摘除下部鮮煙葉對江西烤煙化學成分的影響

張海偉，劉潤生，王玉勝，葉為民，邵雪蓮，何寬信

(1.江西省煙葉科學研究所，江西 南昌 330025；2.贛州市煙草公司 瑞金分公司，江西 瑞金 342500；3.廣東中煙工業有限責任公司，廣東 廣州 510385)

靠近煙株下部的煙葉，由于光照不良易導致干物質積累不足，煙葉素質和工業可用性較差。國家煙草專賣局提出進行下部葉優化處理的根本目的在于提高煙葉質量，提升產出煙葉的工業可用性。危阜斌等[1]研究表明：不同煙葉優化結構措施對大田煙株的株高、頂部葉面積，以及烤后煙葉的單葉重、葉片結構、色度和感官評吸質量的影響較大。歐陽磊等[2]認為，打葉數對烤煙產量、產值、均價和中上等煙比例均有極顯著影響。具體到下部葉打葉時間和打葉數量的研究，郭芳軍等[3]認為，打頂時優化底腳葉的處理較好，烤后煙葉化學成分相對協調。鄒凱等[4]研究認為，邵陽煙區烤煙以打頂時摘除下部2片煙葉效果最佳。馮玉龍[5]研究表明，在梅州煙區，種植密度為16500株/hm2時，以打頂時摘除3片下部葉，同時摘除1片頂葉的處理煙葉化學成分較為協調。江厚龍等[6]研究認為，不同肥力煙田的烤煙下部葉處理技術應有所差異，高肥力煙田打葉數量應少于低肥力煙田。

綜合各方研究可以看出，優化下部老化葉片有利于提升煙葉產質量，但受到生態、土壤、施肥技術的影響，不同產區下部葉優化處理的時間和數量有較大差異。有關下部葉處理對烤煙生長過程中各部位煙葉養分和碳氮代謝產物影響的研究相對較少，尤其是在東南多雨煙區，類似的研究鮮有報道。本文擬將下部葉處理的時間和打葉數量2個因素進行組合，深入研究不同措施對煙葉養分吸收分配、碳氮代謝產物的影響，探索適宜江西生態條件的下部煙葉處理技術，為優化煙葉等級結構、提高煙葉品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料和土壤理化性狀

試驗選擇在瑞金煙葉科技示范園進行。供試烤煙品種為云煙87，包衣種濕潤育苗移栽。試驗田土壤肥力中等、均勻、地面平整、靠近水源，近2年未做過農作物肥料試驗，無病蟲害發生。土壤質地為砂質，基本理化性質為pH值為5.4、有機質19.5 g/kg、速效氮91.5 mg/kg、速效磷24.0 mg/kg、速效鉀97.3 mg/kg、氯離子0.13 mg/kg、陽離子交換量18.4 cmol/kg。

1.2 試驗設計

按照摘除下部葉的時間和打葉數量不同設置6個處理(表1)，各處理隨機區組排列，每個處理3次重復。各小區所用肥料相同，菜籽餅有機肥用量均為750 kg/hm2，純氮肥用量為135 kg/hm2，氮磷鉀比例為1∶1∶3。每個小區植煙60株，行株距為1.2 m×0.5 m，生產管理措施采用當地常規方法。

表1 試驗設計

1.3 試驗方法

2015年3月7日移栽。追肥中的煙草專用肥于移栽后20 d干施于煙株根系周圍，硝酸鉀、硫酸鉀在移栽后第7、14、21、28 d分4次對水混勻澆施。各處理于5月1日統一摘除2片底腳葉，然后選擇代表性煙株對自下向上第6葉位(下部葉)、10葉位(中部葉)、16葉位(上部葉)煙葉進行掛牌標記。5月11日在小區內有50%煙株中心花開放時一次性打頂。

1.4 測定項目

分別于打頂后第6天和第15天，對各處理第6葉位葉片取樣，殺青烘干后測定氮、磷、鉀養分含量；于打頂后第6、15、30、45 d，各處理分別取第10葉位和第16葉位葉片殺青烘干，測定烤煙的氮、磷、鉀、碳水化合物和含氮化合物含量；煙葉采收烘烤后各處理分別取第10葉位和第16葉位煙葉1 kg，測定烤煙的常規化學成分。

1.5 統計方法

采用SPASS 19.0軟件對試驗數據進行處理和統計分析，采用Duncan法進行多重比較，英文小寫字母a、b、c等表示5%差異顯著性水平。

2 結果與分析

2.1 不同處理對下部葉氮磷鉀含量的影響

由表2可知，摘除下部葉的時間和打葉數量對打頂后第6葉位養分含量均有一定影響。打葉數量相同時，隨著打葉時間延遲，第6葉位的氮、鉀含量先升后降，磷含量變化較小。打頂后第1天摘除下部葉時第6葉位的氮、鉀含量最高。同一打葉時間摘除2片下部葉處理的第6葉位的氮、鉀含量均小于摘除5片葉的處理，磷含量變化較小。

