土壤含水量和光照強度對不同留葉數(shù)下烤煙葉片柔韌性的影響

楊德中，王應中，殷 紅，谷大海，雷 宇，王金浩*

(1.云南中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，云南 昆明 650024；2.云南萬芳生物技術有限公司，云南 昆明 650117；3.云南出入境檢驗檢疫局，云南 昆明 650228；4.云南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院，云南 昆明 650201；5.云南創(chuàng)新生物產(chǎn)業(yè)孵化器管理有限公司，云南 昆明 650117)

【研究意義】烤煙是葉用經(jīng)濟作物[1]，有效的留葉數(shù)目不僅與產(chǎn)量高低有著直接的關系，而且對烤煙品質(zhì)也有重要的影響[2]，在大田生產(chǎn)過程中，斷葉現(xiàn)象的出現(xiàn)會嚴重影響烤煙的產(chǎn)質(zhì)量,因此，研究導致烤煙葉片斷葉現(xiàn)象的發(fā)生因素具有十分重要的意義?！厩叭搜芯窟M展】在烤煙進行大田管理的過程中，留葉數(shù)的多少可以影響煙株的形態(tài)和長勢從而制約烤煙的產(chǎn)質(zhì)量[3]，留葉數(shù)過高或過低都會對烤煙的產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響[4]，只有適宜的留葉數(shù)才會使煙株的田間小氣候和養(yǎng)分供給以及分配狀況達到最佳[5]，因此，留葉數(shù)目的不同會導致葉片厚度、重量以及柔韌性等有一定的差異。土壤含水量是烤煙生長發(fā)育進程中的一個重要因素，土壤含水量過低會導致煙株生長緩慢，葉片中碳水化合物減少，彈性差[6-7]；若土壤含水量過高，會影響根的生長發(fā)育和吸收能力，煙葉徒長軟弱，組織疏松，干物質(zhì)積累少，葉片薄[8]，因此，土壤干旱脅迫或水分過多都會使葉片干物質(zhì)積累下降，煙筋發(fā)脆[9]，從而較易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。光照對植物的生長發(fā)育進程有著重要的作用，對烤煙的形態(tài)、生長發(fā)育進程等有著極大的影響[10-14]。光照不足的時候，烤煙葉片細胞分裂慢，縱向伸長間隙加大，機械組織發(fā)育差[15-16]，若光照過強，葉片機械組織發(fā)達，主脈突出，葉肉加厚，組織粗糙[17]，從而對烤煙的產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生影響?！颈狙芯壳腥朦c】本試驗以留葉數(shù)為主因素，以土壤含水量和光照強度為副因素，從以上三個方面來研究烤煙斷葉現(xiàn)象發(fā)生的原因及其防御措施。由于本試驗在實際操作的過程中不一定所有的處理都會按照預期的目標發(fā)生斷葉現(xiàn)象，所以，本試驗通過測量不同部位葉片的柔韌性來作為本試驗的操作依據(jù)，柔韌性是指物體在受力變形后，不易折斷的性質(zhì)，在本試驗中用拉力的大小來表示，即拉力越小，柔韌性越低，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象?！緮M解決的關鍵問題】通過研究影響烤煙葉片柔韌性的因素，提出烤煙在何種環(huán)境條件下容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象，從而為減輕烤煙斷葉現(xiàn)象的發(fā)生提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器

本試驗采用室內(nèi)試驗，在溫室大棚中進行，種植品種為烤煙K326，試驗田土壤為壤土，所用肥料為煙草專用復合肥。

試驗儀器主要有土壤水分含量測定儀，拉力計，遮陽網(wǎng)，卷尺，量角器，游標卡尺等。

1.2 試驗設計

本試驗設置主因素為留葉數(shù)(18、20、22片)，副因素分別為土壤水分含量(40 %以上、20 %以下)、光照強度(遮陰、不遮陰)，其余操作方式與當?shù)匾恢隆２捎秒p因素隨機區(qū)組設計，將留葉數(shù)分別和土壤水分含量、光照強度進行組合，共計12個處理組合(表1)，3次重復，共36個小區(qū)，每個小區(qū)種植烤煙30株，共1080株，在溫室大棚內(nèi)進行。

