噴施小分子有機(jī)物對上部葉質(zhì)量的影響

萬軍彭玉龍楊章樂吳志軍周之蔚章琲琨柏永超李青山

(1.貴州省煙草公司遵義市公司，貴州 遵義 564300；2.華環(huán)國際煙草有限公司，安徽 滁州 231221；3.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海 200082；4.安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，安徽 安慶 246133)

煙葉碳氮代謝的強(qiáng)度及協(xié)調(diào)性會影響烤煙的產(chǎn)量和質(zhì)量，氮代謝在煙草生長前期為主導(dǎo)，中期兩者并重，碳代謝則在后期為主導(dǎo)[1]，若氮代謝不能適時地正常過渡到以淀粉積累為主的碳代謝，會影響煙草生長發(fā)育，會造成煙葉成熟度差，內(nèi)在化學(xué)成分不協(xié)調(diào)。與國外優(yōu)質(zhì)煙葉相比，我國煙葉品質(zhì)的不足體現(xiàn)在香氣量不足，化學(xué)成分不夠協(xié)調(diào)。如何解決兩者代謝過程的協(xié)調(diào)性，對于改善煙草品質(zhì)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特色煙葉具有重要意義。

目前，煙草生產(chǎn)過程中，針對調(diào)節(jié)煙葉碳氮代謝的技術(shù)要包括栽培調(diào)控、化學(xué)調(diào)控和調(diào)制技術(shù)。在栽培調(diào)控方面，主要措施為增加鉀肥和磷肥的用量，施用有機(jī)肥，添加腐熟秸稈和環(huán)割等[2-4]?；瘜W(xué)調(diào)控方面，主要通過噴施植物激素和葉面肥等措施影響碳氮代謝的強(qiáng)度和轉(zhuǎn)化。李健忠等研究發(fā)現(xiàn)，打頂后噴施BR(油菜素內(nèi)酯)和IAA(生長素)，會延長煙草生育期，導(dǎo)致煙葉碳氮代謝強(qiáng)度增強(qiáng)和煙葉成熟落黃延遲[5]。根外調(diào)控措施被越來越多地運用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。噴施小分子有機(jī)物可增強(qiáng)植株生長速率、養(yǎng)分吸收能力，改善其品質(zhì)，已在油菜[6]、小白菜[7]、桃樹[8]和煙草[9]等作物上得到初步驗證。煙草作為經(jīng)濟(jì)作物，以收獲煙葉為主。通過噴施形式補(bǔ)充煙葉生長所需營養(yǎng)物質(zhì)或者外源調(diào)節(jié)劑是提高煙葉質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)的重要措施。研究表明，葡萄糖酸鈉利于增強(qiáng)碳代謝，山梨醇則利于增強(qiáng)氮代謝，而甘氨酸可同時增強(qiáng)碳氮代謝[10]。噴施小分子有機(jī)物在煙草提質(zhì)方面的研究偏少，為了進(jìn)一步驗證噴施小分子有機(jī)物提高煙葉品質(zhì)的效果。本研究選取小分子有機(jī)物(葡萄糖酸鈉、山梨醇、甘氨酸等)為噴施試劑，在不同生育期采用不同組合模式進(jìn)行噴施，探究不同生育期噴施小分子有機(jī)物提高煙葉質(zhì)量的效果，并明確不同組合模式提高煙葉質(zhì)量的差異，為農(nóng)業(yè)實際操作提供指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在貴州省遵義市湄潭縣上海煙草集團(tuán)有限公司興樂試驗站進(jìn)行，該試驗點地處湄潭縣興隆鎮(zhèn)，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年平均氣溫14.5～14.9℃，全年無霜期277～281d，年降雨量1090～1100mm，土壤類型以黃壤為主。供試烤煙品種為“云煙87”。

