成熟期煙田土壤含水量對中上部煙葉質(zhì)量的影響

摘要：水分是影響煙草生長發(fā)育的重要因素，對煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響。為明確皖南煙區(qū)成熟期煙田中上部葉生長適宜壟體含水量，以烤煙品種云煙87為試驗材料，打頂后通過設(shè)置不同壟體含水量（45%±5%、60%±5%、70%±5%、80%±5%以及常規(guī)對照），研究其對成熟期中上部葉片葉綠素含量、葉片酶活性、烤后煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：中部煙葉葉綠素a、葉綠素總量隨壟體含水量的增加基本不斷增大，各部位煙葉葉綠素b在各處理間無差異；含水量70%±5%條件下中部煙葉可溶性糖、淀粉含量、硝酸還原酶（NR）活性都處于較高水平，上部煙葉無明顯一致趨勢；含水量70%±5%時均價及上等煙比例得到明顯提升，含水量60%±5%為烤后煙葉外觀及感官評吸質(zhì)量最優(yōu)處理。綜合結(jié)論得到，烤煙成熟期間60%～70%的土壤相對含水量能使中上部煙葉品質(zhì)得到改善。

關(guān)鍵詞：煙草；中上部葉；壟體含水量；煙葉質(zhì)量

中圖分類號：S572 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2025）01-0034-06

Abstract： Water is an important factor affecting the growth and development of tobacco， greatly influencing the yield and quality of tobacco leaves. This study aims to determine the suitable ridge water content （SRWC） for the growth of the middle and upper leaves in tobacco fields at the mature stage in southern Anhui tobacco area. The flue-cured tobacco variety 'Yunyan 87' was planted. After topping， five treatments of SRWC were set， including 45%±5%， 60%±5%， 70%±5%， 80%±5%， and conventional control. The effects of SRWC on the chlorophyll content， enzyme activity， yield， and quality of middle and upper tobacco leaves were studied. The results showed that the content of chlorophyll a and total chlorophyll in middle tobacco leaves increased with the increase in SRWC， and that of chlorophyll b in tobacco leaves had no difference among treatments. In the treatment of SRWC=70%±5%， the content of soluble sugar and starch and the activity of nitrate reductase （NR） in the middle leaves were high， while those in upper leaves had no obvious consistent trend. In the treatment of SRWC=70%±5%， the average price and proportion of high-grade tobacco were significantly improved. SRWC=60%±5% was the optimal treatment for the appearance and sensory quality of flue-cured tobacco. In conclusion， the quality of middle and upper tobacco leaves can be improved when SRWC is 60%-70% during the mature stage.

Key words： tobacco; middle and upper leaves; suitable ridge water content; tobacco leaf quality

烤煙葉片大，未成熟葉片含水量在90%以上，成熟葉片高于80%，若葉片含水量減少6%～8%即會出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象[1-2]。煙株水分含量的多少是決定烤煙質(zhì)量的基礎(chǔ)，影響著烤煙內(nèi)葉綠素、酶活性、光合作用等一系列變化，最終影響產(chǎn)量[3]，土壤水分含量高低則是影響烤煙生長和質(zhì)量的重要因素，不同生育時期對其生長最有利的土壤含水量有所不同，團棵期最適宜土壤含水量為65%，旺長期為80%，現(xiàn)蕾期為80%，成熟期為65%[4-5]。土壤水分不足會使煙株代謝紊亂，生長受限[6]，降低煙葉數(shù)量和單葉重量，進而降低產(chǎn)量[7]。高灌水量也會影響煙株中性致香物質(zhì)成分含量[8]。韓錦峰等[9]在研究中表明，成熟期土壤水分虧缺造成煙葉中的化學(xué)成分不協(xié)調(diào)，對品質(zhì)形成造成很大影響，適宜的土壤含水量保證了烤煙化學(xué)品質(zhì)的協(xié)調(diào)性[10]。

池州市（30°30'N，117°30'E）地處長江中下游地區(qū)，是安徽省重要的農(nóng)業(yè)和旅游地域，也是夏季易受極端高溫和持續(xù)性高溫伏旱天氣影響的地區(qū)之一，烤煙成熟期間，6月中旬以后降雨量偏少，季節(jié)性干旱導(dǎo)致土壤持水量偏低，蒸發(fā)量大，高溫高濕，煙葉烤后質(zhì)量下降，影響了煙葉工業(yè)可用性，制約了當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)。

