套袋抑頂對烤煙上部葉成熟及烤后煙葉質(zhì)量的影響

林英超　韋克蘇　高維?！±詈閯住●T小芽　潘文杰　陳偉

摘要：[目的]比較打頂和套袋兩種抑頂方式對上部煙葉成熟進程和烤后品質(zhì)的影響，探討套袋抑頂方式替代打頂?shù)目尚行?，為開發(fā)新的抑頂方式提供理論和實踐依據(jù)。[方法]采用大田試驗方法，分別于初花期對煙株進行打頂與套袋處理，分析不同處理煙株上部葉腋芽發(fā)生、莖葉夾角及生長素（IAA）、脫落酸（ABA）、淀粉和水溶性糖含量的變化，并對烤后上部煙葉的化學(xué)成分與感官評吸質(zhì)量進行評價。[結(jié)果]與打頂處理相比，套袋處理的烤煙植株腋芽生長勢較弱，上部葉莖葉夾角較大，葉片內(nèi)水溶性糖含量升高，淀粉含量降低，IAA～ABA含量增加，葉片成熟進程更快。此外，套袋處理顯著降低了上部煙葉的煙堿和氯含量（P<0.05，下同），提高了總糖、還原糖、總氮和鉀含量，其內(nèi)在香氣質(zhì)和吃味也得到明顯改善，感官評吸總分（39.8分）顯著高于打頂組煙葉（36.5分）。[結(jié)論]綜合考慮上部煙葉可用性和煙葉品質(zhì)，套袋抑頂方式優(yōu)于打頂處理，即以煙葉套袋抑頂替代打頂具有可行性。

關(guān)鍵詞：烤煙；打頂；套袋；上部煙葉

中圖分類號：S572.01 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）11-1976-07

0引言

[研究意義]煙株發(fā)育到一定階段后會開花結(jié)實，導(dǎo)致葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)大量運輸?shù)交ǖ壬称鞴伲瑖乐赜绊懣竞鬅熑~品質(zhì)，因此，在實際栽培過程中需及時抑制甚至消除煙株的頂端優(yōu)勢。打頂為當前普遍采用的消除作物頂端優(yōu)勢的農(nóng)藝措施，但煙株打頂后會大量發(fā)生腋芽，消耗煙株的營養(yǎng)物質(zhì)，進而降低煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)，同時人工抹芽費工費時，使用抑芽劑則影響煙葉的安全性。因此，研究省工、有效、安全的抑制或消除頂端優(yōu)勢方式，對于保證煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)及種植過程的節(jié)本增效均具有重要意義。[前人研究進展]除煙葉外，棉花等作物在生長過程中也需抑制頂端優(yōu)勢的產(chǎn)生。為獲得省工省時、經(jīng)濟高效的抑頂方式，棉花栽培中一般采用植物生長調(diào)節(jié)劑強制延緩或抑制棉花頂尖的生長，從而達到類似人工打頂?shù)男Чɡ钚略：完愑窬辏?001；趙強等，2011；董春玲等，2013）。雖然化學(xué)打頂可極大提高打頂效率并節(jié)約成本，但因煙葉生產(chǎn)的主要目的是制造卷煙，化學(xué)藥品會對煙葉內(nèi)在品質(zhì)、吸食安全性及自然環(huán)境產(chǎn)生不利影響，因此限制了化學(xué)打頂在煙草栽培中的廣泛使用，實際生產(chǎn)中仍多采用人工打頂，其打頂時期與有效留葉數(shù)對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響（王柱石等，2017）。此外，在傳統(tǒng)人工打頂技術(shù)的基礎(chǔ)上，國內(nèi)外對煙草機械化打頂也作了積極探索，但仍存在各種難題，如針對打頂后切斷部位的消毒和抑芽作業(yè)，目前尚無效果良好的機械產(chǎn)品問世（宋濤等，2010）；已有產(chǎn)品使用壽命短、故障率高（李巖磊，2015），田間打頂整齊度差，且對工作環(huán)境的適應(yīng)性較差，無法在地形復(fù)雜、地塊零散的山地烤煙種植區(qū)域作業(yè)（賈瑞昌等，2016）。[本研究切入點]目前，煙葉生產(chǎn)中采用的抑制頂端優(yōu)勢方法仍以人工打頂為主，通過其他方法抑制頂端優(yōu)勢的研究鮮見報道。[擬解決的關(guān)鍵問題]通過比較套袋與打頂兩種不同抑頂方式對烤煙上部煙葉糖分積累、激素含量變化及烤后煙葉品質(zhì)的影響，探討烤煙種植過程中套袋抑頂替代打頂?shù)目尚行裕荚跒殚_發(fā)一種新的抑頂方式提供理論和實踐依據(jù)。