1.3 測定項目和方法

1.3.1 各個處理的生育期和農(nóng)藝性狀 記錄各個處理進入移栽期、團棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期和打頂期的具體時間，算出具體天數(shù)；在現(xiàn)蕾、旺長、及封頂后按“S”形，每個小區(qū)隨機選擇10株，測量株高、莖圍、葉長、葉寬，以便觀察記錄各個處理對烤煙生長發(fā)育的影響；測量農(nóng)藝性狀時，按照《煙草農(nóng)藝性狀的調(diào)查記載》的規(guī)定標準來測量和記錄。

1.3.2 各處理葉片的柔韌性 在每個煙株部位采收前一周左右分別用拉力計測量拉斷葉片時所需力的大小，即柔韌性，單位是N，以便于觀察記錄各個處理對烤煙葉片被拉斷時所需拉力大小的影響。測量柔韌性時，選取葉片自然下垂時拱起的最高點為受力點，然后緩慢的用拉力計的頂端尖銳部作用于葉片自然下垂時拱起的最高點，直到葉片基部斷裂，記下此時拉力計的示數(shù)，每個小區(qū)選擇10株煙進行測量。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Office 2013進行初步處理，并采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并利用 Duncan’s 新復極差法進行數(shù)據(jù)的多重比較和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理水平組合對煙株生育期的影響

2.1.1 不同留葉數(shù)和不同土壤水分含量對生育期的影響 從移栽期開始，記錄不同留葉數(shù)目條件下，不同土壤水分含量(W1，W2)的各生育期天數(shù)，其結(jié)果(表2)如下：留葉數(shù)一定時，在不同土壤水分含量下，處理W1各生育期明顯小于處理W2，說明土壤含水量越低，烤煙的生育期越短；當土壤水分含量一定時，每個處理組合的生育期均表現(xiàn)為K3>K2> K1，說明留葉數(shù)越少大田生育期越短；從整個處理組合來看，組合K1W1的大田生育期最短，組合K3W2大田生育期最長。

表1 各處理水平組合

表2 不同留葉數(shù)和不同土壤水分含量對生育期的影響

2.1.2 不同留葉數(shù)和不同光照強度對生育期的影響 從移栽期開始，記錄不同留葉數(shù)目條件下，不同光照強度(L1，L2)的各生育期天數(shù)，其結(jié)果如下(表3)：留葉數(shù)一定時，在不同光照強度下，處理L1各生育期明顯大于處理L2，說明光照強度越低，烤煙的大田生育期越長；當光照強度一定的時候，從表中可以看出，每個處理組合的生育期均表現(xiàn)為K3>K2> K1，說明留葉數(shù)越少其大田生育期越短；從整個處理組合來看，組合K1L2的大田生育期最短，組合K3L1大田生育期最長。

2.2 各處理水平組合對煙株農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 不同留葉數(shù)和不同土壤水分含量對現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的影響 待煙株進入現(xiàn)蕾期時，記錄不同留葉數(shù)目下，不同土壤水分含量下(W1，W2)現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的數(shù)據(jù)(表4)，留葉數(shù)目一定時，在不同土壤水分含量下，各處理組合現(xiàn)蕾期的株高、莖圍、節(jié)距以及腰葉的長和寬均為處理W1顯著低于其他處理；說明土壤含水量越低，烤煙的長勢越差；當土壤水分含量一定時，從表中可以看出，留葉數(shù)越少，煙株的長勢越好，葉片的長寬越大；從整個處理組合來看，組合K1W2的煙株長勢最好；組合K3W1煙株長勢最差。

表3 不同留葉數(shù)和不同光照強度對生育期的影響

表4 不同留葉數(shù)和不同土壤水分含量對現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的影響

表5 不同留葉數(shù)和不同光照強度對現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的影響

2.2.2 不同留葉數(shù)和不同光照強度對現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的影響 待煙株進入現(xiàn)蕾期時，記錄不同留葉數(shù)目下，不同光照強度(L1，L2)的現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀的數(shù)據(jù)，其結(jié)果如下(表5)：留葉數(shù)目一定時，3個處理組合均為L1的株高要高于處理L2和CK；而處理L1的莖圍要低于于處理L2和CK；處理L1的節(jié)距高于處理L2和CK；處理L1腰葉的長比處理L2和CK要長，而寬度則小于處理L2和CK。說明不同光照強度對各處理組合的農(nóng)藝性狀有一定的影響；當光照強度一定的時候，從表中可以看出，留葉數(shù)越少，煙株的長勢越好，葉片的長寬越大；從整個處理組合來看，組合K1L2的煙株長勢最好；組合K3L1煙株長勢最差。

