不適用煙葉去除方式對煙葉光合速率及產(chǎn)質(zhì)量的影響

閻軼峰 姜超強 胡煥亮 沈嘉 祖朝龍 包麗輝 汪文杰

摘要

為探討適宜皖南烤煙適宜的去葉方式，采用田間小區(qū)試驗，以云煙87為材料，根據(jù)不適用煙葉去除時間和數(shù)量設(shè)置4個處理：B1處理（打頂前10 d摘除3片腳葉、打頂時摘除1片頂葉），B2處理（打頂前5 d摘除3片腳葉、打頂時摘除1片頂葉），B3處理（打頂后5 d摘除4片腳葉），B4處理（打頂后10 d摘除4片腳葉），從煙葉光合特性、產(chǎn)量產(chǎn)值、化學(xué)成分、外觀和感官質(zhì)量等全面評價優(yōu)煙葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)的作用。結(jié)果表明，摘除不適用煙葉顯著影響煙株剩余煙葉的凈光合速率，B3處理較B1處理中部葉和上部葉的凈光合速率分別明顯降低46%和38%。B3處理煙葉上等煙比例和中上等煙比例均較高，分別較B1處理提高4.7和1.5百分點。B3處理可提高煙葉感官質(zhì)量，可能是該去葉方式能夠合理調(diào)控烤煙的光合作用和代謝強度，促進烤后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，B3處理能夠保障種煙效益、提高煙葉等級結(jié)構(gòu)、提升煙葉感官質(zhì)量。綜合可見，打頂后5 d摘除4片腳葉是皖南煙區(qū)適宜的優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施。

關(guān)鍵詞 烤煙；不適用煙葉；去葉方式；光合速率；感官質(zhì)量

中圖分類號 S572? 文獻標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）23-0030-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.007

Effects of Unsuitable Tobacco Leaf Removal Methods on Photosynthetic Rate， Yield and Quality of Flue-cured Tobaccos

YAN Yi-feng1， JIANG Chao-qiang1， HU Huan-liang2 et al

（1. Tobacco Research Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031;2. Chizhou Branch of Anhui Tobacco Cooperation， Chizhou， Anhui 247100）

Abstract A field experiment was carried out with flue-cured tobacco cultivar Yunyan 87 to explore the optimal leaf removal method in south Anhui. Four treatments were set according to the removal time and number of unsuitable tobacco leaves： B1 （removing 3 bottom leaves 10 days before topping and 1 parietal lobe when topping）， B2 （removing 3 bottom leaves 5 days before topping and 1 parietal lobe when topping）， B3 （removing 4 bottom leaves 5 days after topping）， B4 （removing 4 bottom leaves 10 days after topping）. The effect of leaf removal method was evaluated comprehensively from photosynthetic characteristics， yield， chemical composition， appearance and sensory quality of tobacco leaf. The results showed that the removal of unsuitable tobacco leaves significantly affected the net photosynthetic rate of remaining tobacco leaves. Compared with B1， the net photosynthetic rate of middle leaf and upper leaf in B3 treatment was significantly decreased by 46% and 38%， respectively. The proportion of upper class tobacco and upper-middle class tobacco in B3 treatment were the highest among all treatments， which were increased by 4.7 and 1.5 percentage points compared with B1 treatment， respectively. The B3 treatment improved the sensory quality of tobacco leaves， which could reasonably regulate the photosynthetic rate and metabolic intensity of flue-cured tobacco and promote the chemical composition of cured tobacco leaves to be more coordinated. The B3 treatment could ensure the tobacco planting efficiency， increase the grade structure of tobacco leaves， and improve the sensory quality of tobacco leaves. In summary， removing 4 bottom leaf 5 days after topping was an appropriate measure to optimize tobacco leaf structure in southern Anhui.

