/kg，速效鉀71.4 mg/kg.

1.2 試驗設計

試驗設置了3個不同的打頂處理，分別為:扣心打頂(移栽后56 d)、現(xiàn)蕾打頂(移栽后60 d)、初花打頂(移栽后70 d).每處理3次重復，共9個小區(qū)，采用隨機區(qū)組排列，每小區(qū)60株，行株距為110 cm×60 cm.其余栽培管理措施按照始興縣煙區(qū)優(yōu)質煙栽培技術規(guī)范執(zhí)行.其中，純氮用量為150 kg/hm2，基追比為 7∶3，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1.0∶0.8∶2.0.

1.3 樣品采集及測定項目

現(xiàn)蕾期(移栽后60 d)開始取樣試驗，每7～8 d進行1次，上部葉(從下往上數第18片葉)為供試樣品，取樣時間為上午9時，于105℃殺青0.5 h，80℃恒溫烘干測定化學指標.紫外分光光度法測煙堿和鉀含量［13］、蒽酮比色法測定可溶性總糖和淀粉含量［14］、3，5- 二硝基水楊酸比色法測定還原糖含量［15］、凱氏定氮法測總氮含量［14］.移栽后 90 d 測定各小區(qū)煙株株高、有效葉數、莖圍、節(jié)距和上部葉最大葉面積.初烤煙葉按照國家烤煙42級標準進行分級，各級別煙葉價格參照始興煙區(qū)(國家二價區(qū))煙葉收購價格:B1F(20.4元/kg)，B2F(17.6元/kg)，B3F(14.8 元/kg)，B4F(11.8 元/kg)，C1F(24.4元/kg)，C2F(22.2 元/kg)，C3F(19.8 元/kg)，C4F(17.6 元/kg)，C1L(22.4 元/kg)，C2L(20.2元/kg)，C3L(18.0 元/kg)，X1F(18.4 元/kg)，X2F(15.8元/kg)，X3F(13.0元/kg)，X4F(10元/kg).煙葉產量、產值由各小區(qū)(10株)產量、產值折算而來，取B2F進行初烤煙葉化學成分分析.

1.4 統(tǒng)計分析方法

利用DPS軟件進行數據的方差分析，利用Excel進行圖表的生成.

2 結果與分析

2.1 不同打頂方式對烤煙主要農藝性狀的影響

由表1可知，不同打頂方式對烤煙農藝性狀有顯著影響.隨著打頂時間的推遲，株高、有效葉片數和節(jié)距均增加，除現(xiàn)蕾打頂與初花打頂的節(jié)距差異不明顯外，其他均有顯著差異，且初花打頂有效葉片數比扣心打頂增長了10.13%;莖圍和上部葉最大葉面積則呈下降趨勢，且扣心打頂莖圍顯著比現(xiàn)蕾打頂大.

表1 不同打頂方式對烤煙農藝性狀的影響1)Tab.1 Effects of different topping modes on agronomic characters in flue-cured tobacco

2.2 不同打頂方式對烤煙上部葉化學成分變化的影響

2.2.1 對上部葉可溶性總糖含量的影響 從圖1可以看出，打頂處理后煙株上部葉總糖含量均迅速上升，打頂越早，增幅越大.隨著煙葉的成熟，各處理可溶性總糖含量增幅降低，移栽后104 d時，扣心打頂和現(xiàn)蕾打頂總糖含量達到最大，且隨著煙葉的衰老逐漸減少，初花打頂總糖含量呈先急后緩上升趨勢.移栽后119 d(上部葉采收時)，初花打頂總糖含量大于現(xiàn)蕾打頂，現(xiàn)蕾打頂總糖含量大于扣心打頂.說明烤煙上部葉可溶性總糖含量對打頂刺激作出迅速的調節(jié)性反應，隨著打頂時間的推遲，可溶性總糖含量變大.

