不同打頂和采收期對煙葉煙堿含量等性狀影響的研究

徐辰生,徐 茜,陳愛國,鄭國建,彭世文,廖錦建

(1.福建省煙草公司 南平市公司,福建 南平 353000;2.中國農業科學院 煙草研究所,山東 青島 266101)

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不同打頂和采收期對煙葉煙堿含量等性狀影響的研究

徐辰生1,徐 茜1,陳愛國2,鄭國建1,彭世文1,廖錦建1

(1.福建省煙草公司 南平市公司,福建 南平 353000;2.中國農業科學院 煙草研究所,山東 青島 266101)

摘要：采用裂區試驗設計,研究了打頂期和采收期對烤煙葉片煙堿含量等性狀的影響。結果表明:隨著打頂期的推遲,烤煙株高及節距有提高的趨勢,上部倒數1～3葉位的葉長及葉寬顯著或極顯著下降,烤后上部葉單葉重呈下降趨勢,氣候斑點病發生有減少的趨勢,赤星病發生有增加的趨勢；打頂期與采收期對煙葉化學成分含量有極顯著的影響,其中打頂期比采收期的影響更大；推遲打頂期可以明顯提高下部葉的煙堿含量,極顯著提高下部葉的總氮含量,顯著降低上部葉的煙堿含量；在20%～30%中心花開放時打頂并在打頂當天采收下部1～3葉位葉片有利于提高中下部煙葉的煙堿含量。

關鍵詞：打頂；煙堿；采收；烤煙；性狀

打頂是抑制煙株生殖生長、促進營養生長的一種重要措施,其通過協調源庫關系可以明顯促進煙堿的大量合成和積累。成熟度是煙葉質量的第一要素,采收成熟度是獲得優質煙葉的重要基礎,是適度控制煙葉中氮代謝水平和程度、改善碳氮代謝平衡的重要技術。許多研究都表明[1-6]適宜打頂是生產優質煙葉的重要技術措施,打頂會影響煙株的生長發育以及煙葉各種化學成分的變化,尤其是對煙堿的影響較大。關于不同打頂和采收方式對烤煙產量和質量影響的報道很多[7-11],但由于各地氣候及農業技術措施的差異,結論各有不同。因此本試驗開展了不同打頂和采收期對中下部煙葉煙堿含量的影響研究,以期配套適宜的定向調控技術。

1材料與方法

1.1供試材料

試驗材料是烤煙品種K326,采用漂浮育苗方式。

1.2試驗地點

試驗安排在建甌市南雅鎮仁墩村,試驗田土壤質地為砂壤土,排灌方便,地勢平坦,前作為水稻,無病蟲害史。試驗地土壤主要化學成分如下：有機質34.93 g/kg，堿解氮144.56 mg/kg，速效磷4.07 mg/kg，速效鉀39.36 mg/kg，水溶性氯7.466 mg/kg，交換性鈣428.25 mg/kg，交換性鎂41.83 mg/kg， pH值5.25。

1.3試驗設計與處理

試驗采用雙因素裂區試驗設計,以打頂期為主因素，設3個水平：水平A，現蕾打頂；水平B，20%～30%中心花開放時打頂；水平C，30%～50%中心花開放時打頂。以采收期為副因素，設3個水平：水平S1，打頂當天采收下部1～3葉位葉片殺青,其余的適熟采烤；水平S2，打頂5 d后采收下部1～3葉位葉片殺青,其余的適熟采烤；水平S3，打頂10 d后采收下部1～3葉位葉片殺青,其余的適熟采烤。兩個因素共組合成9個處理，每個處理3次重復,小區面積200 m2。試驗小區施純氮112.5 kg/hm2,施用肥料種類有菜籽餅、雞糞、南平煙草專用肥、鈣鎂磷、氫氧化鎂、硝酸鉀、硫酸鉀等,NPK比例為1∶0.7∶2.8,其中有機肥氮占27.5%,全部作為基肥；追肥氮占27.6%,追肥時間及其它各項生產操作措施按照當地烤煙生產技術方案執行。

1.4試驗觀察與數據采集方法

1.4.1田間烤煙生長情況的調查對各處理烤煙進行大田生育期及農藝性狀的觀測,每個小區隨機選取10株有代表性的煙株,在栽后40 d(團棵期)、栽后80 d(采烤前)進行株高、莖圍、葉片數、節距和最大葉面積等農藝性狀的測定。在第3次采烤后(頂葉定型時)，調查各處理倒1、倒2、倒3葉片的長和寬,并計算各葉片的面積。