Key words Flue-cured tobacco;Unusable fresh leaf;Leaf removal;Photosynthetic rate;Sensory quality

基金項目 安徽省煙草公司池州市公司科技項目（2021001003004001）；安徽省煙草公司科技項目（20180551009）。

作者簡介 閻軼峰（1983—），男，山東淄博人，碩士，從事植物生理研究。*通信作者，高級農(nóng)藝師，碩士，從事煙草栽培研究。

收稿日期 2022-12-30

優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)是調(diào)控葉片營養(yǎng)、改善煙葉等級比例的一項重要措施，對煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響［1-2］。目前，優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)的方式主要是通過田間摘除部分下部煙葉（主要是腳葉）或上部煙葉（頂葉）來實現(xiàn)［3-4］，摘取腳葉或頂葉優(yōu)化了煙株余下煙葉的光熱條件，增加通風(fēng)透光，利于提升煙葉質(zhì)量［4-5］。不同產(chǎn)區(qū)根據(jù)種植的品種和工業(yè)需求去摘除腳葉或頂葉的時間和數(shù)量有所不同，因此煙葉科技工作者也一直在探索適宜煙葉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方式，這也是產(chǎn)區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要技術(shù)。

合理優(yōu)化結(jié)構(gòu)能夠提高優(yōu)質(zhì)煙葉和上等煙葉的比例，降低不適用煙葉以及低等級煙葉的比例，降低煙葉生產(chǎn)成本，提高煙農(nóng)效益［6-7］。優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)帶來上等煙葉原料比例的提升，能夠更好滿足工業(yè)卷煙產(chǎn)品升級發(fā)展需求［4-5］。因此，諸多學(xué)者開展了優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)對煙葉物理化學(xué)指標(biāo)、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)等影響的研究工作。李偉等［8］研究表明，摘除下部葉片數(shù)量主要影響烤煙上部煙葉的開片度、厚度、葉質(zhì)重等物理特性；摘除下部葉的數(shù)量和時期以及摘除頂葉數(shù)量則主要影響烤煙上部煙葉的單葉重和含梗率。許東升等［9］研究表明，在打頂時清除底腳葉，能夠較好優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)煙葉穩(wěn)產(chǎn)增值、提質(zhì)增效。目前，大多數(shù)研究僅就葉片優(yōu)化的時期或者摘除葉片的數(shù)量開展研究，并未準(zhǔn)確探明優(yōu)化煙葉的時期和摘除煙葉的數(shù)量，從而限制了具體措施的推廣應(yīng)用，實際應(yīng)用的效果也并不理想。此外，前人研究多集中優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)對煙葉物理指標(biāo)［8］、產(chǎn)量［3］和經(jīng)濟性狀［7］的影響，而對煙葉的光合特性和烤后煙葉感官質(zhì)量影響的研究鮮有報道。

鑒于此，筆者從煙葉光合特性、煙葉產(chǎn)量、經(jīng)濟性狀、化學(xué)成分、外觀和感官質(zhì)量等全面評價優(yōu)煙葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)的影響，以探明摘除田間不適用煙葉最佳時間和數(shù)量，尋找對煙葉質(zhì)量和經(jīng)濟效益的最佳操作方法，為提高優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)比例提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在安徽省烤煙主產(chǎn)區(qū)池州市龍泉鎮(zhèn)進行，供試土壤質(zhì)地為壤土，土壤類型為水稻土。試驗地土壤基本理化性狀為pH 5.71，有機質(zhì)16.1 g/kg，堿解氮116.52 mg/kg，速效磷30.31 mg/kg，速效鉀122.61 mg/kg。

1.2 試驗材料 供試烤煙品種為云煙87。

1.3 試驗設(shè)計及管理

試驗共設(shè)4個去葉方式處理，即B1處理（打頂前10 d摘除3片腳葉、打頂時摘除1片頂葉），B2處理（打頂前5 d摘除3片腳葉、打頂時摘除1片頂葉），B3處理（打頂后5 d摘除4片腳葉），B4處理（打頂后10 d摘除4片腳葉），具體見表1。每個處理重復(fù)3次，小區(qū)面積48 m2（4.8 m×10 m），種植烤煙80株。根據(jù)當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，氮肥、磷肥和鉀肥用量選擇當(dāng)?shù)刈罴延昧糠謩e為112.5、150.0和337.5 kg/hm2。試驗所需肥料由煙草專用肥、硝酸鉀肥、硫酸鉀、鈣鎂磷肥、磷酸二氫鉀肥和磷酸二銨。肥料全部一次性基施，起壟后肥料位于壟體正下方，其他田間管理技術(shù)措施均一致。3月中旬煙苗移栽，7月下旬煙葉采烤結(jié)束。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 農(nóng)藝性狀及葉片光合特性。