供試肥料和試劑：秸桿圈肥有機(jī)肥(1-2-3)，專用基肥(10-10-24)，專用追肥(15-0-30)，提苗肥(22-14-10)；試劑1由山梨醇(D-山梨醇，C6H14O6，AR，98%)配制，濃度為3%；試劑2由葡萄糖酸鈉(D-葡萄糖酸鈉，C6H11NaO7，AR，99%)配制，濃度為2%；試劑3由甘氨酸(C2H5NO2，AR，99.5%)配制，濃度為3%；試劑4由甘氨酸和糖醇螯合鉀(鉀，580g·L-1；糖醇，100g·L-1)，濃度均為3%。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)計6個處理，見表1，采用隨機(jī)區(qū)組排列，各處理重復(fù)3次，共18個小區(qū)。每個小區(qū)24m2，植煙40棵，植煙行距1.2m，株距0.5m。噴施時以煙葉表面霧滴不滴水為宜，每行煙株左右兩側(cè)噴施，以畫“圓圈”的手勢進(jìn)行噴施。

表1 試驗設(shè)計

總施氮量132kg·hm-2，按當(dāng)?shù)厥┓蕵?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施肥，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=8.8∶7.9∶19.9，條施和穴施。施肥標(biāo)準(zhǔn)為秸桿圈肥有機(jī)肥1275kg·hm-2；專用基肥750kg·hm-2；專用追肥300kg·hm-2?；屎陀袡C(jī)肥在起壟前一次性施入。提苗肥37.5kg·hm-2作定根肥在移栽當(dāng)天按照說明兌水兌藥施用，起到定根供肥、殺蟲作用；專用追肥第1次溶水追肥(75kg·hm-2)在移栽后7d淋施；第2次追肥(120kg·hm-2)在移栽過后25d淋施；偏心肥在移栽后35d內(nèi)根據(jù)煙株長勢淋施到位。

2022年4月25號移栽，待田間的煙株中心開花的比例達(dá)到50%以上時打頂，留葉數(shù)為22片，其他田間管理按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生長技術(shù)規(guī)程進(jìn)行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 上部葉開片度測定

于移栽后第90天，各小區(qū)選取長勢均勻具有代表性的6棵煙，掛牌標(biāo)記，于移栽后第110天測定上部煙葉的葉長和葉寬，并計算葉面積(葉長×葉寬×0.6345)。

1.3.2 烤后煙葉分析

待上部葉達(dá)到9～10成黃時，進(jìn)行采摘后編煙烘烤，按照“8點式”精準(zhǔn)式烘烤工藝進(jìn)行科學(xué)烘烤，烤后煙葉全部留樣置于裝煙袋放于陰暗處保存。

1.3.2.1 外觀質(zhì)量

烤后煙葉外觀質(zhì)量評價(顏色、成熟度、組織結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度等)和分級按照GB2635-92《烤煙》分級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，按照蔡憲杰等[11]的賦值標(biāo)準(zhǔn)，見表2，對烤后煙外觀質(zhì)量進(jìn)行打分；并按照分級數(shù)據(jù)，計算烤后煙葉的等級結(jié)構(gòu)(上中等煙比例為上等煙比例和中等煙比例之和)，并按當(dāng)年煙區(qū)烤煙收購價格計算均價(均價為各部位煙葉不同等級煙葉價格的加權(quán)平均值)。

表2 烤煙外觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2.2 主要化學(xué)成分含量

選擇烤后上部煙葉10～12片，烘干后粉碎成末過60目篩，采用Aataris II近紅外光譜儀(Thermo Fisher公司)測定主要化學(xué)成分(總氮、煙堿、淀粉、鉀、氯、總糖和還原糖)含量，并計算糖堿比(還原糖/煙堿)和鉀氯比(鉀/氯)。

1.3.2.3 物理性狀

選取不同處理具有代表性的10片烤后煙葉稱重，并計算出不同處理烤后煙葉單葉重；利用厚度儀進(jìn)行測定其厚度，一片按葉尖、葉中、葉基3個部位分別測定，取平均植；不同處理選取1kg烤后煙葉進(jìn)行手工抽梗，葉尖部直徑1.5mm以下的葉脈留在葉片內(nèi)，含梗率為煙梗重量占葉片重量和煙梗重量之和的百分比，各處理均重復(fù)10次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理和制作表格，利用SPSS 24.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和LSD(P<0.05)檢驗顯著性差異。使用Origin 2018軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 上部葉葉面積

由圖1可知，各處理煙株上部葉采收時上6片平均葉面積，以SOM3處理最大，以SOM4處理最小。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3和SOM5處理增大了上部葉采收時上6片平均葉面積，增幅分別達(dá)6.01%、1.93%、11.31%和7.18%，而SOM4處理減小了上部葉采收時上6片平均葉面積，降幅達(dá)1.49%。由此，可見，SOM1、SOM3和SOM5處理可促進(jìn)上部葉開片。