目前國內(nèi)外有關(guān)不同水分對植株生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量影響的研究大多數(shù)集中在小麥、玉米等其他作物上，成熟期水分對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量影響的研究相對較少，且多局限于對烤煙植株生長發(fā)育或產(chǎn)質(zhì)量單因素的分析和探討。筆者研究不同土壤含水量對成熟期中上部煙葉葉綠素、酶活性及烤后煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在找出池州煙區(qū)生態(tài)環(huán)境條件下的烤煙成熟期間適宜水分含量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗品種為云煙87。2023年選擇在池州市東至縣昭潭鎮(zhèn)的典型區(qū)域開展試驗，采用漂浮育苗方式，培育壯苗，移栽時間為3月22日，打頂時間為5月20日。施肥及其他措施按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)要求進行。

1.2 試驗設(shè)計

選擇煙株長勢正常煙田，煙葉打頂后，通過滴灌改變煙株（壟下深度15 cm左右）根際土壤相對含水量，形成4個處理，分別為A（45%±5%）、B（60%±5%）、C（70%±5%）和D（80%±5%），以CK（常規(guī)煙田煙株并實時監(jiān)控土壤相對含水量）為對照。煙株行株距120 cm×50 cm，每行25 m，50株煙/行，單行區(qū)，小區(qū)之間隔一行，共15行。

每處理選擇50～60株煙作為取樣區(qū)，四周埋設(shè)塑料板（高60 cm，其中地下20 cm，地上40 cm）隔斷水分流通，于壟高處固定塑料薄膜覆蓋避雨，壟體保持通風(fēng)，塑料薄膜下預(yù)鋪滴灌水帶。水分傳感器探頭埋設(shè)在壟下15～20 cm，當(dāng)土壤含水量未達到處理設(shè)定的水分控制區(qū)間，使用滴灌補充水分至區(qū)間內(nèi)（其他田間管理同常規(guī)方法，灌溉次數(shù)及方法根據(jù)土壤墑情實施）。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生理指標測定 中部葉打頂后35 d，上部葉打頂45 d后（以對照處理中上部葉片達到成熟狀態(tài)時為標準），每個處理選3株，中、上部葉位各取3片葉片，清洗后用剪刀沿著主脈分成兩半，一半放入液氮中冷凍保存于-20℃冰箱，另一半烘干后用于測定淀粉及糖類物質(zhì)。葉綠素a和葉綠素b使用浸提比色法測定；淀粉、可溶性糖，使用酸水解法-DNS測定總淀粉含量，蒽酮法測定可溶性糖含量[11-12]；硝酸還原酶（NR）活性使用瑞源生物公司硝酸還原酶檢測試劑盒進行測定；丙二醛（MDA）含量使用瑞源生物公司丙二醛檢測試劑盒進行測定。

1.3.2 外觀質(zhì)量 烘烤結(jié)束后取中部葉C3F、上部葉B2F進行分析。各初烤煙葉樣品出炕后根據(jù)GB 2635—1992烤煙分級標準，評價其顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)，身份、油分、色度等外觀質(zhì)量指標。

1.3.3 化學(xué)成分測定 按行業(yè)標準YC/T 162—2011[13]測定烤后煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀離子和氯離子含量。

1.3.4 感官品質(zhì)鑒定 各處理烘烤后的煙葉參照YC/T 138—1998中評價方法[14]，進行感官質(zhì)量評價。

1.3.5 土壤相對含水量監(jiān)測 每7 d使用烘干法測定壟體土壤相對含水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，用SPSS 26進行數(shù)據(jù)顯著性分析，用Origin 2018進行作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 壟體水分監(jiān)測情況

通過連續(xù)對灌水處理后土壤含水量進行監(jiān)測，由圖1可知，自5月29日試驗開展以來，到6月25日中部煙采烤結(jié)束，土壤含水量基本控制在設(shè)置范圍，期間各壟體相對含水量平均值分別為48.46%（A）、62.92%（B）、71.78%（C）、78.90%（D）、50.04%（CK）。