1材料與方法

1-1試驗地概況

于2015年4～10月在貴州省福泉市龍昌鎮(zhèn)（東經(jīng)107°30′01″，北緯26°44′34″）進行試驗，海拔685m，屬亞熱帶季風氣候華中濕潤區(qū)，年平均氣溫14.1℃，年降水量1090mm，光、熱、水同季，適宜多種農(nóng)作物生長發(fā)育。

1.2試驗材料

供試烤煙品種為K326。抑頂用袋子為藍色聚乙烯薄膜袋，規(guī)格：長50cm、寬30cm、厚0.018mm。

1.3試驗方法

試驗采用大區(qū)種植，設(shè)打頂（對照）和套袋2個處理：對照組于初花期對植株進行常規(guī)打頂操作，套袋組于初花期套藍色聚乙烯薄膜袋于植株花蕾上。每處理種植0.133ha，行距110cm，株距50cm。各處理煙株均于4月29日移栽，每株留葉18片，其他田間管理按照當?shù)爻Ｒ?guī)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程進行。

1.4測定項目及方法

1.4.1上部葉腋芽生長情況測定 處理后每7d隨機選取10株煙株，記錄腋芽數(shù)目，測量從上至下數(shù)第1個腋芽的長度，即從葉片與煙莖交接處到腋芽頂部問的長度，精確到0.1cm。

1.4.2上部葉莖葉夾角測定 處理后每7d于上午10：00前，在株高1/3處測量葉片與莖的著生角度，作為不同處理方式下烤煙植株的上部葉莖葉夾角的數(shù)據(jù)。

1.4.3上部葉生長素（IAA）、脫落酸（ABA）、淀粉和水溶性糖含量測定 處理后每7d取上部葉（從下向上數(shù)16～18片葉）鮮樣用液氮冷凍，帶回實驗室進行葉片IAA、ABA、淀粉、蔗糖、葡萄糖和果糖含量測定。其中，IAA、ABA及淀粉含量按照檢測試劑盒（蘇州科銘物技術(shù)有限公司）說明進行檢測；蔗糖、葡萄糖和果糖含量參照蔡凱等（2012）的方法進行測定。

1.4.4烤后上部葉常規(guī)化學(xué)成分分析 不同處理上部葉（從下向上數(shù)16～18片葉）采收后進行常規(guī)烘烤，結(jié)束后進行常規(guī)化學(xué)成分分析和單料煙感官評價。由貴州省煙草科學(xué)研究院分析測試中心根據(jù)各指標國標方法建立的數(shù)據(jù)模型，用多通道連續(xù)流動分析儀（AA-Ⅲ/FUTURAⅡ）測定烤后上部煙葉煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀離子和氯離子含量等6項化學(xué)指標。

1.4.5烤后上部葉單料煙感官評價 不同處理烤煙感官質(zhì)量評價由貴州省煙草科學(xué)研究院分析測試中心組織國內(nèi)10名評吸專家，根據(jù)我國煙草及煙草制品感官評價方法（YC/T497-2014）進行評吸鑒定。其中，香氣質(zhì)、香氣量、雜氣和刺激性的滿分均為10分，吃味滿分為12分，總分為52分。

1.5統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和SPSS 17.0進行整理及差異顯著性分析，并利用SigmaPlot 10.0制圖。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對烤煙上部葉腋芽生長勢和莖葉夾角的影響

2.1.1腋芽數(shù)目和長度 腋芽生長勢的變化是衡量一項抑頂措施優(yōu)劣的重要參考內(nèi)容（楊潔等，2013）。從圖1可看出，自打頂或套袋開始至處理后28d，打頂組植株上部腋芽數(shù)目（圖1-A）和腋芽長度（圖1-B）均高于套袋組，尤其21d后二者差異達顯著水平（P<0.05，下同），說明套袋處理較打頂處理能有效防止腋芽發(fā)生。

2.1.2莖葉夾角 煙葉在成熟過程中通常伴隨著莖葉夾角變大，因此莖葉夾角可反應(yīng)煙葉的成熟程度（王懷珠等，2005）。從圖2可看出，打頂或套袋后0-14d，兩個處理上部葉的莖葉夾角均在20°-50°，隨著生長時間的延長，打頂組上部葉的莖葉夾角略微增大，但仍維持在40°以內(nèi)，而套袋組上部葉莖葉夾角顯著大于打頂處理組，說明對于處在同一生長階段的烤煙來說，套袋處理較打頂處理更能促進上部煙葉及時成熟。

