山地?zé)熑~長及其鉀氯含量的相關(guān)性研究

湯雯雯， 劉 琳， 陳 飛， 朱徐睿， 劉梓安， 吳文龍， 朱英華

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 合肥 230036； 2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 合肥 230036)

卷煙工業(yè)企業(yè)的配方對烤煙原料的個性化需求以及煙葉供給優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的需要，亟待烤煙產(chǎn)區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)模式改革和技術(shù)創(chuàng)新，所以培育烤煙理想株型(中棵煙)被提到新的高度[1-2]?！爸锌脽煛钡膬?nèi)涵涉及株型特征、品質(zhì)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(產(chǎn)量、上中等煙比例等)[1]，因此，煙葉長度及其鉀、氯含量在中棵煙的株型特征及品質(zhì)指標(biāo)評價中占有重要地位。鉀是植物生長發(fā)育的必需營養(yǎng)元素之一，也是煙草的品質(zhì)元素，能顯著提高煙葉燃燒性，增強(qiáng)色度，改善香吃味，煙葉鉀含量一直被國內(nèi)外作為評定煙葉質(zhì)量的一個重要指標(biāo)[3]。我國煙葉鉀含量普遍偏低[4]，土壤中鉀固定[5]、淋溶[6]、外泌[7]等可能是煙葉鉀含量過低的原因。有研究認(rèn)為，干物質(zhì)積累速率超過了鉀的吸收速率可導(dǎo)致煙草器官鉀含量的降低[8]。因此，煙葉鉀含量、積累量與煙葉生長發(fā)育狀況密切相關(guān)。前人研究多聚焦在煙草鉀元素吸收、積累和分配，關(guān)于葉長與煙葉鉀積累量關(guān)系的研究報道相對較少。

煙草是“忌氯”作物，過高會降低煙葉的感官質(zhì)量及物理特性，甚至造成煙葉熄火[3]，但氯離子含量過低的煙葉油分少、枯燥易碎，成絲率降低。一般認(rèn)為，煙葉氯含量的適宜范圍在0.3%～0.8%，鉀氯比高于4[9]?？緹熑~片長度是反映其營養(yǎng)水平高低的重要指標(biāo)，與煙葉內(nèi)在養(yǎng)分的變化密切相關(guān)[3]，對于葉長與煙葉化學(xué)成分及物理性狀關(guān)系的研究已有相關(guān)報道[10-15]，但主要集中對不同等級(B 2 F、C 3 F、X 2 F)葉長與煙葉化學(xué)成分及物理性狀關(guān)系的研究，以煙葉等級為基礎(chǔ)不能真實反映各個部位煙葉長度及其內(nèi)質(zhì)量的關(guān)系。本研究通過對山地?zé)煵煌课蝗~片長度、不同葉長煙葉鉀、氯含量的測定，以期明確煙葉鉀、氯含量與特定部位葉長的關(guān)系，為生產(chǎn)上通過精準(zhǔn)定量施肥培育烤煙理想株型及煙葉收購與分級提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗在重慶市巫溪縣文峰基地單元進(jìn)行，選擇具有當(dāng)?shù)卮硇灾矡熒降?，海? 058～1 065 m，供試土壤為黃壤土，pH為6.45，有機(jī)質(zhì)1.52%，堿解氮98 mg/kg，速效磷13.5 mg/kg，速效鉀123 mg/kg?？緹熎贩N為云煙97，種植密度為15 000株/hm2，其他施肥、中耕培土等栽培技術(shù)措施均按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)要求進(jìn)行。

1.2 試驗設(shè)計

在烤煙打頂后，留葉數(shù)不低于16片，煙葉烘烤后從下部葉到上部葉依次每炕取5 kg，之后對不同炕次煙葉按照部位混合，形成上、中、下三個部位煙葉的測試樣品。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1煙葉長度測量

煙葉長度按照GB 2635-1992《烤煙》進(jìn)行測量，通過測量發(fā)現(xiàn)上、中、下三個部位所有樣品的煙葉長度均超過了50 cm。對不同長度煙葉進(jìn)行等距劃分，間距為5 cm，并分別命名為L 55(50 cm≤L 55<55 cm)、L 60(長度在55 cm≤L 60<60 cm)、L 65(長度在60 cm≤L 65<65 cm)、L 70(長度在65 cm≤L 70<70 cm)、L 75(長度在70 cm≤L 75<75 cm)、L 80(長度在75 cm≤L 80<80 cm)、L 85(長度在80 cm≤L 85<85 cm)。