1.4.2各處理煙株抗逆性的調查于打頂后1周內對試驗各小區的煙株進行赤星病、青枯病、花葉病、氣候斑點病等的調查。

1.4.3烤煙單葉重和經濟性狀的考察煙葉成熟采收時以小區為單位掛牌綁竿,在統一條件下進行烘烤。考察各處理烤后煙葉的產量、產值、均價及上中等煙比例等,并按葉位考察單葉重。

1.4.4煙葉化學成分分析和數據分析各處理取1～3葉位的新鮮煙葉，在微波爐中殺青[12],測定煙堿、氯和鎂含量等；對烤后煙葉分別按部位等級取樣,按相關標準[13]測定其總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀含量等指標。

以離差平方和法計算貢獻率,因子的貢獻率(%)=SSF×100%/(SST-SSE-SSG),式中SSF為變量因素的平方和，SST為總的平方和,SSE為誤差平方和,SSG為區組平方和。采用SAS 9.2進行貢獻率的計算。

2結果與分析

2.1不同打頂和采收期對烤煙主要生育期的影響

從表1可以看出,各處理小區在3月3日同一天移栽,煙株田間長勢均衡,各處理現蕾期一致,A水平于5月5日現蕾打頂,B水平是在20%～30%中心花開放時打頂,比A水平推遲了5 d,而C水平在30%～50%中心花開放時打頂,比A水平推遲了7 d。各水平間雖然打頂期相差7 d,但對煙葉的落黃成熟沒有什么影響,各處理烤煙的腳葉、腰葉及頂葉成熟采烤日期相同,大田生育期相同。

表1　各處理大田烤煙的主要生育期

2.2各處理煙株主要生育期的農藝性狀

從表2可以看出：在團棵期,各處理煙株長勢均衡,各項農藝性狀接近；在采烤前，打頂期對莖圍、葉片數及最大葉面積的影響較小,對株高和節距稍有影響,其中現蕾打頂處理的株高及節距較小,隨著打頂期的推遲株高及節距有提高的趨勢。

頂葉定型期的調查結果(見表3～表4)表明,打頂期顯著或極顯著地影響了上部倒數1～3葉位葉片的生長發育,隨著打頂期的推遲,上部倒數1～3葉位的葉長及葉寬顯著或極顯著下降,以倒數2～3葉位的葉片更為明顯。

2.3各處理煙株的抗逆性

由表5可以看出：各處理的煙株零星發生氣候斑點病,發病率在1.52%～3.03%,病指在0.51～1.01；赤星病發病較為嚴重,發病率在21.21%～47.43%,病指在7.07～16.78；各處理煙株隨著打頂期的推遲,氣候斑點病發生有減少的趨勢,赤星病發生有增加的趨勢。

2.4各處理烤后煙葉單葉重

從表6可以看出,隨著打頂期的推遲,各處理煙株烤后煙的單葉重呈緩慢下降的趨勢,以上部葉單葉重的下降趨勢更為明顯。這個也比較符合“各處理大田煙株頂葉開片面積隨著打頂期的推遲而顯著或極顯著減少”這一規律。

表2　各處理煙株的主要農藝性狀

2.5各處理烤煙的經濟性狀

各處理烤煙的經濟性狀調查(見表7)發現各處理的產量、產值和上等煙比例均無顯著差異,產量在147.47～164.99 kg/667 m2之間,產值在3402.09～3795.88元/667 m2之間,均價在22.22～23.78元/kg,上等煙比例在34.11%～55.11%。3個不同打頂期水平下的產量和產值均以S3小區最高,即打頂后推遲采收對經濟效益有利。在所有處理中，以處理AS3(現蕾打頂、打頂10 d后采收)和BS3(20%～30%中心花開放時打頂、打頂10 d后采收)的烤煙產量和產值較高。

鑒于采收期是副因素，打頂期是主因素，前者是基于后者之上的,因而兩因素間存在復共線性,可以進行嶺回歸分析。嶺回歸分析結果顯示：產值(元/667 m2)=4197.674444+86.10000×打頂期-781.536667×采收期-50.291667×打頂期的平方+27.442500×采收期×打頂期+199.828333×采收期的平方 (F=1.19,P=0.3661)；產值最大響應值出現在BS3處理,擬合最優產值為3787.21元/667 m2。

