摘除下部鮮煙葉對(duì)江西烤煙化學(xué)成分的影響

張海偉，劉潤生，王玉勝，葉為民，邵雪蓮，何寬信

(1.江西省煙葉科學(xué)研究所，江西 南昌 330025；2.贛州市煙草公司 瑞金分公司，江西 瑞金 342500；3.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510385)

靠近煙株下部的煙葉，由于光照不良易導(dǎo)致干物質(zhì)積累不足，煙葉素質(zhì)和工業(yè)可用性較差。國家煙草專賣局提出進(jìn)行下部葉優(yōu)化處理的根本目的在于提高煙葉質(zhì)量，提升產(chǎn)出煙葉的工業(yè)可用性。危阜斌等[1]研究表明：不同煙葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)措施對(duì)大田煙株的株高、頂部葉面積，以及烤后煙葉的單葉重、葉片結(jié)構(gòu)、色度和感官評(píng)吸質(zhì)量的影響較大。歐陽磊等[2]認(rèn)為，打葉數(shù)對(duì)烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例均有極顯著影響。具體到下部葉打葉時(shí)間和打葉數(shù)量的研究，郭芳軍等[3]認(rèn)為，打頂時(shí)優(yōu)化底腳葉的處理較好，烤后煙葉化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào)。鄒凱等[4]研究認(rèn)為，邵陽煙區(qū)烤煙以打頂時(shí)摘除下部2片煙葉效果最佳。馮玉龍[5]研究表明，在梅州煙區(qū)，種植密度為16500株/hm2時(shí)，以打頂時(shí)摘除3片下部葉，同時(shí)摘除1片頂葉的處理煙葉化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)。江厚龍等[6]研究認(rèn)為，不同肥力煙田的烤煙下部葉處理技術(shù)應(yīng)有所差異，高肥力煙田打葉數(shù)量應(yīng)少于低肥力煙田。

綜合各方研究可以看出，優(yōu)化下部老化葉片有利于提升煙葉產(chǎn)質(zhì)量，但受到生態(tài)、土壤、施肥技術(shù)的影響，不同產(chǎn)區(qū)下部葉優(yōu)化處理的時(shí)間和數(shù)量有較大差異。有關(guān)下部葉處理對(duì)烤煙生長過程中各部位煙葉養(yǎng)分和碳氮代謝產(chǎn)物影響的研究相對(duì)較少，尤其是在東南多雨煙區(qū)，類似的研究鮮有報(bào)道。本文擬將下部葉處理的時(shí)間和打葉數(shù)量2個(gè)因素進(jìn)行組合，深入研究不同措施對(duì)煙葉養(yǎng)分吸收分配、碳氮代謝產(chǎn)物的影響，探索適宜江西生態(tài)條件的下部煙葉處理技術(shù)，為優(yōu)化煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)、提高煙葉品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料和土壤理化性狀

試驗(yàn)選擇在瑞金煙葉科技示范園進(jìn)行。供試烤煙品種為云煙87，包衣種濕潤育苗移栽。試驗(yàn)田土壤肥力中等、均勻、地面平整、靠近水源，近2年未做過農(nóng)作物肥料試驗(yàn)，無病蟲害發(fā)生。土壤質(zhì)地為砂質(zhì)，基本理化性質(zhì)為pH值為5.4、有機(jī)質(zhì)19.5 g/kg、速效氮91.5 mg/kg、速效磷24.0 mg/kg、速效鉀97.3 mg/kg、氯離子0.13 mg/kg、陽離子交換量18.4 cmol/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按照摘除下部葉的時(shí)間和打葉數(shù)量不同設(shè)置6個(gè)處理(表1)，各處理隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理3次重復(fù)。各小區(qū)所用肥料相同，菜籽餅有機(jī)肥用量均為750 kg/hm2，純氮肥用量為135 kg/hm2，氮磷鉀比例為1∶1∶3。每個(gè)小區(qū)植煙60株，行株距為1.2 m×0.5 m，生產(chǎn)管理措施采用當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)方法。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 試驗(yàn)方法

