南平煙區抗寒優質烤煙新品種選育研究

吳佳溶，陳志厚，徐 茜，徐辰生

(福建省煙草農業科學研究所 南平分所，福建 南平 353000)

溫度是影響作物生長和分布的一種重要的生態因子，在作物遺傳背景限制的前提下，對作物某些生長發育過程起著決定性作用[1]。煙草原產于熱帶，是喜溫作物，最適生長溫度是25～28 ℃，低于10～13 ℃時生長停止，1～2 ℃時煙株死亡[2]。煙草幼苗受到冷害或凍害后，植物體內會發生一系列的生理生化反應，其光合作用、MDA含量和根系活力等指標，均會產生相應的變化[3-7]。移栽大田后，低溫會誘導早花，嚴重影響煙葉的產質量[8-9]。

目前，南平煙區生產期間煙葉生育的時間非常受限制，前冷后熱的氣候條件已成為優質煙葉生產的主要制約因素。采用栽培技術來緩解氣候脅迫是有限的，培育抗寒且優質的烤煙品種是提高南平煙區煙葉產質量、保障煙葉生產穩定，實現可持續發展的最基本最經濟最有效的途徑之一。CB-1為南平市當前主栽抗寒早春煙品種，抗寒性較強，且產質量為廣大煙農所認同。本研究以CB-1為對照，通過苗期低溫脅迫和煙株大田表現兩階段試驗，來篩選適合南平煙區生態特點的新品種，以期為南平煙區抗寒優質品種的選育奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗品種

供試品種為福建省煙草農業科學研究所南平分所選育的新品種，共9個，分別為NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1501、NF1502、NF1503、NF1505和NF1506，以CB-1為對照。

1.2 試驗地點

南平市煙草公司煙科分所試驗場。

1.3 試驗設計與處理

1.3.1 苗期低溫脅迫 選擇生長一致的5～6片真葉期的煙苗，分兩組進行處理。處理1：對照，未進行低溫脅迫，全程在育苗大棚；處理2：室外自然脅迫4 d，然后重新取回育苗大棚恢復生長4 d。低溫脅迫期間白天室外與大棚溫度見表1。

表1 2016年低溫脅迫期間棚內、外溫度

1.3.2 大田表現 采用完全隨機區組設計，3次重復，共30個小區，每小區種植50～100株，株行距為0.5 m×1.2 m，施肥量以純氮計，對照CB-1 6.5 kg/667 m2，其余供試品種7.5 kg/667 m2，NPK比例為1∶0.8∶2.8。播栽期與對照CB-1相同，其他田間管理及病蟲害防治同當地常規。

1.4 試驗觀察與測定

1.4.1 苗期低溫脅迫 低溫脅迫4 d后，對每株煙苗的冷害癥狀進行分級，冷害指數=∑(各級株數×級數)/總株數[10]。恢復生長4 d后，以自下而上第3片葉子為取樣葉，并測定葉綠素SPAD值(葉綠素測定儀SPAD-502)、MDA值(硫代巴比妥酸法)[11]和根系活力(TTC法)[11]。

1.4.2 大田表現 調查早花率。各處理單采單收，測定產量、產值、均價及上等煙比例等。每小區定30株，每株取第8～12葉位全部煙葉(混合樣)，對煙葉化學成分進行測定。

1.5 試驗數據統計

試驗數據采用SPSS 13.0和Excel 2007軟件進行統計與分析。

2 結果與分析

2.1 苗期低溫脅迫

2.1.1 低溫脅迫對煙苗冷害指數的影響 由表2可以看出，低溫脅迫4 d后，各品種均表現出冷害癥狀，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1503和NF1505的冷害指數比CB-1低，NF1502的冷害指數與CB-1一致，NF1501和NF1506的冷害指數則高于CB-1。

表2 低溫脅迫對不同品種凍害指數的影響

2.1.2 低溫脅迫對煙苗葉綠素SPAD值的影響 由圖1可以看出，與大棚未脅迫的處理對比，各品種在經過低溫脅迫處理后，葉綠素SPAD值均表現出不同程度的下降；從下降的幅度來看，NF1502達到最高，為20.08%，NF1407最低，為2.73%，其中，NF1405、NF1407、NF1501、NF1503和NF1505的下降幅度比CB-1小，說明這幾個品種的葉綠素SPAD值在低溫脅迫下表現出比CB-1較弱的敏感性，NF1307、NF1404、NF1502和NF1506則表現出比CB-1較強的敏感性。

