烤煙葉片形狀因素與葉片水分關系研究

張娟利， 楊六生， 毛自娟， 李小梅， 曹高欽， 張超越

(興義民族師范學院，貴州興義 562400)

Note：Sampling was carried out in sunny day；temperature was 24 ℃.

Note：Correlation coefficient between the leaf moisture rate and the leaf width and stretching rate and leaf area with and without mulching were all smaller than 0.100 0.

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烤煙葉片形狀因素與葉片水分關系研究

張娟利， 楊六生， 毛自娟， 李小梅， 曹高欽， 張超越

(興義民族師范學院，貴州興義 562400)

[目的]探明烤煙鮮葉的形狀因素與其水分之間的關系規律。[方法]以云煙99為試驗材料，選取其處于旺長期的鮮葉60片，采用傳統方法測定葉片的形狀因素參數及水分參數并進行分析。[結果]覆膜及未覆膜的烤煙鮮葉葉片重量和葉片含水量均隨葉片長度、葉片寬度的增加呈近似直線的增加，且葉片寬度對其影響比葉片長度對其影響顯著，因此可以選擇葉片寬度作為診斷葉片重量和含水量大小的主要因素；鮮煙葉含水率與葉片寬度、葉片伸縮率和葉片面積這些形狀因素相關性很小，線性相關系數幾乎為0；未覆膜的葉片含水率稍大于覆膜的葉片含水率，所以在旺長期雨量充足的情況下，覆膜對保水作用不大。[結論]可選擇葉片寬度作為診斷葉片重量和含水量大小的主要因素。

烤煙；葉片形狀因素；葉片水分；葉片重量

葉片作為作物進行光合作用和蒸騰作用的主要器官，其大小、紋理和顏色等外觀形態特征反映了作物的生長狀態，比如作物的水分、營養和生長信息等，根據作物水分生理特征，葉片含水量不同時，葉片形狀大小等外部形態也會表現出不同的反應，例如水分不足時，煙葉發育不良，其葉片面積和寬度等就會較小[1-2]。目前已有不少研究采用圖像處理來診斷作物葉片與其水分關系[1-2]，均取得了一定的研究成果。但該方法主要是用于試驗研究，而實際生產中多以傳統方法來判斷煙葉是否缺水。為了找到簡單、易行、準確度高的煙葉缺水判斷方法，筆者展開試驗，對烤煙鮮葉的形狀因素(葉片寬度、葉片長度、葉片面積和葉片伸縮率)與其水分之間的關系進行研究，以期為煙農合理灌溉煙株提供理論依據。1材料與方法

1.1試驗材料試驗于2015年在貴州省興義市烏沙鎮進行。試驗地土壤質地為黃土壤[3]。供試品種為云煙99。供

試植株共20株，在同一地塊中，其中10株覆膜。

1.2試驗方法在烤煙旺長期(7月8日)采摘鮮煙葉60片，其中30片采摘于覆蓋地膜的植株，剩余的30片采摘于未覆膜植株，此時的植株及土壤參數如表1所示。對采摘的鮮煙葉進行最大葉長和最大葉寬的測量，并立即稱重，即為葉片的濕重；然后將葉片置AM-HG40型電熱鼓風烘箱中于107 ℃下烘干，當間隔1 h重量恒定時，此重量即為葉片的干重。計算葉片含水率、葉片面積、葉片伸縮率：

w0=(w1-w2)/w1×100%

(1)

S=L×W

(2)

H=L/W

(3)

式中，w0為葉片含水率(%)；w1為葉片濕重(g)；w2為葉片干重(g)；S為葉片面積(cm2)；H為葉片伸縮率；L為最大葉長(cm)；W為最大葉寬(cm)。

表1　植株及土壤參數

注：采樣時為晴天，氣溫24 ℃。

Note：Sampling was carried out in sunny day；temperature was 24 ℃.

1.3數據處理采用Excel軟件對試驗數據進行處理，繪制散點圖并進行線性分析。

2　結果與分析

2.1烤煙葉片形狀因素對其重量的影響由圖1～6可以看出，覆膜及未覆膜的烤煙其處于旺長期的葉片重量(濕重、干重)和葉片含水量受其形狀大小影響的趨勢是相同的，均隨葉片長度或葉片寬度的增加而呈近似線性的增加；但是葉片重量(濕重、干重)和葉片含水量隨葉片寬度的變化曲線要陡峭些，隨葉片長度的變化曲線要舒緩些，可見葉片寬度對其重量的影響較為顯著，因此可選擇葉片寬度作為葉片的主要影響因素。由表2可以看出，葉片寬度、葉片長度與葉片重量及葉片含水量的相關系數均較大，說明選擇葉片寬度和葉片長度作為葉片重量和葉片含水量的影響因素較為妥當，且葉片重量和葉片含水量與葉片寬度的相關系數均大于葉片重量和葉片含水量與葉片長度的相關系數，進一步說明葉片寬度是葉片重量和葉片含水量的主要影響因素。

圖1　葉片濕重隨葉片長度變化Fig.1　Changes of leaf length with leaf wet weight

圖2　葉片濕重隨葉片寬度變化Fig.2　Changes of leaf width with leaf wet weight

圖3　葉片干重隨葉片長度變化Fig.3　Changes of leaf length with leaf dry weight

圖4　葉片干重隨葉片寬度變化Fig.4　Changes of leaf width with leaf dry weight

圖5　葉片含水量隨葉片長度變化Fig.5　Changes of leaf moisture content with leaf length

圖6　葉片含水量隨葉片寬度變化Fig.6　Changes of leaf moisture content with leaf width

2.2烤煙葉片形狀因素對其含水率的影響由圖7～9可知，旺長期的烤煙葉片含水率隨葉片寬度、葉片伸縮率和葉片面積的增加呈趨近于水平線變化，該時期的煙葉含水率與其形狀因素的相關性均很小，相關系數均小于0.100 0，并且3種因素對葉片含水率的影響幾乎相同；在葉片形狀因素相