2015年3月7日移栽。追肥中的煙草專用肥于移栽后20 d干施于煙株根系周圍，硝酸鉀、硫酸鉀在移栽后第7、14、21、28 d分4次對(duì)水混勻澆施。各處理于5月1日統(tǒng)一摘除2片底腳葉，然后選擇代表性煙株對(duì)自下向上第6葉位(下部葉)、10葉位(中部葉)、16葉位(上部葉)煙葉進(jìn)行掛牌標(biāo)記。5月11日在小區(qū)內(nèi)有50%煙株中心花開放時(shí)一次性打頂。

1.4 測定項(xiàng)目

分別于打頂后第6天和第15天，對(duì)各處理第6葉位葉片取樣，殺青烘干后測定氮、磷、鉀養(yǎng)分含量；于打頂后第6、15、30、45 d，各處理分別取第10葉位和第16葉位葉片殺青烘干，測定烤煙的氮、磷、鉀、碳水化合物和含氮化合物含量；煙葉采收烘烤后各處理分別取第10葉位和第16葉位煙葉1 kg，測定烤煙的常規(guī)化學(xué)成分。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPASS 19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan法進(jìn)行多重比較，英文小寫字母a、b、c等表示5%差異顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)下部葉氮磷鉀含量的影響

由表2可知，摘除下部葉的時(shí)間和打葉數(shù)量對(duì)打頂后第6葉位養(yǎng)分含量均有一定影響。打葉數(shù)量相同時(shí)，隨著打葉時(shí)間延遲，第6葉位的氮、鉀含量先升后降，磷含量變化較小。打頂后第1天摘除下部葉時(shí)第6葉位的氮、鉀含量最高。同一打葉時(shí)間摘除2片下部葉處理的第6葉位的氮、鉀含量均小于摘除5片葉的處理，磷含量變化較小。

表2 不同處理對(duì)第6葉位氮磷鉀含量的影響 %

注：同列數(shù)據(jù)后的小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性，字母不同則差異顯著，相同則不顯著。下同。

2.2 不同處理對(duì)中上部煙葉氮磷鉀含量的影響

隨著煙葉的逐漸成熟，第10葉位氮含量逐漸降低，磷、鉀含量先升后降；第16葉位氮、磷、鉀含量總體呈先升后降趨勢(圖1～圖3)。同一打葉時(shí)間下，煙葉成熟時(shí)，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉氮、磷、鉀含量高于摘除2片葉處理。隨著打葉時(shí)間的推遲，第10葉位成熟時(shí)氮、磷、鉀含量呈升高趨勢，磷含量呈降低趨勢。打頂后第1天摘除下部葉時(shí)，第16葉位成熟時(shí)的氮、鉀含量最高。

2.3 不同處理對(duì)中上部煙葉碳水化合物含量的影響

隨著煙葉的逐漸成熟，第10葉位總糖、還原糖含量逐漸升高，淀粉含量先降后升，第16葉位總糖、還原糖及淀粉含量先升后降(圖4～圖6)。在同一打葉時(shí)間下，煙葉成熟時(shí)，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖和淀粉含量均低于摘除2片葉處理。隨著打葉時(shí)間的延遲，第10葉位總糖、還原糖含量呈升高趨勢，淀粉含量呈降低趨勢，第16葉位總糖、還原糖和淀粉含量呈降低的趨勢。