圖1 低溫脅迫對不同品種SPAD值的影響

2.1.3 低溫脅迫對煙苗MDA含量的影響 由圖2可以看出，與大棚未脅迫的處理對比，各品種在經過低溫脅迫處理后，MDA含量均表現出不同程度的上升；從上升的幅度來看，CB-1最高，達到35.89%，NF1307最低，為3.54%，供試品種的上升幅度均比CB-1小，說明供試品種的MDA含量在低溫脅迫下均表現出比CB-1較弱的敏感性。

圖2 低溫脅迫對不同品種MDA含量的影響

2.1.4 低溫脅迫對煙苗根系活力的影響 由圖3可以看出，與大棚未脅迫的處理對比，各品種在經過低溫脅迫處理后，根系活力均表現出不同程度的下降；從下降的幅度來看，NF1502最高，達到49.05%，NF1501最低，為10.80%，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1501、NF1503和NF1505的下降幅度比CB-1小，說明這幾個品種的根系活力在低溫脅迫下表現出比CB-1較弱的敏感性，NF1502和NF1506則表現出比CB-1較強的敏感性。

圖3 低溫脅迫對不同品種根系活力的影響

2.2 大田表現

2.2.1 各品種早花率調查 供試9個品種以及對照CB-1均未發現早花現象。

2.2.2 各品種烤后煙單葉重及質量經濟性狀分析

由表3可以看出，各品種產量在123.60～166.76 kg/667 m2之間，呈極顯著差異；各品種產值在2207.72～4061.43元/667 m2之間，呈極顯著差異；各品種均價在17.82～24.37元/kg之間，呈極顯著差異；各品種上等煙比例在10.20%～30.73%之間，呈極顯著差異；各品種中等煙比例在54.56%～71.25%之間，無顯著差異。

與對照CB-1比較，在產量方面，供試品種除了NF1506，其余品種產量均高于對照品種CB-1，NF1405最高，其中，NF1404、NF1405、NF1407和NF1503達到極顯著水平，NF1502達到顯著水平；在產值方面，供試品種除了NF1506，其余品種產量均高于對照品種CB-1，NF1405最高，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1502和NF1503達到極顯著水平；在均價方面，供試品種除了NF1506，其余品種產量均高于對照品種CB-1，NF1405最高，其中，NF1405和NF1502達到極顯著水平，NF1307和NF1407達到顯著水平；在上等煙比例方面，所有供試品種均比對照CB-1高，NF1407最高，其中，NF1307、NF1405、NF1407、NF1501、NF1502和NF1505達到極顯著水平。

表3 各品種質量經濟性狀分析

注：*、**分別表示差異達到顯著、極顯著水平。

2.2.3 各品種烤后煙葉化學成分分析 各品種烤后煙葉化學成分檢測樣品由8～12葉位混合組成，正常位于煙株下二棚至上二棚之間。由表4可以看出，NF1404、NF1405、NF1407和對照CB-1均比南平煙區中部葉煙堿(2.0%～3.0%)的標準低，其中NF1404和NF1405比對照CB-1低，其余供試品種煙堿均高于對照CB-1，且符合南平煙區中部葉煙堿(2.0%～3.0%)的標準；各品種總糖均符合南平煙區中部葉(23%～29%)的標準；各品種還原糖除了NF1503，其余品種均超過南平煙區中部葉(20%～23%)的標準；各品種總氮均符合南平煙區中部葉(1.4%～2.2%)的標準；各品種鉀均符合南平煙區中部葉(>2%)的標準；糖堿比除了NF1404略高，NF1503略低，其余品種均符合南平煙區中部葉(8.5～13.5)的標準；各品種兩糖比均符合南平煙區中部葉(>0.75)的標準；各品種氮堿比均符合南平煙區中部葉(0.7～1.0)的標準。綜合來看，各品種除了還原糖略高一點點，化學成分協調，符合南平煙區中部葉的標準。

3 討論

3.1 苗期低溫脅迫

低溫脅迫處理后，各品種均出現冷害現象，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1503和NF1505的冷害指數比CB-1低，NF1502與CB-1一致。

葉綠素含量是直接影響植物生長狀況的重要生理指標，可以直接反映逆境下植物受損傷程度的大小[12]。溫度脅迫使植物葉片受到一定程度的傷害，葉綠素的正常代謝出現紊亂，葉綠素合成下降[13]。在本研究中，各品種的SPAD值在低溫脅迫下均表現出不同程度的下降，其中，NF1405、NF1407、NF1501、NF1503和NF1505表現出比CB-1較弱的敏感性。