圖1 打頂方式對烤煙上部葉可溶性總糖含量的影響Fig.1 Effects of topping modes on contents of soluble sugar in upper leaves of flue-cured tobacco

圖2 打頂方式對烤煙上部葉淀粉含量的影響Fig.2 Effects of topping modes on contents of starch in upper leaves of flue-cured tobacco

2.2.2 對上部葉淀粉含量的影響 由圖2可知，各處理上部煙葉淀粉含量變化規(guī)律基本相同，均呈先升高后降低趨勢.打頂前煙葉淀粉積累緩慢，打頂后淀粉含量迅速升高，到葉片接近成熟時達到最高水平.而后隨著煙葉的衰老，淀粉逐漸分解，含量降低.煙葉成熟采收時(移栽后119 d)，現(xiàn)蕾打頂淀粉含量大于扣心打頂，扣心打頂淀粉含量大于初花打頂.說明推遲打頂可降低烤煙成熟期上部葉淀粉的積累量.

2.2.3 對上部葉煙堿含量的影響 由圖3可以看出，不同打頂處理上部葉煙堿含量在打頂后至成熟采收前均呈增加趨勢，但各處理煙堿含量增加幅度不一致，打頂時間越早增幅越大，其中扣心打頂煙堿含量增加了14.53倍、現(xiàn)蕾打頂增加了14.39倍、初花打頂增加13.52倍.煙葉成熟采收時(移栽后119 d)，扣心打頂煙堿含量大于現(xiàn)蕾打頂;現(xiàn)蕾打頂煙堿含量大于初花打頂，但差異不顯著.表明隨著打頂時間的推遲，煙葉中煙堿含量逐漸降低.

圖3 打頂方式對烤煙上部葉煙堿含量的影響Fig.3 Effects of topping modes on contents of nicotine in upper leaves of flue-cured tobacco

2.2.4 對上部葉總氮含量的影響 從圖4可以看出，各處理上部葉的總氮含量在煙葉成熟過程中變化趨勢基本一致，均隨著煙葉的成熟不斷下降.在移栽后60～92 d，下降速度較為明顯，隨后下降速度漸緩.初花打頂總氮含量在移栽后60～92 d大于扣心打頂和現(xiàn)蕾打頂，但煙葉成熟采收時(移栽后119 d)，各處理間總氮含量無明顯差異.說明打頂方式對烤煙上部葉總氮含量沒有顯著影響.

圖4 不同打頂方式對上部葉總氮含量的影響Fig.4 Effects of topping modes on contents of total nitrogen in upper leaves of flue-cured tobacco

2.3 不同打頂方式對上部葉初烤煙葉化學成分及其協(xié)調性的影響

由表2可以看出，不同打頂方式對上部葉初烤煙葉化學成分及協(xié)調性具有顯著的影響.隨著打頂時間的推遲，上部葉總糖和還原糖含量均先升高后降低，且處理間差異顯著;淀粉、總氮和煙堿含量均呈下降趨勢，鉀含量則隨打頂時間的推遲而上升，各處理間有顯著差異.從施木克值和糖堿比來看，現(xiàn)蕾打頂和初花打頂協(xié)調性都較好.說明打頂時間的推遲有利于降低淀粉、總氮和煙堿含量，增加鉀含量，改善煙葉協(xié)調性.

2.4 不同打頂方式對烤煙煙葉產量、產值的影響

表3表明，隨著打頂時間的推遲，產量先增加后減少，現(xiàn)蕾打頂產量最大.產值、均價、上等煙比例、中上等煙比例均隨著打頂時間的推遲而增大，且處理間差異顯著.初花打頂上部葉上等煙比例顯著大于現(xiàn)蕾打頂和扣心打頂.說明適當推遲打頂能夠提高煙葉產值及中上等煙比例，且增加了上部葉上等煙比例.