圖1 不同處理對(duì)第10、16葉位氮含量的影響

圖2 不同處理對(duì)第10、16葉位磷含量的影響

圖3 不同處理對(duì)第10、16葉位鉀含量的影響

圖4 不同處理對(duì)第10、16葉位總糖含量的影響

2.4 不同處理對(duì)中上部煙葉煙堿含量的影響

摘除下部葉片后，第10葉位煙葉的煙堿先升高然后趨于穩(wěn)定，第16葉位煙葉煙堿含量呈升高的趨勢。在相同打葉時(shí)間下，摘除2片葉處理的第10葉位和第16葉位煙堿含量整體低于摘除5片葉的處理。隨著摘除下部葉時(shí)間的推遲，第16葉位成熟時(shí)煙葉煙堿含量呈先升后降的趨勢。第10葉位煙葉煙堿含量受打葉時(shí)間影響較小。

圖5 不同處理對(duì)第10、16葉位還原糖含量的影響

圖6 不同處理對(duì)第10、16葉位淀粉含量的影響

圖7 不同處理對(duì)第10、16葉位煙堿含量的影響

2.5 不同處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

由表2可知，隨著打葉時(shí)間的延遲，第10葉位煙葉煙堿含量逐漸降低，鉀含量、總氮含量、糖堿比和氮堿比均呈升高趨勢，但打頂后第1天摘除下部葉的處理淀粉含量較低。在相同打葉時(shí)間下，摘除2片葉處理的煙堿、鉀、總氮和蛋白質(zhì)含量均低于摘除5片葉處理，但糖堿比大于摘除5片葉處理。由表3可知，第16葉位煙葉的煙堿、總氮含量及氮堿比隨打葉時(shí)間延遲先升后降，總糖和還原糖含量呈降低趨勢，打頂后第1天摘除下部葉淀粉含量較低。在相同打葉時(shí)間下，摘除2片葉處理的煙堿、鉀、總氮含量均低于摘除5片葉的處理。綜合來看，T3處理的烤后煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。

表2 不同處理對(duì)中部烤后煙葉化學(xué)成分的影響(第10葉位)

表3 不同處理對(duì)上部烤后煙葉化學(xué)成分的影響(第16葉位)

3 討論

植株各器官組成一個(gè)有機(jī)整體，任一器官的營養(yǎng)狀況發(fā)生改變，都會(huì)對(duì)其他組織的化學(xué)成分產(chǎn)生影響。研究表明[7-9]，打頂會(huì)削弱煙株的頂端優(yōu)勢，降低養(yǎng)分向上部煙葉運(yùn)輸?shù)哪芰?，阻斷同化物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)移，使光合產(chǎn)物集中向煙葉中分配。另有研究表明[2,4,10]，摘除下部不適用鮮煙葉后，其他新鮮煙葉的化學(xué)成分，包括氮含量、色素、香氣物質(zhì)含量等都會(huì)發(fā)生變化。本研究結(jié)果表明，摘除下部葉的時(shí)間和打葉數(shù)量對(duì)打頂后下部、中部和上部煙葉的養(yǎng)分含量均有一定影響，表明摘除下部煙葉使煙株養(yǎng)分在其他部位煙葉間進(jìn)行重新分配。在同一打葉時(shí)間下，摘除2片葉處理的各部位煙葉的N含量均小于摘除5片葉的處理。表明打葉數(shù)量越多，打葉后植株吸收的養(yǎng)分在其他葉片中分配的越多，這與江厚龍等[11]的研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果還顯示，打葉時(shí)間對(duì)各部位煙葉的影響不同，其中打頂后第1天摘除下部葉的處理，第6葉位和第16葉位煙葉的氮含量最高，但打葉時(shí)間對(duì)第10葉位煙葉氮含量的影響較小。這可能與打頂引起煙株的主要生長點(diǎn)發(fā)生變化有關(guān)。打頂前和打頂后進(jìn)行下部葉處理，烤煙生長中的庫源關(guān)系也會(huì)產(chǎn)生差異[12]，導(dǎo)致煙株吸收的養(yǎng)分在各葉位中的分配產(chǎn)生差異。因此，選擇適宜的時(shí)間進(jìn)行下部葉處理，可以調(diào)節(jié)煙株各部位葉片中化學(xué)成分的含量，促使煙株體內(nèi)的養(yǎng)分重新分配，達(dá)到更加協(xié)調(diào)的目的。