表3　各處理煙株在頂葉定型期頂葉的開片狀況

注:頂葉定型期即煙葉采烤3次后的日期。

表4　打頂期與頂葉開片性狀間的相關系數

注:“*”和“**”分別表示相關性達顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)水平。下同。

表5　各處理煙株抗逆性調查結果

注:調查日期為5月17日。

表6　各處理不同等級煙葉的單葉重

2.6各處理煙葉的化學成分

表8結果表明,煙堿含量隨打頂與采收方式的變化而呈現出一定的規律性，具體而言：打頂當天采收的3個處理的煙堿含量為1.23%～1.48%,平均1.33%；打頂5 d后采收的3個處理的煙堿含量為1.30%～1.57%,平均1.43%；打頂10 d后采收的3個處理的煙堿含量在1.64%～2.04%,平均1.84%。可以發現,無論在什么時期打頂,隨著打頂后采收期的推遲,煙堿含量均呈上升趨勢,其中打頂后10 d采收的下部葉煙堿含量明顯偏高。此外，煙堿含量隨著打頂期的不同而表現出一定的規律性,即煙堿含量表現為現蕾打頂<30%～50%中心花開放時打頂<20%～30%中心花開放時打頂。

表7　各處理烤煙的產量、質量等經濟性狀

注:用Duncan氏新復極差法進行多重比較,同列數據后附不同小寫字母表示在0.05水平下差異顯著。

表8　各處理下部1～3葉位煙葉殺青后的化學成分

通過表9可以看出,各處理葉片的煙堿含量處于較高水平,4～6葉位葉片的煙堿含量在1.63%～2.74%,9～11葉位葉片的在2.82%～3.24%,倒3～倒5葉位葉片的在3.36%～4.56%。相關分析結果(表10～表11)表明,打頂與采收期對煙葉化學成分有極顯著的影響,其中打頂期比采收期的影響力更大,因此確定適宜的打頂期要更慎重。在本試驗條件下,推遲打頂期可以顯著降低下部煙葉的總糖、還原糖含量和糖堿比,極顯著提高下部葉片的總氮含量,極顯著地降低中部葉片的兩糖比,顯著降低上部葉片的煙堿含量,顯著提高上部葉片的總糖、還原糖含量和糖堿比。隨著打頂后采收期的推遲,煙葉的氧化鉀含量有增加趨勢,尤其是中部葉片。

部位間煙堿分配比例和煙堿含量的結果(表12)表明：在打頂期不同水平中以B水平(20%～30%中心花開放時打頂)對提高中下部煙葉煙堿分配比例的效果最好；在采收期不同水平中以S1水平(打頂當天采收1～3葉位煙葉)的效果最好。

考慮到采收期試驗是在打頂期試驗的基礎上進行的,結合不同部位煙堿含量的變化(圖1),筆者認為BS1處理具有較好的提高中下部葉片煙堿含量的效果,且不同部位間煙堿含量差異較小。

2.7不同打頂和采收期對經濟收益和煙堿含量的貢獻率

雙因素裂區設計貢獻率分析結果(表13)表明：單位面積產值主要受采收期的影響,其次是打頂期；下部葉及上部葉的煙堿含量主要受打頂期的影響,其次是采收期；中部葉的煙堿含量主要受采收期的影響；部位間煙堿分配比例主要受打頂期的影響,其次是采收期,但打頂期與采收期互作效應明顯。因此適期打頂是調控部位間煙堿分配比例的重要措施,其次是適期采收。

圖1　不同處理下不同部位煙葉的煙堿含量

表10　打頂期與煙葉其它化學成分含量間的相關系數

表11　采收期與煙葉其它化學成分含量間的相關系數

表12　不同因素水平下的烤煙部位間煙堿分配比例

3結論與討論

在本試驗條件下,各處理煙株大田生長發育較為平衡,大田生育期相同。打頂期對莖圍、葉片數及最大葉面積的影響較小,對株高和節距稍有影響；隨著打頂期的推遲,上部倒數1～3葉位的葉長及葉寬顯著或極顯著下降,尤其是倒數2～3葉位葉片。各處理煙株隨著打頂期的推遲,氣候斑點病發生有減少的趨勢,赤星病發生有增加的趨勢。