參照YC/T 142—2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法［10］，在烤煙成熟期調(diào)查各小區(qū)農(nóng)藝性狀。每小區(qū)固定取15株煙草進行測量，包括成熟期不同部位煙葉的葉長和葉寬等。在打頂期和采烤期分別用Li-6400便攜式光合儀（Li-COR，USA）測定中部葉和上部葉的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、細(xì)胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）參數(shù)。

1.4.2 產(chǎn)量和產(chǎn)值。

煙葉成熟采烤期按小區(qū)單獨采收，分別掛牌烘烤，烤后煙葉按照烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)［11］進行分級，統(tǒng)計每個小區(qū)的產(chǎn)量和等級比例，計算產(chǎn)值和均價等。

1.4.3 外觀和感官質(zhì)量。

選取具有代表性的烤后C3F和B2F煙葉，由安徽中煙工業(yè)公司專業(yè)人員進行外觀和感官質(zhì)量評價，外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量滿分均為10分。

1.4.4 煙葉化學(xué)成分。

選取具有代表性的烤后C3F和B2F煙葉，烘干至恒重，研磨粉碎過篩，參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用連續(xù)流動分析法測定煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量［12］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析；采用LSD法進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 去葉方式對不同部位葉片大小的影響

由表2可知，不同去葉方式處理對成熟期各部位（下部、中部和上部）最大葉片的長度無顯著影響，但是對下部葉和上部葉的寬度有影響。B1處理上、中、下部最大葉的寬度均為各處理最大，B1處理上部最大葉寬度較B4顯著增加13.2%，說明B1處理（較早去葉）對上部葉的寬度有一定的促進作用。

2.2 去葉方式對葉片光合作用的影響

由圖1和2可知，打頂期各處理中部葉凈光合速率存在較大差異，隨著去葉時間的推遲，中部葉和上部葉的凈光合速率均呈先增加后降低的趨勢，其中去葉最早的B1處理中部葉和上部葉的凈光合速率均為各處理最低，較凈光合速率最高的B3處理顯著降低46%和38%（圖1A和2A），同樣，B1處理中部葉和上部葉的氣孔導(dǎo)度較B3處理顯著降低30%和39%。B1處理中部葉和上部葉的胞間CO2濃度顯著高于其他處理；B3和B4處理中部葉和上部葉的蒸騰速率顯著高于B1和B2處理（圖1D和2D）。

采烤期上部葉光合特性分析發(fā)現(xiàn)（圖3），B1處理上部葉凈光合速率最低，較B4處理顯著降低18%。上部葉氣孔導(dǎo)度隨著去葉時間的推遲呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，B3處理上部葉的氣孔導(dǎo)度顯著高于B1和B4處理。B4處理上部葉胞間CO2濃度顯著低于其他處理；B3處理上部葉蒸騰速率顯著高于B1和B4處理?？梢?，過早去葉顯著降低了中部葉和上部葉光合速率，而去葉較晚則可能不利于上部煙葉的成熟落黃。

2.3 去葉方式對煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

由表3可知，不同去葉方式間煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值均無顯著差異，B3處理煙葉均價、上等煙比例和中上等煙比例均最高，顯著高于B1處理，上等煙比例較B1處理提高4.7百分點，中上等煙比例提高1.5百分點。總體而言，B3處理煙葉均價和上等煙比例最高，既保障煙農(nóng)收益，也提升了煙葉的等級質(zhì)量。

2.4 去葉方式對不同部位煙葉化學(xué)成分的影響

由4表可知，各處理中部葉煙堿含量以B3和B4處理較高，上部葉則以B2和B3處理含量較高，B1處理的中部葉和上部葉煙堿含量均較低。與此類似，B1處理的中部葉和上部葉總氮含量均較低，可見過早去葉降低了煙葉的煙堿和總氮含量。除