2.3 各處理水平組合對不同部位葉片拉斷時拉力的影響

2.3.1 不同留葉數(shù)目和不同土壤水分含量對不同部位葉片拉斷時拉力的影響 每個部位的葉片在采收前一周分別用拉力計測量拉斷葉片時所需力的大小，即煙葉的柔韌性，結(jié)果表明(表6)：留葉數(shù)目一定時，在不同土壤水分含量下，處理W1各部葉拉力明顯小于處理W2，說明在留葉數(shù)目一定時，土壤含量水分越小，拉力越小，柔韌性越低，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；當土壤水分含量一定的時候，從表中可以看出，每個處理組合的拉力均表現(xiàn)為K1>K2>K3，說明留葉數(shù)越少，拉力越大，柔韌性越高，越不容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；從整個處理組合來看，組合K1W2各部位的葉片拉力最大，柔韌性越高，最不易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；組合K3W1拉力最小，柔韌性越低，最易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。

表6 不同土壤水分含量對葉片拉力的影響

表7 不同光照強度對葉片拉力的影響

2.3.2 不同留葉數(shù)和不同光照程度對不同部位葉片拉斷時拉力的影響 每個部位的葉片在采收前一周分別用拉力計測量拉斷葉片時所需力的大小，結(jié)果表明(表7)：留葉數(shù)目一定時，在不同光照強度條件下，處理L1的各部葉拉力明顯小于處理L2，說明留葉數(shù)目一定時，光照越弱，拉力越小，柔韌性越差，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；當光照強度一定的時候，從表中可以看出，每個處理組合的拉力均表現(xiàn)為K1>K2>K3，說明留葉數(shù)越少，拉力越大，柔韌性越好，越不容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；從整個處理組合來看，組合K1L2拉力最大，柔韌性最好，最不易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；組合K3L1拉力最小，柔韌性最差，最易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。

3 討 論

土壤水分含量不足時，烤煙的成熟落黃相對加快，其各個生育期則相應的縮短[18]，光照強度不同的時候，短光照會延長烤煙的各個生育期，而不遮光處理則與大田對照組的生育期相近[19]，而光照不足時則煙株生長纖弱，速度緩慢，莖變細[20]。本試驗研究結(jié)果與前人研究基本一致，在留葉數(shù)目一定的情況下，土壤水分含量越低，光照越少，烤煙的生育期縮短，農(nóng)藝指標有所下降，煙株生長緩慢，葉片窄長不開張。

前人研究表明，土壤水分不足時，煙株生長緩慢，葉片窄長不開張，組織粗糙，彈性差，葉片凈光合速率下降，有機物質(zhì)積累減少，煙筋發(fā)脆等[21]。本試驗研究表明，當土壤水分含量偏低時，煙株各部位葉片的拉力偏小，柔韌性偏低，而且煙株的有效留葉數(shù)越多，拉力越小，柔韌性越差，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。光照不足時，烤煙葉片細胞分裂慢，縱向伸長間隙加大，機械組織發(fā)育差，葉片上表皮厚度、柵欄組織厚度和海綿組織厚度均減小。在本試驗中，當光照強度不足時，煙株各部位葉片的拉力偏小，柔韌性偏低，而且煙株的有效留葉數(shù)越多，拉力越小，柔韌性越差，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。

4 結(jié) 論

在葉片留葉數(shù)一定的情況下，土壤水分和光照強度降低會導致烤煙的生育期縮短，株高變低，煙株直徑變小，葉片不開張。

土壤含水量越小、留葉數(shù)越多，葉片的柔韌性越差，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象；光照越是不足、留葉數(shù)越多，煙葉的柔韌性越差，越容易發(fā)生斷葉現(xiàn)象。針對以上結(jié)論，在實際生產(chǎn)操作中，為了避免斷葉現(xiàn)象的發(fā)生，應及時合理灌溉，適時打頂抹杈，控制煙株的有效留葉數(shù)；如若遇到陰雨連綿的天氣，應及時排水，適當減少煙株的有效留葉數(shù)，以便于最大程度的減少斷葉現(xiàn)象的發(fā)生。

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