表4 各品種烤后煙葉化學成分分析

植物在低溫脅迫下，對冷害最敏感的質膜結構首先受到破壞，加劇了細胞膜脂過氧化作用，并伴隨著MDA含量的增加，使植物遭受傷害[14]。本研究表明，各品種的MDA含量在低溫脅迫下均表現出不同程度的上升，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1501、NF1502、NF1503、NF1505和NF1506均表現出比CB-1較弱的敏感性。

苗期低溫會對煙草幼苗根系造成一定的傷害，從而引起根系活力的降低[15]。本研究表明，各品種的根系活力在低溫脅迫下，均表現出不通過程度的下降，其中，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1501、NF1503和NF1505表現出比CB-1較弱的敏感性。

綜合4個指標來看，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1501、NF1503和NF1505對低溫脅迫表現出比CB-1較弱的敏感性，其抗寒能力比CB-1較強。

3.2 大田表現

供試9個品種以及對照CB-1均未發現早花現象。

在產量方面，NF1404、NF1405、NF1407和NF1503極顯著高于對照CB-1，NF1502顯著高于對照CB-1；在產值方面，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1502和NF1503極顯著高于對照CB-1；在均價方面，NF1405和NF1502極顯著高于對照CB-1，NF1307和NF1407顯著高于對照CB-1；在上等煙比例方面，NF1307、NF1405、NF1407、NF1501、NF1502和NF1505極顯著高于對照CB-1；各品種中等煙比例未存在差異。

各品種8～12葉位混合樣除了還原糖略高一點點，化學成分協調，均符合南平煙區中部葉的標準。

綜合來看，NF1307、NF1404、NF1405、NF1407、NF1502和NF1503在煙葉產質量上比對照CB-1表現較優。

4 結論

綜合苗期低溫脅迫和田間小區試驗數據，建議NF1307、NF1404、NF1405、NF1407和NF1503繼續進入下一階段南平煙區抗寒優質烤煙新品種的研究。

參考文獻：

[1] 沈漫,王明庥,黃敏仁.植物抗寒機理研究進展[J].植物學通報,1997,14(2):1-8.

[2] 韓錦峰.煙草栽培生理學[M].北京:農業出版社,2003:20.

[3] 晉艷,楊宇虹,華水金,等.低溫脅迫對烤煙保護性酶類及碳和氮化合物的影響[J].西南師范大學:自然科學版,2007,32(3):74-79.

[4] 宋正熊,朱列書,尹佳,等.低溫脅迫對煙草幼苗生化指標的影響及相關性分析[J].江西農業學報,2014,26(2):99-101,105.

[5] 李奇,吳繼忠,項波卡,等.不同烤煙品種苗期質膜滲透性和光合作用對低溫的響應[J].安徽農學通報:下半月刊,2011,17(20):26-28,82.

[6] 張小良,何康,王靖淵,等.低溫持續時間對烤煙苗期農藝性狀與生理特性的影響[J].作物研究,2015,29(2):152-155.

[7] 陳綺翎,黃璇,周越,等.溫度脅迫對不同烤煙品種幼苗生長及生理指標的影響[J].云南農業大學學報:自然科學,2016,31(3):462-468.

[8] 劉成偉,郭仕平,何余勇.低溫脅迫對不同品種和苗齡烤煙早花發生的影響[J].江西農業學報,2012,24(3):132-134.

[9] 沈少君,郭學清,鄭玉木,等.低溫脅迫對烤煙生長和產質量的影響[J].中國煙草科學,2010,31(6):35-37.

[10] 樊治成,賈洪玉,郭洪蕓,等.西葫蘆耐冷性生理指標研究[J].園藝學報,1999,26(5):309-313.

[11] 張志良,翟偉菁.植物生理學實驗指導[M].北京:高等教育出版社,2002.

[12] 張燕,方力,姚照兵,等.PEG和低溫脅迫對煙草幼苗某些生理特性的影響[J].吉林農業大學學報,2002,24(6):14-19.

[13] 崔翠,李君可,周清元,等.溫度脅迫下烤煙幼苗的生理生態響應研究[J].農機化研究,2012,34(1):185-189.

[14] 潘明君,尹永強,沈方科,等.調環酸鈣對低溫脅迫下煙草幼苗生理指標的影響[J].西南農業學報,2016,29(2):288-293.

[15] 李天來,高曉倩,劉玉鳳,等.夜間低溫脅迫下鈣對番茄幼苗根系活力及活性氧代謝的調控作用[J].西北農業學報,2011,20(8):127-132.