煙草野火病對煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值及化學(xué)成分的影響

谷紀(jì)濤 +丁偉 +余永旭++王振國 +肖鵬++羅建欽+李承榮

摘要：為探索煙草野火病對煙葉單葉質(zhì)量、產(chǎn)值以及常規(guī)化學(xué)成分的影響，對下、中、上3個部位不同等級野火病煙葉的單葉質(zhì)量、產(chǎn)值及化學(xué)成分進行測定與分析。結(jié)果表明，野火病輕微發(fā)生時，煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值就會出現(xiàn)損失。各部位野火病煙葉的單葉質(zhì)量、產(chǎn)值與野火病等級呈極顯著負相關(guān)；下部葉的總植物堿含量與野火病等級呈極顯著正相關(guān)，總氮含量、鉀含量與野火病等級呈顯著正相關(guān)，而還原糖含量、總糖含量與野火病等級呈極顯著負相關(guān)；中、上部煙葉的總植物堿含量、總氮含量、鉀含量與野火病等級均呈極顯著正相關(guān)，而還原糖含量、總糖含量與野火病等級呈極顯著負相關(guān)。綜合分析，各部位野火病煙葉相比于0級對照，單葉質(zhì)量、產(chǎn)值降低，總植物堿含量、總氮含量、鉀含量增加，還原糖含量、總糖含量減少。

關(guān)鍵詞：野火??；煙葉；等級；產(chǎn)量；產(chǎn)值；化學(xué)成分；相關(guān)性分析

中圖分類號： S435.72文獻標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）04-0081-03

煙草野火病是由丁香假單胞菌煙草致病變種（Pseudomonas syringae pv. tabaci）引起的一種細菌性病害，1917年Wolf和Foser首次對其進行了報道[1]。1921年野火病在美國弗吉尼亞州造成煙葉減產(chǎn)997.9萬kg，目前該病在世界煙草主產(chǎn)區(qū)廣泛發(fā)生。由于連作時間長、病菌易產(chǎn)生抗藥性以及高抗野火病的煙草品種較少[2]，自20世紀(jì)80年代以來，野火病在我國云南、貴州、四川、山東、河南、黑龍江等省份煙葉主產(chǎn)區(qū)開始流行且逐年加重[3]。采收期野火病發(fā)生，煙農(nóng)為避免大暴發(fā)，往往提早采收進行烘烤，導(dǎo)致煙葉品質(zhì)差、香氣量少、雜氣重[4]。從烘烤開始至變黃期的溫度和濕度有利于野火病的發(fā)展，烘烤后野火病病斑面積比烘烤前增大，對煙葉造成進一步影響[5]。前人研究煙草赤星病、氣候斑點病等的發(fā)生嚴重度對烤后煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值、常規(guī)化學(xué)成分含量的影響較多。馮連軍等對氣候斑點病和花葉病與煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值損失量進行了相關(guān)和回歸分析[6]。華勁松等研究了煙草赤星病發(fā)生程度對煙葉產(chǎn)量及產(chǎn)值損失發(fā)現(xiàn)，病情指數(shù)增加10，單株煙葉產(chǎn)量減少0.028 kg，產(chǎn)量損失率上升8.125%，產(chǎn)值損失率上升14.196%[7]。諶愛東等建立了赤星病病情指數(shù)與中上等煙產(chǎn)量損失率、產(chǎn)值損失率的數(shù)學(xué)模型[8]。余清研究了不同部位不同等級赤星病對煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值的損失率，并進行回歸相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)最大產(chǎn)量損失率為28.56%，產(chǎn)值損失率為89.67%[9]。魏寧生等通過對感染赤星病、氣候斑點病和花葉病的煙葉進行生化物質(zhì)含量測定，發(fā)現(xiàn)尼古丁含量顯著下降，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性變差[10]。高家合在調(diào)制期研究了不同部位不同等級赤星病對煙葉化學(xué)成分的影響。結(jié)果表明，赤星病危害后，煙葉還原糖、總糖含量相比于0級對照有減少趨勢，煙堿、總氮、蛋白質(zhì)含量有增加趨勢[11]。孫劍萍等經(jīng)過3年研究發(fā)現(xiàn)，隨著赤星病病情加重，煙堿、蛋白質(zhì)、氮的含量增加，而總糖含量減少[12]。曾鈺研究發(fā)現(xiàn)感染普通花葉病毒病、馬鈴薯Y病毒病和赤星病的同一部位煙葉隨著病情加重，總氮、總植物堿、蛋白質(zhì)含量遞增，還原糖、總糖含量遞減[13]。劉孟君等研究發(fā)現(xiàn)感染赤星病的煙葉煙堿與還原糖含量降低，總氮、蛋白質(zhì)含量增加[14]。煙草葉部病害的發(fā)生不但給產(chǎn)量產(chǎn)值造成影響，還會嚴重影響煙葉的化學(xué)成分含量和協(xié)調(diào)性，進而影響煙葉的品質(zhì)。每年野火病的發(fā)生與流行都給煙葉生產(chǎn)帶來較大的經(jīng)濟損失，目前對野火病的研究主要集中在流行規(guī)律、防治技術(shù)上，但是煙葉感染野火病后，不同嚴重度野火病煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值損失如何、常規(guī)化學(xué)成分是否發(fā)生了變化、變化規(guī)律又如何都尚未報道。因此，通過對不同等級野火病煙葉進行質(zhì)量評估、常規(guī)化學(xué)成分測定，明確野火病煙葉的產(chǎn)量產(chǎn)值損失率和常規(guī)化學(xué)成分變化規(guī)律，有利于重視野火病的防治，把握其防治關(guān)鍵時期，提高煙葉品質(zhì)。