煙葉化學(xué)成分是衡量煙葉品質(zhì)和工業(yè)可用性的重要指標(biāo)。郭芳軍等[3]研究表明，較早優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)的處理煙葉外觀質(zhì)量明顯好于較遲處理，以打頂時(shí)優(yōu)化下部葉的處理較好，化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào)。陳乾錦等[13]研究認(rèn)為，福建煙區(qū)打頂后5 d進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)處理煙葉化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)。鄒凱等[4]研究表明，邵陽煙區(qū)現(xiàn)蕾期摘除下部葉會(huì)減少光合作用的葉面積，過遲摘除(封頂后10 d)對(duì)降低田間濕度不利，以打頂時(shí)摘除下部2片煙葉最好，烤后上部煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)。本試驗(yàn)中，延遲打葉時(shí)間使中部葉總糖、還原糖含量升高，淀粉含量降低，上部葉總糖、還原糖和淀粉含量降低；同一打葉時(shí)間下，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖、淀粉及煙堿含量均低于摘除2片葉處理。表明下部葉打葉時(shí)間和數(shù)量引起了煙株體內(nèi)營養(yǎng)和生理變化的差異，導(dǎo)致煙葉碳氮代謝產(chǎn)物重新分配。周冀衡等[14]認(rèn)為，煙葉的煙堿由烤煙根部合成，再由莖運(yùn)輸向葉片分配，烤煙植株葉片數(shù)多，分?jǐn)偟礁魅~片的煙堿含量就相對(duì)要少。丁琳[15]認(rèn)為，田間不適用鮮煙葉摘除后，留葉數(shù)減少，分配到葉片的煙堿和總氮含量就會(huì)相對(duì)増加。本研究的結(jié)果也證實(shí)了上述觀點(diǎn)?？竞鬅熑~化學(xué)成分結(jié)果表明，摘除下部5片葉處理的烤后煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，煙葉質(zhì)量較好，而打頂后第1天摘除下部葉有利于協(xié)調(diào)烤后煙葉化學(xué)成分，提升煙葉質(zhì)量。不同煙區(qū)研究結(jié)果的差異可能與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和土壤條件有關(guān)。陳志敏等[16]研究表明，優(yōu)化下部煙葉能夠改善田間通風(fēng)透光和煙葉的光合作用，進(jìn)而改善葉片營養(yǎng)狀況和化學(xué)成分。江西等東南煙區(qū)煙葉生長后期煙田空氣濕度較大，摘除下部葉改善了田間小氣候，對(duì)提升煙葉質(zhì)量的效果更明顯。另外，本試驗(yàn)供試土壤肥力中等，煙葉長勢正常，因此，本研究結(jié)果在江西煙區(qū)具有普遍應(yīng)用意義。但對(duì)于肥力較低或較高的煙田，仍需結(jié)合煙田煙株長勢適當(dāng)調(diào)整下部葉打葉數(shù)量，以獲取較好的煙葉質(zhì)量。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，同一打葉時(shí)間摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖、淀粉低于摘除2片葉處理，而氮及煙堿含量高于摘除2片葉處理。打頂后第1天摘掉下部葉的處理，第6葉位和第16葉位煙葉的氮含量最高，但打葉時(shí)間對(duì)第10葉位煙葉的氮含量影響較小?？竞鬅熑~化學(xué)成分結(jié)果表明，摘除下部2片葉烤后煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，煙葉質(zhì)量較好，而打頂后第1天摘除下部葉有利于協(xié)調(diào)烤后煙葉化學(xué)成分，提升煙葉質(zhì)量。綜合中上部煙葉化學(xué)成分，打頂后第1天摘除下部2片煙葉的生產(chǎn)模式烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最優(yōu)。