上部葉B4處理外，各處理中部葉和上部葉的還原糖和鉀含

量無顯著差異。B4處理中部葉和上部葉的氯含量均顯著高于其他處理。

2.5 去葉方式對煙葉外觀和感官質(zhì)量的影響

由圖4可知，B2處理C3F煙葉外觀綜合分值顯著高于B1、B3和B4處理，各處理C3F煙葉外觀綜合分值表現(xiàn)為B2處理＞B1處理＞B3處理＞B4處理，B1、B2和B3處理間B2F煙葉外觀綜合分值無顯著差異，但均顯著高于B4處理，各處理B2F煙葉外觀綜合分值則表現(xiàn)為B1處理＞B2處理＞B3處理＞B4處理。

各處理煙葉感官質(zhì)量如圖5所示，B3和B4處理中部葉的感官質(zhì)量顯著高于B1和B2處理。B4處理上部葉的感官質(zhì)量顯著高于其他處理，B2和B3處理顯著高于B1處理，各處理上部葉感官質(zhì)量由高到低依次為B4處理＞B3處理＞B2處理＞B1處理。

3 討論

3.1 去葉方式對煙葉光合特性的影響

在田間摘除不適用煙葉是優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)、提升優(yōu)質(zhì)煙葉等級比例的重要措施［3］。該研究發(fā)現(xiàn)，摘除不適用煙葉顯著影響煙株剩余煙葉的凈光合速率，B1處理（打頂前10 d摘除煙葉）較B3處理（打頂后5 d摘除煙葉）中部葉和上部葉的凈光合速率分別顯著降低46%和38%。有研究發(fā)現(xiàn)，摘除頂葉和腳葉，優(yōu)化了煙株剩余煙葉結(jié)構(gòu)，改善原本繁密的群體結(jié)構(gòu)，葉片獲得更加充足的光照，利于光合作用，提高光合速率［13-14］。摘除下部不適用煙葉，改善煙株田間的通風(fēng)透光，增強煙葉光合作用，增強煙株抗逆性，降低病蟲害發(fā)生，提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)［4］。該研究發(fā)現(xiàn)，過早（B1處理，打頂前10 d）摘除不適用煙葉會降低煙株剩余中部葉和上部葉的凈光合速率，而較晚（B4處理，打頂后10 d）摘除不適用煙葉則可能不利于上部煙葉的成熟落黃。田間鮮煙的采收成熟度是影響煙葉外觀品質(zhì)、內(nèi)在化學(xué)成分和香氣質(zhì)量的重要因素［15-16］。準(zhǔn)確把握煙葉成熟采收是提升煙葉品質(zhì)，尤其是煙葉香氣質(zhì)量的關(guān)鍵措施［17-18］。因此，根據(jù)摘除煙葉的時間和數(shù)量對光合作用影響的結(jié)果，該研究表明，適宜的優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施是在打頂后5 d左右摘除4片下部腳葉。