2.2 葉綠素含量

由圖2可知，葉綠素a、葉綠素b以及總?cè)~綠素含量對不同壟體含水量的響應(yīng)不一。中部葉片葉綠素a含量隨著含水量的增加先增大后降低，B、D處理差異顯著，較對照分別增加36.07%和44.26%，含水量越高，葉綠素a含量越高；上部葉片葉綠素a含量趨勢則相反，含水量越高，值越低，A、B處理明顯高于CK，分別增加81.82%和43.18%。中上部葉片葉綠素b含量各處理間差異不顯著，說明含水量的高低對葉綠素b無影響。葉綠素總量變化趨勢變化不一，中部葉片較CK均表現(xiàn)出明顯差異，除A處理低于對照，其他處理均高于對照；上部葉片各處理均高于對照，A、B、C處理差異明顯，較CK分別增加84.62%、53.85%和40.38%。

2.3 可溶性總糖和淀粉

成熟期間，土壤壟體含水量影響中上部葉片內(nèi)可溶性總糖和淀粉含量。由圖3可知，隨著土壤含水量的增加，中部葉片可溶性糖含量較CK均有不同程度的降低，B、D處理差異顯著，較CK分別降低31.61%和44.07%，含水量越高降幅增大；上部葉片各處理間值較中部葉片差異較小，D處理差異不明顯，A、B、C處理較CK分別降低11.28%、22.66%和14.10%，B處理降幅明顯高于其他處理?？偟矸酆孔兓c可溶性總糖含量趨勢基本一致，中部葉片總淀粉含量均低于CK，各處理均表現(xiàn)出明顯差異，B、D處理較其他處理含量下降明顯，較CK分別降低26.74%和29.61%；上部葉片淀粉含量均低于CK，但變化趨勢有所不同，A、C、D處理差異明顯，B處理差異不明顯。

2.4 硝酸還原酶（NR）活性

NR是煙葉生長發(fā)育期間的關(guān)鍵酶，由圖4可知，隨著壟體含水量的增加，中部葉片硝酸還原酶活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，與對照相比，C處理差異顯著，較對照增加45.44%，其他處理與對照差異不顯著；上部葉片NR活性與對照差異不顯著。

2.5 丙二醛（MDA）含量

由圖5可知，MDA含量隨含水量變化不一，中部葉片與CK相比，處理D差異顯著，較CK降低20.41%，其余處理暫未表現(xiàn)顯著差異；上部葉片MDA含量趨勢與中部葉片一致，均在處理D表現(xiàn)出明顯差異，較CK增加21.29%。

2.6 經(jīng)濟性狀

由表1可知，各指標隨著壟體含水量的變化表現(xiàn)趨勢不同，C處理時均價最高，較CK增加0.77%，均價最低的為D處理，較CK降低6.67%；上等煙占比趨勢和均價一致，均以C處理最高，較CK增加2.31%，最低的同樣為D處理，較CK降低10.87%；青雜比例C與CK處理時均為0，最高的為D處理。經(jīng)濟性狀指標結(jié)果基本一致，均表明C處理時煙葉表現(xiàn)最高，含水量大于80%（D處理）時煙葉質(zhì)量下降。

2.7 烤后煙葉外觀質(zhì)量

中上部烤后煙葉外觀質(zhì)量變化如表2，中部葉各處理間以B和D處理時總分最高，C處理最低；上部葉以B和C處理時總分最高，A處理時最低。

2.8 烤后煙葉感官質(zhì)量

通過專家對感官質(zhì)量的評吸結(jié)果（表3）分析，中上部葉片各處理對感官質(zhì)量影響明顯，中部煙葉總分隨含水量增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，以B處理最高，較對照增加9.26%，最低的為D處理，較對照降低2.79%，含水量增加的同時煙葉生青，木質(zhì)氣較明顯，香氣少，余味稍澀；上部煙葉趨勢有所不同，各處理感官質(zhì)量總分均低于對照，隨著含水量的增加煙葉枯焦氣明顯，苦味明顯，口感差。

3 討論與結(jié)論

葉綠素在植物光合作用過程中有著重要的作用，其含量可因多種逆境的脅迫而降低。土壤水分的高低也是影響植物光合作用的重要因素[15]。周冀衡等[16]研究表明當(dāng)土壤干旱增加時，烤煙中葉綠素含量降低，其中葉綠素a相較于葉綠素b更為顯著。在本研究中，不同部位葉綠素含量測定結(jié)果為中部葉片葉綠素a含量隨著含水量的增加先增大后降低，B和D處理差異顯著，含水量越高，葉綠素a含量越高；上部葉片葉綠素a含量趨勢則相反，含水量越高，值越低，A和B處理明顯高于CK；中上部葉片葉綠素b含量各處理間差異不顯著，說明含水量的高低對葉綠素b無影響。中部葉片葉綠素總量除A處理外，其他處理均高于CK；上部葉片各處理均高于CK[17]。