1.3.2煙葉鉀、氯測量

上、中、下三個部位不同長度煙葉樣品經(jīng)100 ℃復(fù)烤2 h后，磨成粉并過80目篩，鉀元素測定采用硫酸消煮，等離子發(fā)射光譜(ICP)測定；氯測定采用馬弗爐灰化，硝酸銀滴定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010和SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同長度煙葉比例及單葉重

如圖1(a)所示，上部煙葉以L 60、L 65和L 70的所占比例較高，分別占全部上部葉片的22.7%、23.3%和23.9%，顯著高于L 55、L 75和L 80。中部煙葉以L 75 、L 70和L 80的比例較高，占比分別為34.2%、21.4%和20.9%，顯著高于L 60、L 65和L 85。下部煙葉以L 65、L 70和L 75的占比較高，分別達(dá)21.6%、29.1%和28.2，顯著高于L 55、L 60和L 80。

如圖1(b)所示，三個部位煙葉單葉重均隨著葉長的增加而提高。上部葉不同葉長的單葉重介于6～15 g之間；中部葉不同葉長的單葉重介于7～12 g之間，L 65～L 80之間隨著葉長的增加而顯著增加，但L 80與L 85差異不顯著，而L 60和L 65差異也未達(dá)到顯著水平。下部葉不同葉長的單葉重介于4～10 g之間；下部葉在L 55～L 75之間，單葉重隨著葉長的增加而顯著增加，葉片長度進(jìn)一步增加，單葉重變化差異不顯著。

圖1 不同部位煙葉長度比例

2.2 不同長度煙葉鉀、氯含量及其比值

如圖2(a)所示，上部煙葉鉀離子含量在L 60～L 80之間隨著煙葉長度增加鉀離子含量略有降低。中部煙葉鉀離子含量以L 75最高，長度在L 60～L 75之間，隨著煙葉長度增加，煙葉鉀離子含量增加，L 75較L 60煙葉鉀離子含量顯著增加，增幅為14.8%，之后鉀離子含量隨著葉長的增加而降低。下部煙葉鉀離子含量隨著長度的增加而降低，在L 55和L 60之間差異不顯著，但當(dāng)煙葉長度超過L 65后，煙葉鉀離子含量顯著降低，L 80煙葉的鉀離子含量顯著低于其它長度煙葉。

圖2 不同長度煙葉鉀氯含量及其比值

如圖2(b)所示，上部葉氯離子含量在0.3%～0.5%的范圍內(nèi)，氯離子含量隨著葉長的增加先升后降，以L 65的氯離子含量最高，顯著高于其他葉長煙葉；L 55和L 60差異不顯著，但顯著低于L 70～L 80，L 80的氯離子含量顯著低于L 70和L 75。中部葉氯離子含量在0.2%～0.3%之間，隨著葉長的增加煙葉氯離子含量降低。下部葉氯離子含量在0.3%～0.4%之間，L 55和L 60煙葉氯離子含量差異不顯著，但均顯著高于L 65～L 80。

如圖2(c)所示，上部葉的鉀氯比較低，介于3.1～4.7之間，僅L 60的鉀氯比超過了4.0，其它葉長煙葉的鉀氯比均較低；L 60的鉀氯比差異顯著高于L 65～L 75，其他葉長之間煙葉的鉀氯比均未達(dá)到顯著水平。中部葉鉀氯比均超過了4.0，介于4.8～6.9之間，隨著葉長的增加煙葉鉀氯比先增后降，以L 75煙葉的鉀氯比最高，顯著高于L 60和L 65，但與L 70、L 80和L 85差異不顯著。下部葉的鉀氯比較高，介于7.9～8.8之間，L 80煙葉的鉀氯比顯著低于L 55和L 75。

2.3 不同部位煙葉長度與鉀、氯相關(guān)性

由表1可見，上部葉鉀離子和氯離子含量與葉長呈極顯著正相關(guān)，其鉀氯比與葉長相關(guān)不顯著。中部葉鉀離子含量與葉長呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)不顯著；中部葉氯離子含量與葉長呈極顯著負(fù)相關(guān)，其鉀氯比與葉長呈極顯著負(fù)相關(guān)。下部葉的鉀離子和氯離子含量均與葉長呈極顯著負(fù)相關(guān)，鉀氯比與葉長呈正相關(guān)，但相關(guān)性不顯著。