1材料與方法

1.1材料和儀器

供試煙草品種為云煙97，選取發(fā)生野火病較嚴重的田塊作為試驗田，試驗田位于重慶市奉節(jié)縣太和鄉(xiāng)良家村，緯度30°41′、經(jīng)度109°17′、海拔1 208 m，土壤肥力中等，5月10日移栽。

儀器主要有電子天平、德國Bran+Luebbe Autoanalyzer 3連續(xù)流動分析儀、電熱干燥箱等。

1.2試驗方法[HT]

按GB/T 23222—2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》，分別在2015年7月20日、8月5日、8月22日采集煙草下部、中部和上部野火病煙葉，每個部位采集0、1、3、5、7、9級煙葉各100片，重復(fù)3次，所采葉片大小均勻、葉位一致，每次采集的樣品在同一烤房烘烤，烘烤結(jié)束后進行單葉質(zhì)量、產(chǎn)值和常規(guī)化學(xué)成分含量測定。

1.3測定指標(biāo)及方法

對各級病葉進行稱質(zhì)量，計算單葉質(zhì)量，并按照《42級國家烤煙標(biāo)準(zhǔn)》進行煙葉等級劃分，按照《2015年中國烤煙價格收購表》進行產(chǎn)值計算。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 160—2002《煙草及煙草制品總植物堿的測定連續(xù)流動法》、YC/T 161—2002《煙草及煙草制品總氮的測定連續(xù)流動法》、YC/T 159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測定連續(xù)流動法》、YC/T 217—2007《煙草及煙草制品鉀的測定連續(xù)流動法》、YC/T 162—2011《煙草及煙草制品氯的測定連續(xù)流動法》、YC/T 216—2007《煙草及煙草制品淀粉的測定連續(xù)流動法》分別對總植物堿、總氮、還原糖、總糖、鉀、氯、淀粉含量進行測定。

1.4數(shù)據(jù)處理

用Excel和SPSS進行相關(guān)試驗數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同等級野火病對煙葉單葉質(zhì)量、產(chǎn)值的影響

對下部、中部和上部0、1、3、5、7、9級野火病煙葉進行產(chǎn)量測定和產(chǎn)值核算。由表1可知，當(dāng)野火病達到3級時，相比于同部位0級對照煙葉單葉質(zhì)量顯著降低；當(dāng)野火病1、3、5、7、9級時，下部葉產(chǎn)量損失率分別為3.00%、7.93%、10.49%、13.78%、17.87%；中部葉產(chǎn)量損失率分別為 1.60%、10.88%、12.47%、15.12%、20.49%；上部葉產(chǎn)量損失率分別為4.70%、10.43%、12.36%、16.53%、18.51%。由于野火病的發(fā)生會導(dǎo)致煙葉分級時等級下降，因此產(chǎn)值損失相比于產(chǎn)量損失更明顯，病害等級之間產(chǎn)值差異均達到顯著水平。當(dāng)野火病達到3級時，各部位產(chǎn)值相比于0級對照損失率達到30%以上，下部和上部野火病煙葉產(chǎn)值損失相比中部更嚴重，當(dāng)野火病達到9級時，下部和上部煙葉產(chǎn)值損失率達到80%以上。

對不同等級野火病下部葉、中部葉和上部葉的單葉質(zhì)量、產(chǎn)值進行相關(guān)性分析，得出回歸方程及相關(guān)系數(shù)，并進行顯著性檢驗。從表2可知，下部、中部和上部葉單葉質(zhì)量與野火病等級呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.994、-0.974、-0.974；下部葉、中部葉和上部葉產(chǎn)值與野火病等級呈極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.997、-0.989、-0.998。