2.2不同處理對烤煙上部葉IAA和ABA含量的影響

2.2.1IAA含量 由圖3-A可看出，打頂處理導(dǎo)致烤煙上部葉IAA含量在短時期內(nèi)（≤3d）急劇上升，但隨后快速下降并保持穩(wěn)定水平。套袋處理后8d內(nèi)，烤煙上部葉IAA含量呈小幅下降趨勢，隨后急劇上升，處理30d后又轉(zhuǎn)而下降，其變化趨勢與同時期打頂處理完全相反。

2.2.2ABA含量 由圖3-B可看出，ABA含量與IAA含量變化類似，打頂處理后短時期內(nèi)（≤3d）烤煙上部葉ABA含量急劇上升，隨后平穩(wěn)下降。套袋處理后3d內(nèi)，葉片內(nèi)ABA含量持續(xù)下降，3d后呈上升趨勢，處理后14d其含量達最大值，之后又開始下降（圖3-B），說明葉片開始步入衰老進程。

2.3不同處理對烤煙上部葉淀粉和水溶性糖含量的影響

2.3.1淀粉含量 從圖4-A可看出，打頂或套袋后7d內(nèi)，烤煙上部葉淀粉含量均呈快速上升趨勢，隨后又直線下降；處理14d后，上部葉淀粉含量又同時上升，但在處理21d后出現(xiàn)差異，套袋組煙葉淀粉含量開始逐漸下降，而打頂組淀粉含量繼續(xù)上升，處理后28d，二者差異達顯著水平。

2.3.2蔗糖含量 糖分對煙葉的外觀質(zhì)量有重要影響，是形成香氣物質(zhì)的前提（高玉珍等，2006）。由圖4-B可看出，打頂或套袋后7d內(nèi)，上部煙葉蔗糖含量均出現(xiàn)小幅度下降，但隨后快速上升，尤其是套袋組，一直持續(xù)上升至處理后21d，打頂組則在處理14d后開始下降。兩組處理上部煙葉蔗糖含量的最大差值出現(xiàn)在處理后第21d，套袋組煙葉蔗糖含量約是打頂組的10倍。

2.3.3葡萄糖和果糖含量 葡萄糖和果糖含量與煙氣雜氣量和細柔度具有密切關(guān)聯(lián)性。由圖4-C可看出，打頂或套袋后14d內(nèi)，上部煙葉葡萄糖含量差異不明顯，但14d后套袋組煙葉葡萄糖含量急劇上升，至21d時達最大值，隨后又開始下降，但其葡萄糖含量一直高于打頂組。由圖4-D可看出，打頂或套袋處理的果糖含量均呈雙峰變化趨勢，短時期內(nèi)（≤7d）煙葉果糖含量均有所上升，在處理后7d達第一個高峰，隨后急劇下降，至處理后14d降至最低；隨著時間的延長，二者果糖含量又呈上升趨勢，處理后第21d出現(xiàn)第二個高峰，之后呈下降趨勢。在整個變化過程中，套袋組上部葉果糖含量一直高于打頂組。

2.4不同處理對烤后上部煙葉化學(xué)成分的影響

由表1可知，與打頂處理相比，套袋處理有效降低了烤后煙葉的煙堿和氯含量，且明顯提高了總糖、還原糖、總氮和鉀含量，其中煙堿、總糖和氯含量的差異達顯著水平。

2.5不同處理對烤后上部煙葉感官評吸質(zhì)量的影響

由表2可知，套袋組煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、吃味、雜氣和刺激性得分均高于打頂組煙葉，其品質(zhì)總分為39.8分，顯著高于打頂處理組（36.5分）。說明與常規(guī)打頂方式相比，套袋抑頂有利于提高烤后上部煙葉的感官評吸質(zhì)量。

3討論

煙株打頂后，頂端優(yōu)勢消失，不同部位腋芽逐漸萌發(fā)并形成分枝，消耗大量養(yǎng)分，不但影響上部煙葉的生長，還會降低煙葉的內(nèi)在品質(zhì)（左天覺，1993）。本研究中，經(jīng)兩種抑頂方式處理后，烤煙植株的腋芽生長勢均逐漸增強，但套袋處理的腋芽生長勢弱于打頂處理，說明套袋處理對控制抑頂后腋芽生長的效果較佳，且煙農(nóng)不必另將打下的煙花、煙杈移出煙田進行消毒處理，減輕了煙農(nóng)的勞動強度。但套袋抑頂方式存在成本投入與回收處理等問題，是否能進一步推廣還需深入研究。