注：圖中誤差線為標(biāo)準(zhǔn)差；柱上不同小寫字母代表處理之間差異顯著(P<0.05)；ns表示數(shù)據(jù)無統(tǒng)計學(xué)意義；下同。

2.2 烤后煙上部葉外觀評價

由圖2可知，以SOM4處理烤后煙上部葉外觀質(zhì)量評價得分最大，以CK處理最小。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理均增大了烤后煙上部煙葉外觀質(zhì)量評價得分，增幅分別達(dá)7.63%、2.66%、4.57%、9.53%和4.57%。噴施小分子有機(jī)物改善上部葉外觀質(zhì)量主要體現(xiàn)在組織結(jié)構(gòu)、身份和油分方面。

圖2 各處理烤后煙上部葉外觀質(zhì)量評價得分

2.3 烤后煙上部葉物理性狀

由圖3可知，噴施小分子有機(jī)物處理均降低了烤后煙上部煙葉的單葉重，與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理分別降低了9.03%、4.57%、15.44%、9.72%和24.05%。SOM1、SOM2、SOM4、SOM5處理較CK處理增加了上部煙葉的含梗率，增幅分別為16.36%、9.29%、9.18%和5.97%，僅SOM3處理降低了含梗率，降幅為1.19%；SOM1、SOM3、SOM5處理較CK處理降低上部葉厚度，降幅分別為11.53%、3.06%和1.04%，而SOM2和SOM4處理則提高了2.08%和1.39%。

圖3 各處理烤后煙上部葉的物理性狀

2.4 烤后煙上部葉經(jīng)濟(jì)性狀

由圖4可知，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理均提高了烤后煙上部煙葉上等煙率，降低了中等煙率，以SOM2處理的上等煙率最大，以CK處理最??；以CK處理的中等煙率最大，以SOM2處理最小。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理提高了烤后煙上部煙葉上等煙率，增幅分別達(dá)16.57%、68.71%、26.99%、26.39%和43.09%；SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理降低了烤后煙上部煙葉中等煙率，降幅分別達(dá)6.62%、29.40%、15.54%、11.65%和22.43%；SOM2、SOM3和SOM4處理降低了烤后煙上部煙葉下等煙率，降幅分別達(dá)14.13%、41.92%和0.18%，而SOM1和SOM5處理提高了烤后煙上部煙葉下等煙率，分別達(dá)9.39%和48.85%。

圖4 各處理烤后煙上部葉的經(jīng)濟(jì)性狀

由圖5可知，各處理烤后煙上部葉均價，以SOM2處理最大，以SOM1處理最小。與CK處理相比，SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理提高了烤后煙上部煙葉均價，增幅分別達(dá)11.35%、0.45%、3.86%和3.50%。

圖5 各處理烤后煙上部葉的均價

2.5 烤后煙上部葉主要化學(xué)成分含量及協(xié)調(diào)性

由表3可知，噴施小分子有機(jī)物處理均提高了上部煙葉的總糖含量、煙堿含量、總氮含量、鉀含量，但降低了其還原糖含量。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5上部煙葉的鉀含量分別提高了4.27%、7.52%、4.92%、2.41%和11.23%；SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5上部煙葉的總糖含量分別提高了3.08%、0.87%、1.78%、3.91%和1.86%。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5上部煙葉的還原糖含量分別降低了5.07%、3.04%、4.19%、0.48%和5.25%。

表3 烤后煙上部葉主要化學(xué)成分含量

由表4可知，噴施小分子有機(jī)物處理均提高了上部煙葉的鉀氯比，但降低了糖堿比和兩糖比。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理上部煙葉的鉀氯比分別提高了11.10%、7.07%、1.01%、13.17%和3.57%，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理上部煙葉的糖堿比分別降低了11.74%、12.29%、11.16%、5.33%和16.93%；SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理上部煙葉的兩糖比分別降低了7.35%、3.11%、5.92%、4.38%和6.26%。