3.2 去葉方式對煙葉等級和產(chǎn)質(zhì)量的影響

產(chǎn)量和產(chǎn)值是煙葉經(jīng)濟性狀指標(biāo)，直接關(guān)系到煙農(nóng)的收益和種煙積極性［19］。該研究表明，不同去葉方式對煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值均無顯著影響，說明該研究采用的不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施，煙葉的經(jīng)濟性狀和煙農(nóng)收益并無顯著差異。這主要是由于設(shè)置的去葉數(shù)量均為4片，可采收煙葉的數(shù)量相同，保障了煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值。適宜的去葉方式應(yīng)當(dāng)是在保障產(chǎn)值不下降的前提下，找到產(chǎn)值和等級結(jié)構(gòu)平衡的共贏點，盡可能提升煙葉的等級部位結(jié)構(gòu)和比例［3］。等級和部位結(jié)構(gòu)則是煙葉作為工業(yè)原料使用時結(jié)構(gòu)層次的反映，直至反映煙葉的工業(yè)可用性及等次［5，7］。B3處理（打頂后5 d摘除煙葉）煙葉上等煙比例和中上等煙比例均為各處理最高，分別較B1處理提高4.7和1.5百分點。黃浩等在福建武平煙區(qū)的研究表明［3］，摘除3片腳葉和2片頂葉，保障煙葉總產(chǎn)值的同時，上等煙和中上等煙比例分別提升了11.71%和2.37%?？梢?，不同煙區(qū)煙葉優(yōu)化結(jié)構(gòu)的方式（去葉時間和數(shù)量）有較大差異。該研究表明，安徽皖南煙區(qū)打頂后5 d摘除4片腳葉在保障煙葉經(jīng)濟效益的同時，能夠提高優(yōu)質(zhì)煙葉的等級煙比例，既保障煙農(nóng)收益，又提升了煙葉等級質(zhì)量。

3.3 去葉方式對煙葉品質(zhì)的影響

化學(xué)成分是影響煙葉內(nèi)在質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，其中煙堿、總氮、總糖、還原糖、鉀和氯含量等對煙葉品質(zhì)有重要影響［20］。B1處理（打頂前10 d去葉）的中部葉和上部葉煙堿和總氮含量均較低，可見過早去葉降低了烤后煙葉的煙堿和總氮含量的趨勢；去葉方式對中部葉和上部葉的還原糖和鉀含量無顯著影響。有研究表明，摘除3片腳葉和2片頂葉，降低了烤后煙葉煙堿和總氮淀粉的含量，提高了鉀含量，降低煙葉吸食中的刺激性，改善煙氣的舒適度［3］。摘除腳葉，剩余葉片光合作用增強，同等條件下的香氣總量增加，這可能是優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)通過調(diào)控水肥運籌和光合作用效率來促進煙葉香氣的積累［21］。有研究認(rèn)為，隨著田間去除不適用煙葉數(shù)量的增多，中性香氣物質(zhì)的含量呈上升趨勢，摘除2片腳葉及2片頂葉、摘除3片腳葉及3片頂葉處理的香氣總量分別比對照增加了50.28%和74.32%［3］。但是，過多摘除頂腳葉（6片以上）可能導(dǎo)致煙株碳氮代謝不協(xié)調(diào)，葉片成熟落黃困難，煙葉烘烤過程中色素降解不充分，進而降低了煙葉品質(zhì)。此外，摘除煙葉數(shù)量過多，雖然在一定程度上提高了煙葉的香氣和質(zhì)量，但是煙葉產(chǎn)值和煙農(nóng)收益因煙葉產(chǎn)量較低而顯著降低，因此應(yīng)當(dāng)在保障種煙收益的基礎(chǔ)上，優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)，提升煙葉質(zhì)量，達到種煙效益與煙葉質(zhì)量的平衡點。該研究表明，打頂后5 d摘除4片腳葉提高煙葉質(zhì)量，可能是這一去葉方式能夠合理調(diào)控烤煙的代謝強度，促進烤后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，既能保障種煙效益，又能提升煙葉感官質(zhì)量。

4 結(jié)論

（1）摘除不適用煙葉顯著影響煙株剩余煙葉的凈光合速率，B3處理（打頂后5 d摘除煙葉）較B1處理（打頂前10 d摘除煙葉）中部葉和上部葉的凈光合速率分別顯著降低46%和38%。

（2）B3處理（打頂后5 d摘除煙葉）煙葉上等煙比例和中上等煙比例均為各處理最高，分別較B1處理提高4.7和1.5百分點，該去葉方式在保障煙葉經(jīng)濟效益，能夠提高優(yōu)質(zhì)煙葉的等級煙比例。

（3）打頂后5 d摘除4片腳葉提高煙葉感官質(zhì)量，這可能是因為該去葉方式能夠合理調(diào)控烤煙的代謝強度，促進烤后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，該去葉方式能夠保障種煙效益、提高優(yōu)質(zhì)煙葉的等級煙比例、提升煙葉感官質(zhì)量。

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