表2 不同打頂方式對上部葉初烤煙葉化學成分及協(xié)調性的影響1)Tab.2 Effects of different topping modes on chemical constituents and coordination in upper leaves of flue-cured tobacco

表3 不同打頂方式對烤煙煙葉產量和產值的影響1)Tab.3 Effects of different topping modes on yield and output value of flue-cured tobacco leaves

3 討論與結論

打頂是調節(jié)煙株營養(yǎng)水平的重要手段，它改變了煙株生長和物質代謝中心，使煙株原有的庫源關系發(fā)生了很大變化［16］，對煙葉質量的形成，尤其是上部葉質量形成有很大的影響.有研究表明，打頂方式對煙葉中淀粉、糖［17］、總氮［18］等化學品質的形成均有影響，但不同生態(tài)條件下打頂方式對其影響并不相同.本試驗條件下，隨著打頂時間的推遲，上部葉成熟采收時可溶性總糖含量上升，打頂過早會影響烤煙上部葉可溶性糖的積累，降解時間提早15 d以上;而淀粉含量下降，可能是打頂后光合產物從供應生殖生長轉為在營養(yǎng)器官中積累，打頂越早，在煙葉中積累越多.推遲打頂能夠降低上部葉煙堿含量，這是因為打頂促進根系發(fā)育，從而吸收氮素并迅速轉化成煙堿等次生代謝產物儲存于葉片中，打頂越早，打頂后吸收的氮素就多，轉變成煙堿態(tài)氮的比例越高，而較晚打頂煙株有效葉片數及產量增加，使原來輸送到烤煙葉片的煙堿分散輸送到更多葉片中，從而導致葉片中煙堿含量的下降，但目前有關打頂對烤煙煙堿的合成及調配機理還不明確，有待進一步研究.研究發(fā)現(xiàn)不同打頂方式對上部葉煙堿含量影響關鍵時期在上部葉成熟采摘前1周，可能是由于在上部葉采摘前1周去除了中下部煙葉，造成煙堿向上部葉集中所致.

已有的研究表明，過早打頂會抑制上部煙葉發(fā)育，造成上部葉細胞致密，葉片增厚，煙堿含量和總氮含量提高，而過遲打頂則不利于葉片內含物質的積累，導致上部葉葉面積減小，可用性降低［8，19］.戴冕等認為在中心花開放30%打頂有利于改善上部葉理化特性，使其可用性提高［20］.本試驗條件下，初花打頂顯著增加了烤煙株高、有效葉數和節(jié)距，降低了上部葉最大葉面積，有利于中下部葉的落黃成熟，保持了較好留葉數以稀釋上部葉較高的干物質含量并提高其可用性.隨著打頂時間的推遲，上部葉初烤煙葉淀粉及煙堿含量均顯著降低，鉀含量顯著增加，初花打頂初烤煙葉協(xié)調性較好，可能是晚打頂植株保持了較高的頂端優(yōu)勢，有機物合成和積累比較充分，對可移動的無機營養(yǎng)元素的吸收也比較強烈，且降低了氮代謝強度所致.

煙葉產值、均價、中上等煙比例均隨著打頂時間的推遲而增加，現(xiàn)蕾打頂時產量最高，這與以往的研究結果［21］相似.隨著打頂時間的推遲，煙株有效葉片數增加，但煙株花芽、葉杈養(yǎng)分的消耗也增加，上部葉葉面積減少，導致現(xiàn)蕾打頂時產量高于初花打頂;而扣心打頂因有效葉片數較初花打頂顯著減少，從而扣心打頂產量低于初花打頂.初花打頂上部葉上等煙比例顯著大于現(xiàn)蕾打頂和扣心打頂，分別比兩處理提高了24.3%和34.0%，說明始興煙區(qū)適當推遲打頂有利于提高煙葉產值和上部葉上等煙比例.綜合考慮，烤煙生產中適當推遲打頂(初花打頂)有利于提高粵北始興煙區(qū)上部葉可用性，促進該區(qū)煙葉的可持續(xù)性發(fā)展.

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