表4 烤后煙上部葉主要化學(xué)成分協(xié)調(diào)性

3 討論

噴施小分子有機(jī)物不僅可以提供碳骨架的形式參與葉肉細(xì)胞中脂類、蛋白質(zhì)和核酸的合成，而且能夠提供作物生長發(fā)育過中代謝所需的能量[12，13]。研究表明，噴施山梨醇、葡萄糖酸鈉和甘氨酸可以促進(jìn)小油菜生長發(fā)育，增大葉面積[6]。在本研究中也得出了同樣的結(jié)果，與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3和SOM5處理增大了上部葉采收時上6片平均葉面積，增幅分別達(dá)6.01%、1.93%、11.31%和7.18%，以噴施甘氨酸和糖醇螯合鉀混合試劑為佳，這也與熊亞南等研究結(jié)果相一致[9]。與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理均增大了烤后煙上部煙葉外觀質(zhì)量評價得分，增幅分別達(dá)7.63%、2.66%、4.57%、9.53%和4.57%，以前期噴施山梨醇，后期噴施葡萄糖酸鈉的處理為佳，其他噴施處理效果相近。

在本研究中，噴施小分子有機(jī)物處理均降低了烤后煙上部煙葉的單葉重，與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理分別降低了9.03%、4.57%、15.44%、9.72%和24.05%，SOM1、SOM2、SOM4、SOM5處理較CK處理增加了上部煙葉的含梗率，增幅分別為16.36%、9.29%、9.18%和5.97%，這與熊亞南等的研究結(jié)果不同，其原因可能是小分子有機(jī)物噴施濃度不同，在其研究中山梨醇、葡萄糖酸鈉何甘氨酸噴施濃度分別為0.4g·kg-1、1.0g·kg-1和0.3g·kg-1，且在其研究中增加了微肥噴施[9]。

與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理提高了烤后煙上部煙葉上等煙率，增幅分別達(dá)16.57%、68.71%、26.99%、26.39%和43.09%；但僅SOM2和SOM5處理的上部葉上中等煙率有所提高，增幅為0.68%和0.01%，而SOM1、SOM3和SOM4處理則降低了上部葉上中等煙率，降幅為0.45%、2.51%和2.34%，說明噴施甘氨酸的效果要優(yōu)于山梨醇和葡萄糖酸鈉。針對各處理烤后煙上部煙葉均價，以SOM2處理最大，以SOM1處理最小。與CK處理相比，SOM2、SOM3、SOM4和SOM5處理提高了烤后煙上部煙葉均價，增幅分別達(dá)11.35%、0.45%、3.86%和3.50%，同樣說明噴施甘氨酸的效果優(yōu)于山梨醇和葡萄糖酸鈉。

研究表明，噴施小分子有機(jī)物提高了煙葉兩糖(還原糖和總糖)和鉀含量，改善了糖堿比和鉀氯，而不同程度降低了煙堿、總氮和氯含量[9，10]，其中，以噴施甘氨酸的效果為佳。在本研究中得到了部分相同的結(jié)果，與CK處理相比，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5上部煙葉的鉀含量分別提高了4.27%、7.52%、4.92%、2.41%和11.23%；SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5上部煙葉的總糖含量分別提高了3.08%、0.87%、1.78%、3.91%和1.86%；SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理上部煙葉的鉀氯比分別提高了11.10%、7.07%、1.01%、13.17%和3.57%，SOM1、SOM2、SOM3、SOM4、SOM5處理上部煙葉的糖堿比分別提高了11.74%、12.29%、11.16%、5.33%和16.93%；其中，不同的結(jié)果是本研究中上部葉的煙堿含量和總氮含量較CK處理有所增加，可能的原因是小分子有機(jī)物噴施的濃度和時期不同；但本研究也得出了噴施甘氨酸的效果為優(yōu)。

4 結(jié)論

在烤煙生長不同發(fā)育期進(jìn)行噴施小分子有機(jī)物可增加上部葉的葉面積，提高外觀質(zhì)量、上部葉上等煙率和均價，改善葉片內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性?；趪娛┎煌》肿佑袡C(jī)物對烤后煙葉質(zhì)量的綜合影響，以噴施甘氨酸的效果最佳。因此，在烤煙生產(chǎn)上選擇噴施小分子有機(jī)物可作為一種提高上部煙葉品質(zhì)的途徑。