表13　打頂和采收期對煙草經濟收益和煙堿含量貢獻率的影響

隨著打頂期的推遲,單葉重呈緩慢下降的趨勢；經濟效益以BS3處理最優,但不同處理間的單位面積產值差異不顯著；BS1處理具有較好的提高中下部葉片煙堿含量的效果,且不同部位間葉片煙堿含量差異較小。因此建議采取BS1處理(在20%～30%中心花開放時打頂,在打頂當天采收下部1～3葉位葉片),這有利于提高中下部煙葉的煙堿含量,而對單位面積產值無不良影響。

參考文獻:

[1] 中國農業科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海:上海科學技術出版社,2005:373-384.

[2] 董清山.移栽和打頂期對曬煙煙堿積累的影響[J].黑龍江農業科學,2006(5):47-48.

[3] 林建楓,魏星.打頂方式對烤煙農藝性狀及產量和質量的影響[J].甘肅農業科學,2011(1):20-23.

[4] 高貴,田野,邵忠順,等.留葉數和留葉方式對上部葉煙堿含量的影響[J].耕作與栽培,2005(5):26-27.

[5] 許自成.打頂后烤煙葉片酶活性、鉀及煙堿含量的調控技術研究[J].植物營養與肥料學報,2006,12(5):701-705.

[6] 黃一蘭,王瑞強,王雪仁,等.打頂期與留葉數對烤煙產質量及內在化學成分的影響[J].中國煙草科學,2004,25(4):18-22.

[7] 詹金華,雷永和.三明煙區特色產業新舉措[J].中國煙草科學,2002,23(4):27-29.

[8] 汪孝國,王小東,昝京宜.三門峽煙區烤煙質量可用性綜合評價[J].河南農業科學,2008(5):49-52.

[9] 黎妍妍,黃元炯,許自成,等.河南煙區煙葉質量可用性的綜合評價[J].安徽農業科學,2006,34(9):1903-1904.

[10] 陳宜軍,齊紹武,夏凱,等.不同時間二次打頂對烤煙上部葉生物量和鉀含量的影響[J].作物研究,2007,21(5):746-747.

[11] 余志虹,陳建軍,林銳鋒,等.不同打頂方式對烤煙農藝性狀及上部葉可用性的影響[J].華南農業大學學報,2012,33(4):430-433.

[12] 陶曉秋,黃玫.殺青方法對煙葉化學成分影響的研究[J].現代農業科技,2008(16):180-183.

[13] 栗世勇.煙草技術標準匯編[M].北京:北京科學技術出版社,1991.

(責任編輯:黃榮華)

Study on Effects of Different Topping and Collection Periods on

Nicotine Content and Other Characters of Flue-cured Tobacco

XU Chen-sheng1, XU Qian1, CHEN Ai-guo2, ZHENG Guo-jian1, PENG Shi-wen1, LIAO Jin-jian1

(1. Nanping Tobacco Company of Fujian Province, Nanping 353000, China; 2. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China)

Abstract：Using split plot design, the effects of different parts of the content of nicotine were studied by different topping stages and different collection periods, The results showed that each processing tobacco height and pitch had a tendency to increase as time delay of topping, 1～3 leaf upper the bottom on the leaf length and width of significant or extremely significant decreased, single leaf weight decreased accordingly after baking upper leaf, tobacco weather fleck had a tendency to reduce, tobacco brown spot had a tendency to increase. Different topping stages and different collection periods had a significantly influence on tobacco leaf chemical components, the topping period was greater than harvesting time influence. As time delay of topping, the lower leaf nicotine had obviously improved, significantly improved the lower leaf total nitrogen content, significantly reduced nicotine content of upper leaves; When the flowers open 20%～30% of the center and Lower leaves 1～3 leaf harvest the day of topping, could improve the middle and lower nicotine content.

Key words：Topping; Nicotine; Collection; Flue-cured tobacco; Traits

中圖分類號：S572.091

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8581(2016)01-0045-06

作者簡介：徐辰生(1978─),男,河南社旗人,農藝師,碩士,主要從事烤煙生產科技管理工作。

基金項目：福建省煙草公司南平市公司煙草農業科技項目“提高中下部煙葉煙堿含量技術研究與應用”(NYK2013-04-3)。

收稿日期：2015-06-19