2.2不同等級野火病對煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響

樣品測定結(jié)果（表3）表明，下部葉隨野火病等級增大，總植物堿含量從1.45%增加到1.95%，總氮含量從1.41%增加到2.22%，還原糖含量從29.32%降低到17.44%，總糖含量從37.98%降低到22.57%，鉀含量從1.54%增加到2.23%。由于下部葉總植物堿、總氮含量相比于中上部偏低，發(fā)生野火病后總植物堿、總氮含量增加對煙葉品質(zhì)影響并不大。中部葉和上部葉的總植物堿含量、總氮含量、鉀含量隨野火病等級的增加呈上升趨勢，還原糖、總糖含量隨野火病等級的增加呈3結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，隨野火病危害程度加重，下部葉、中部葉、上部葉的單葉質(zhì)量和產(chǎn)值不斷減少，產(chǎn)量產(chǎn)值與野火病等級呈極顯著負相關(guān)。當(dāng)下部葉的野火病達到9級時，產(chǎn)量平均損失率為17.87%，產(chǎn)值損失率為82.91%；中部葉野火病達到9級時，產(chǎn)量損失率為20.49%，產(chǎn)值損失率為69.69%；上部葉野火病達到9級時，產(chǎn)量損失率為18.51%，產(chǎn)值損失率為82.89%，這與余清研究的赤星病對產(chǎn)量產(chǎn)值造成的損失結(jié)果[9]相似。產(chǎn)值損失率相比于產(chǎn)量損失率，出現(xiàn)急劇下降，主要是因為病斑在烘烤過程中出現(xiàn)增大、擴散、穿孔等現(xiàn)象[15]，造成煙葉外觀品質(zhì)的降低和殘傷面積的增大，煙葉的單價進一步降低。綜合產(chǎn)量和單價2個方面因素可知，隨著野火病等級的增大，煙草的產(chǎn)值急劇下降。

病斑是煙草葉片殘傷的主要因素之一，殘傷面積的增大，會導(dǎo)致煙葉的香氣量減少、煙質(zhì)變壞、雜氣變重、吃味變淡、勁頭減小。煙葉化學(xué)成分含量與煙草品種[16]、氣候因子[17]、病害發(fā)生[10]等因素密切相關(guān)。由于前人對野火病與煙葉化學(xué)成分之間的關(guān)系研究較少，本試驗討論部分主要涉及與其他葉部病害進行比較。本研究結(jié)果表明，煙草受野火病危害后，初烤煙葉的總植物堿含量、總氮含量、還原糖含量、總糖含量和鉀含量變化明顯，其中總植物堿含量、總氮含量、鉀含量隨野火病等級增加呈現(xiàn)遞增趨勢，而還原糖含量、總糖含量隨等級增加呈現(xiàn)下降趨勢?？傊参飰A含量、總氮含量、還原糖含量、總糖含量變化趨勢與高家合等對煙草受赤星病危害后的研究結(jié)果[11-12，18]一致。魏寧生等對煙草蝕紋病、花葉?。S瓜花葉病毒病和普通花葉病毒?。夂虬唿c病煙葉進行化學(xué)成分分析，發(fā)現(xiàn)尼古丁含量均顯著降低，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較差[10]。受花葉病侵染后，煙葉總糖含量、還原糖含量大幅增加，而蝕紋病、氣候斑點病總糖含量、還原糖含量均下降；受蝕紋病侵染后，葉片中的總氮含量增加，花葉病和氣候斑點病煙葉中的總氮含量減少。由此可見，不同病害侵染后造成同一種化學(xué)成分含量變化的趨勢不同。

不同部位煙葉的總植物堿含量、總氮含量存在差異，下部葉總植物堿、總氮含量最低，中部葉居中，上部葉最高與閻克五等研究結(jié)果[19]一致。徐玲等研究表明，野火病毒素能夠使煙草葉綠體內(nèi)膜系統(tǒng)遭到破壞，基粒片層解體，細胞壁扭曲變形，影響了光合作用的正常進行和干物質(zhì)積累[20]；白寶璋等研究表明，煙草感染野火病后，葉片內(nèi)葉綠素含量降低，干物質(zhì)積累減少，可溶性糖含量顯著降低，能較好地解釋本試驗中還原糖、總糖含量呈現(xiàn)降低趨勢的現(xiàn)象[21]。

本研究中部葉的鉀含量變化明顯，與王建文研究的腰葉感染赤星病的程度與煙葉內(nèi)鉀含量呈顯著正相關(guān)結(jié)果[18]一致。董艷等的研究結(jié)果表明，當(dāng)葉片中鉀含量小于4%時，隨著鉀含量增加，野火病發(fā)病減輕[4]。而本研究中樣品的鉀含量與野火病等級呈正相關(guān)，可能由于鉀元素能增強煙草抗病性，當(dāng)煙草感染野火病時，促進了對鉀素的吸收，從而抑制野火病的進一步發(fā)展，也可能由于還原糖、總糖含量下降使得鉀所占比例增加，具體原因有待進一步研究。

野火病發(fā)生較輕時，對煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值和化學(xué)成分影響較??；當(dāng)發(fā)生嚴重時，對產(chǎn)量產(chǎn)值和化學(xué)成分的影響都較大。因此，要高度重視野火病的防治，當(dāng)大田野火病未發(fā)生或者零星發(fā)生時要及時進行防治，能更好地減少或者避免野火病對煙葉產(chǎn)量產(chǎn)值和化學(xué)品質(zhì)的影響。

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