表2烤煙葉片形狀因素與葉片重量、葉片含水量之間的相關系數

Table 2Correlation coefficient between the leaf shape factor and the leaf weight and moisture content of flue-cured tobacco

指標Index覆膜Mulching葉片長度Leaflength葉片寬度Leafwith未覆膜Nomulching葉片長度Leaflength葉片寬度Leafwith濕重Wetweight0.86610.86110.77990.8743干重Dryweight0.87120.89160.68630.8375含水量Moisturecontent0.85900.85140.78570.8715

注：覆膜、未覆膜的煙葉含水率與葉片寬度、葉片伸縮率、葉片面積的相關系數均小于0.100 0。

Note：Correlation coefficient between the leaf moisture rate and the leaf width and stretching rate and leaf area with and without mulching were all smaller than 0.100 0.

同的情況下，未覆膜的葉片含水率平均值稍高于覆膜的葉片含水率，這是因為烤煙旺長期間雨量充分，未覆膜的土壤含水率稍大于覆膜的土壤含水率，這也說明烤煙的旺長期處于水分適宜時期[4-6]。

圖7　葉片含水率隨葉片寬度變化Fig.7　Changes of leaf moisture percentage with leaf width

圖8　葉片含水率隨葉片伸縮率變化Fig.8　Changes of leaf moisture percentage with leaf stretching rate

3　結論與討論

該研究結果表明：覆膜及未覆膜的烤煙鮮葉葉片重量和葉片含水量均隨葉片長度、葉片寬度的增加呈近似直線的增

圖9　葉片含水率隨葉片面積變化Fig.9　Changes of leaf moisture percentage with leaf area

加，且葉片寬度對其影響比葉片長度對其影響顯著，因此可以選擇葉片寬度作為診斷葉片重量和葉片含水量大小的主要因素；鮮煙葉葉片含水率與葉片寬度、葉片伸縮率和葉片面積這些形狀因素相關性很小，線性相關系數幾乎為0，說明煙葉含水率幾乎不受葉片寬度、葉片伸縮率和葉片面積的影響，該結論與甘露萍等[2]的研究結論不一致，這可能與供試品種及研究地域的不同有關；未覆膜的葉片含水率稍大于覆膜的葉片含水率，所以在旺長期雨量充足的情況下，覆膜對保水作用不大。

[1] 徐騰飛，韓文霆，孫瑜.基于圖像處理的玉米葉片含水率診斷方法研究[J].干旱地區農業研究，2013(1)：95-100.

[2] 甘露萍，謝守勇.基于計算機視覺的烤煙鮮煙葉含水量無損檢測及MATLAB 實現[J].西南大學學報，2009(7)：165-170.

[3] 黔西南州煙草土壤區劃[EB/OL].[2016-05-07].http：//www.doc88.com/p-732455683377.html.

[4] 崔保偉，陸引罡，張振中，等.不同生育期水分脅迫對烤煙生理特性及化學品質的影響[J].中國煙草科學，2009，30(3)：19-23.

[5] 李進平，陳振國，楊艷華，等.水分條件對烤煙生理指標的影響及適宜土壤水分指標研究[J].灌溉排水學報，2007，26(1)：93-96.

[6] 阿吉艾克拜爾，邵孝侯，鐘華，等.調虧灌溉及其對煙草生長發育的影響研究[J].河海大學學報，2006，34(2)：171-174.

Correlation between Leaf Moisture Content and Shape Factor of Flue-cured Tobacco Leaves

ZHANG Juan-li, YANG Liu-sheng, MAO Zi-juan et al

(Xingyi Normal University for Nationalities, Xingyi, Guizhou 562400)

[Objective] To explore the relation laws between moisture content and shape factor of flue-cured tobacco leaves. [Method] With Yunyan 99 as the test material, 60 fresh leaves at vigorous growing stage were selected. Traditional method was used to detect the shape factor parameters of leaves and the moisture parameters. [Result] Leaf weight and leaf moisture content of flue-cured tobacco fresh leaves with or without mulching showed approximate linear increase with the enhancement of leaf length and width. However, leaf width had more significant impacts than leaf length. Therefore, leaf width could be selected as the main factor to diagnose leaf weight and moisture content. Moisture content of fresh tobacco leaves had very small correlation with leaf width, leaf stretching rate and leaf area. The linear correlation coefficient was almost 0. Leaf moisture content without mulching was slightly greater than that with mulching. Therefore, under the abundant rainfall in vigorous growing stage, mulching had poor soil water retention. [Conclusion] Leaf width can be selected as the main factor to diagnose leaf weight and moisture content.

Flue-cured tobacco; Leaf shape factor; Leaf moisture content; Leaf weight

2014年貴州省科學技術廳 興義民族師范學院聯合基金項目(黔科合LH字[2014]7412號)；貴州省高等學校大學生創新創業訓練計劃項目(201410666010)。

張娟利(1974- )，女，陜西岐山人，教授，碩士，從事物理學和農機工程研究。

2016-06-22

S 572

A

0517-6611(2016)22-037-03