煙草中淀粉代謝及糖代謝離不開水分的參與，在大田生長期過程中遇到干旱脅迫時，對煙草生長產(chǎn)生不利影響。前人研究表明水分過低煙葉淀粉含量，增加了可溶性總糖含量[18]。本研究與前人基本一致，成熟期間隨著土壤含水量的增加，中上部煙葉各處理間淀粉含量均低于CK，中部煙葉各處理差異顯著，其中B、D處理較CK處理下降明顯，上部煙葉A、C和D處理差異明顯。與前人研究不同的是，本研究中隨著土壤含水量的增加，中上部煙葉可溶性糖含量均低于CK，中部葉片B、D處理差異顯著；上部葉片B處理降幅明顯高于其他處理，說明含水量增加的同時，可溶性糖含量降低，水分脅迫煙葉糖含量整體較高[19]。

NR是植物光合作用重要酶之一[20]。前人研究表

明成熟期間土壤含水量增加對NR活性較為顯著[21]，本研究中NR活性隨著壟體含水量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，除C處理外其他處理與CK差異不顯著；上部葉片NR含量與CK差異不顯著。土壤含水量的增加對中部煙葉NR活性大于上部煙葉，其原因可能水分過高，抑制了根系部分呼吸作用，從而減緩了養(yǎng)分的運輸效率，煙葉的光合作用葉受到了一定程度的影響，從而影響NR活性。

MDA含量與細胞質(zhì)膜的膜脂過氧化作用密切相關(guān)，逆境時產(chǎn)生大量活性氧自由基加劇了膜脂過氧化，MDA含量增加[22]。本研究中MDA含量隨含水量增加不斷變大，中上部葉片與CK相比，處理D差異顯著，其余處理暫未表現(xiàn)顯著差異[23]。

產(chǎn)值產(chǎn)量是烤煙經(jīng)濟的核心體現(xiàn)，前人研究表明[24-26]，大田補水充足的田塊，烤煙長勢強，單葉重、產(chǎn)量、產(chǎn)值增加，上等煙比例增高，缺水狀態(tài)下的田塊煙株長勢弱，上述指標受到影響。本研究與其基本一致，水分過多或過少對均價及上等煙比例產(chǎn)生影響，處理C的均價及上等煙比例均最高。

煙葉外觀質(zhì)量是內(nèi)在質(zhì)量在外觀上的反映，良好的土壤水分煙葉的成熟度、油分、葉片結(jié)構(gòu)等外觀質(zhì)量均得到改善[27-28]。在研究中部葉各處理間以B，D處理時總分最高；上部葉以B和C處理時總分最高，土壤含水量在60%左右中上部葉外觀質(zhì)量整理較優(yōu)，各指標均有不同程度的增加。

烤煙生育期內(nèi)的干旱脅迫會對烤煙的品質(zhì)產(chǎn)生影響，成熟期內(nèi)的輕微干旱脅迫有利于烤煙分泌致香物的，增加煙葉的香味和吃味 [29-30]。在研究中，中部煙葉感官質(zhì)量總分隨含水量增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，以B處理最高，含水量增加的同時煙葉生青，木質(zhì)氣較明顯，香氣少，余味稍澀；上部煙葉趨勢有所不同，各處理感官質(zhì)量總分均低于CK，隨著含水量的增加煙葉枯焦氣明顯，苦味明顯，口感差，這可能是由于上部葉長期在水分充足的環(huán)境，從而影響其感官質(zhì)量。

研究結(jié)果表明，打頂后增加壟體含水量有利于改善中上部煙葉質(zhì)量，中部煙葉葉綠素a、葉綠素總量隨壟體含水量的增加基本不斷增大，各部位煙葉葉綠素b在各處理間無差異；根際土壤相對含水量70%±5%條件下中部煙葉可溶性糖、淀粉含量、NR活性都處于較高水平，上部煙葉無明顯一致趨勢；根際土壤相對含水量70%±5%均價及上等煙比例得到明顯提升，含水量60%±5%為烤后煙葉外觀及感官評吸質(zhì)量最優(yōu)處理。在試驗條件下，成熟期間，根際土壤相對含水量為60%～70%時煙葉品質(zhì)能得到改善。

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