成熟度是煙葉質(zhì)量的核心?？竞鬅熑~干物質(zhì)積累、烘烤特性及內(nèi)在化學(xué)成分與采收時煙葉的成熟程度密切相關(guān)（孟智勇等，2012）。在煙葉成熟過程中，葉片主脈維管束中木質(zhì)部和韌皮部運輸營養(yǎng)物質(zhì)的能力逐漸下降，先后在主脈基部形成離區(qū)和離層，由于離層的支持力量逐漸減弱，導(dǎo)致莖葉夾角增加（王忠，2000；高信曾，2001）。反之，若莖葉夾角無明顯變化，則說明離層尚未形成，煙葉也尚未成熟。因此，莖葉夾角可反映煙葉的成熟程度（王懷珠等，2005）。本研究結(jié)果表明，套袋處理28d后，烤煙植株上部葉的莖葉夾角約60°，而打頂植株的上部葉莖葉夾角普遍小于40°。說明同一生長時期的烤煙植株，套袋處理的上部煙葉成熟進程要快于打頂處理。

激素信號和糖信號相互作用，共同調(diào)節(jié)植物的衰老進程（雷美玉等，2007）。IAA是控制植物頂端優(yōu)勢的主導(dǎo)因素（夏玉鳳等，2007；Petersson et a1.，2009）；ABA則是誘導(dǎo)腋芽休眠的正調(diào)控因子（方志榮等，2007；楊榮超等，2012）。本研究結(jié)果表明，在打頂處理后的短時期內(nèi)（≤3 d），上部煙葉內(nèi)IAA和ABA含量均急劇上升。其原因可能是烤煙植株將打頂處理視為一種機械損傷，植物有機體在受到外界刺激后迅速啟動應(yīng)激反應(yīng)，IAA和ABA含量急劇變化即是植物自身啟動逆境反應(yīng)的表現(xiàn)。與直接且劇烈的機械損傷打頂不同，套袋處理后烤煙上部葉片IAA和ABA含量總體上呈逐漸上升趨勢，隨后開始下降。同時，在受到外界刺激后，蔗糖迅速分解為葡萄糖和果糖等單糖，由其行使信號分子的功能，啟動植物自身防御體系。在度過防御期后，除蔗糖含量一直上升外，淀粉、葡萄糖和果糖含量均表現(xiàn)為先下降后升高的變化趨勢。在各生長時期，套袋組葉片內(nèi)較高含量的蔗糖、葡萄糖和果糖抑制光合基因的表達，引起煙葉及時衰老或成熟（許自成等，2014）。因此，本研究中套袋組烤煙上部煙葉衰老或成熟進程要快于打頂組，打頂組較高的腋芽生長勢可能源于其較低的脫落酸含量。

烤后煙葉的總糖和還原糖可降低煙氣刺激性，對煙氣的香吃味有良好作用，是決定煙葉品質(zhì)的重要化學(xué)成分（劉仕民等，2013）?？偟颗c煙氣香吃味密切關(guān)系，與刺激性呈負相關(guān)。煙堿在烤后煙葉中的適宜含量為1.5%～3.5%，過低煙味平淡，過高則煙味濃烈，不利于健康（易建華等，2004）。含鉀量高的煙葉色澤呈深橘黃色，富有彈性和韌性，燃燒性好，香氣足，吃味好（齊永杰等，2008），而氯含量過高的煙葉厚而脆，且影響其燃燒性（李東亮和許自成，2007）。本研究結(jié)果表明，與打頂處理相比，套袋抑頂可顯著降低上部煙葉的煙堿與氯含量，增加總糖、還原糖和鉀含量，結(jié)合烤后煙葉感官評價分析，套袋組上部煙葉在香氣質(zhì)、香氣量和吃味及評吸總分方面均優(yōu)于打頂組，表明套袋后上部煙葉的香味物質(zhì)轉(zhuǎn)化和積累較充分，化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量較佳。

4結(jié)論

與烤煙常規(guī)打頂方式相比，套袋抑頂有利于控制烤煙上部葉的激素水平，協(xié)調(diào)采收時葉片內(nèi)的淀粉和水溶性糖含量，保證上部煙葉的適時成熟和高品質(zhì)采收。同時，套袋組烤后上部煙葉的主要化學(xué)成分含量及感官評吸質(zhì)量均優(yōu)于打頂組。綜合考慮上部煙葉可用性和煙葉品質(zhì)，套袋抑頂方式優(yōu)于打頂處理，即以煙葉套袋抑頂替代打頂具有可行性。

（責任編輯王暉）