表1 山地?zé)熑~鉀、氯含量及其比值與葉長的相關(guān)系數(shù)

3 討論與結(jié)論

發(fā)育良好、長度適宜是優(yōu)質(zhì)煙葉的外觀特征，國外優(yōu)質(zhì)烤煙一般認(rèn)為葉長和單葉重在55～70 cm和7～9 g范圍內(nèi)較為適宜[13]。本研究發(fā)現(xiàn)，山地?zé)熒?、下部葉適宜長度在55～70 cm范圍內(nèi)，中部葉適宜長度為60～75 cm，基本與國外優(yōu)質(zhì)煙葉長度范圍相符。

鉀是煙葉重要品質(zhì)指標(biāo)之一，也是中棵煙品質(zhì)指標(biāo)評價的重要元素之一[1]。上部和中部煙葉鉀含量隨著葉長的增加而增加[11-12,14]，下部葉則隨著葉長的增加先升后降，峰值出現(xiàn)在63 cm[11]，而孫平等[15]研究認(rèn)為，鉀含量隨著葉長的增加而降低。本研究認(rèn)為，上、中部葉鉀含量隨著葉長的增加先升后降，其拐點分別為L 60和L 75，而下部葉鉀含量則隨著葉長的增加而降低，這與孫平等[15]的研究結(jié)果基本相同。本研究與李東亮等[11-12]和顧毓敏等[14]研究結(jié)果的差異可能是研究材料的差異造成的，其材料葉長范圍相對較窄，而本研究所用材料的葉長范圍較寬，在50～85 cm的葉長范圍，較寬的研究范圍導(dǎo)致上、中部葉鉀含量出現(xiàn)拐點。氯是煙草生長的必需營養(yǎng)元素，是決定煙葉可用性的重要化學(xué)指標(biāo)之一[16]。上部葉氯含量的波動較大，中、下部葉隨著葉長的增加整體呈下降趨勢[11-12,14]，而孫平等[15]研究認(rèn)為，中部葉氯含量隨著葉長的增加略有增加。本研究表明，上部葉的氯含量隨著葉長的增加先升后降，峰值在L 65，中、下部葉的氯含量隨著葉長的增加總體呈下降趨勢，這與李東亮等[11-12]和顧毓敏等[14]的研究基本相同。鉀氯比主要影響煙葉的燃燒性，與煙葉燃燒性呈顯著正相關(guān)，適宜的鉀氯比應(yīng)大于4[3]。李東亮等[11-12]研究認(rèn)為，上部葉鉀氯比變化無規(guī)律，但中、下部葉鉀氯比隨著葉長的增加而上升，而孫平等[15]則認(rèn)為，中部葉鉀氯比隨著葉長的增加而降低。本研究認(rèn)為，中部和下部葉鉀氯比隨著葉長增加先降后升，拐點在L 75，上部葉鉀氯比沒有規(guī)律性變化。由此可見，本試驗條件下L 75是中、下部葉鉀氯比的一個敏感長度，而李東亮等[11]則認(rèn)為，63 cm是鉀氯比的敏感長度。以上結(jié)論的差異，可能與樣本地域及煙葉長度取值范圍有關(guān)。

李東亮等[11-12]研究認(rèn)為，南方煙區(qū)中部煙葉鉀含量與葉長呈顯著正相關(guān)，南方中部煙葉氯含量與葉長相關(guān)不顯著；而顧毓敏等[14]和孫平等[15]研究則認(rèn)為，煙葉長度與鉀、氯含量、鉀氯比沒有顯著相關(guān)。本研究認(rèn)為，上部葉的鉀、氯含量與葉長呈極顯著正相關(guān)，而下部葉則呈極顯著負(fù)相關(guān)，中部葉長與氯含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與鉀氯比呈極顯著正相關(guān)。研究結(jié)果之間的差異可能是取樣部位、長度間變幅(本研究的變幅為5 cm，而前人研究中長度變幅為5 cm或10 cm[11-15])等原因造成的。由此可見，上、中、下部葉長分別為60～65 cm、70～75 cm和55～60 cm的煙葉鉀含量較高，氯含量適宜，這為山地?zé)熤晷偷恼{(diào)控提供一定的參考。