表2 不同處理對第6葉位氮磷鉀含量的影響 %

注：同列數據后的小寫字母表示在0.05水平上的差異顯著性，字母不同則差異顯著，相同則不顯著。下同。

2.2 不同處理對中上部煙葉氮磷鉀含量的影響

隨著煙葉的逐漸成熟，第10葉位氮含量逐漸降低，磷、鉀含量先升后降；第16葉位氮、磷、鉀含量總體呈先升后降趨勢(圖1～圖3)。同一打葉時間下，煙葉成熟時，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉氮、磷、鉀含量高于摘除2片葉處理。隨著打葉時間的推遲，第10葉位成熟時氮、磷、鉀含量呈升高趨勢，磷含量呈降低趨勢。打頂后第1天摘除下部葉時，第16葉位成熟時的氮、鉀含量最高。

2.3 不同處理對中上部煙葉碳水化合物含量的影響

隨著煙葉的逐漸成熟，第10葉位總糖、還原糖含量逐漸升高，淀粉含量先降后升，第16葉位總糖、還原糖及淀粉含量先升后降(圖4～圖6)。在同一打葉時間下，煙葉成熟時，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖和淀粉含量均低于摘除2片葉處理。隨著打葉時間的延遲，第10葉位總糖、還原糖含量呈升高趨勢，淀粉含量呈降低趨勢，第16葉位總糖、還原糖和淀粉含量呈降低的趨勢。

圖1 不同處理對第10、16葉位氮含量的影響

圖2 不同處理對第10、16葉位磷含量的影響

圖3 不同處理對第10、16葉位鉀含量的影響

圖4 不同處理對第10、16葉位總糖含量的影響

2.4 不同處理對中上部煙葉煙堿含量的影響

摘除下部葉片后，第10葉位煙葉的煙堿先升高然后趨于穩定，第16葉位煙葉煙堿含量呈升高的趨勢。在相同打葉時間下，摘除2片葉處理的第10葉位和第16葉位煙堿含量整體低于摘除5片葉的處理。隨著摘除下部葉時間的推遲，第16葉位成熟時煙葉煙堿含量呈先升后降的趨勢。第10葉位煙葉煙堿含量受打葉時間影響較小。

圖5 不同處理對第10、16葉位還原糖含量的影響

圖6 不同處理對第10、16葉位淀粉含量的影響

圖7 不同處理對第10、16葉位煙堿含量的影響

2.5 不同處理對烤后煙葉化學成分的影響

由表2可知，隨著打葉時間的延遲，第10葉位煙葉煙堿含量逐漸降低，鉀含量、總氮含量、糖堿比和氮堿比均呈升高趨勢，但打頂后第1天摘除下部葉的處理淀粉含量較低。在相同打葉時間下，摘除2片葉處理的煙堿、鉀、總氮和蛋白質含量均低于摘除5片葉處理，但糖堿比大于摘除5片葉處理。由表3可知，第16葉位煙葉的煙堿、總氮含量及氮堿比隨打葉時間延遲先升后降，總糖和還原糖含量呈降低趨勢，打頂后第1天摘除下部葉淀粉含量較低。在相同打葉時間下，摘除2片葉處理的煙堿、鉀、總氮含量均低于摘除5片葉的處理。綜合來看，T3處理的烤后煙葉化學成分更協調。

表2 不同處理對中部烤后煙葉化學成分的影響(第10葉位)

表3 不同處理對上部烤后煙葉化學成分的影響(第16葉位)

3 討論

植株各器官組成一個有機整體，任一器官的營養狀況發生改變，都會對其他組織的化學成分產生影響。研究表明[7-9]，打頂會削弱煙株的頂端優勢，降低養分向上部煙葉運輸的能力，阻斷同化物質向生殖器官轉移，使光合產物集中向煙葉中分配。另有研究表明[2,4,10]，摘除下部不適用鮮煙葉后，其他新鮮煙葉的化學成分，包括氮含量、色素、香氣物質含量等都會發生變化。本研究結果表明，摘除下部葉的時間和打葉數量對打頂后下部、中部和上部煙葉的養分含量均有一定影響，表明摘除下部煙葉使煙株養分在其他部位煙葉間進行重新分配。在同一打葉時間下，摘除2片葉處理的各部位煙葉的N含量均小于摘除5片葉的處理。表明打葉數量越多，打葉后植株吸收的養分在其他葉片中分配的越多，這與江厚龍等[11]的研究結果一致。本研究結果還顯示，打葉時間對各部位煙葉的影響不同，其中打頂后第1天摘除下部葉的處理，第6葉位和第16葉位煙葉的氮含量最高，但打葉時間對第10葉位煙葉氮含量的影響較小。這可能與打頂引起煙株的主要生長點發生變化有關。打頂前和打頂后進行下部葉處理，烤煙生長中的庫源關系也會產生差異[12]，導致煙株吸收的養分在各葉位中的分配產生差異。因此，選擇適宜的時間進行下部葉處理，可以調節煙株各部位葉片中化學成分的含量，促使煙株體內的養分重新分配，達到更加協調的目的。

煙葉化學成分是衡量煙葉品質和工業可用性的重要指標。郭芳軍等[3]研究表明，較早優化煙葉結構的處理煙葉外觀質量明顯好于較遲處理，以打頂時優化下部葉的處理較好，化學成分相對協調。陳乾錦等[13]研究認為，福建煙區打頂后5 d進行優化結構處理煙葉化學成分最為協調。鄒凱等[4]研究表明，邵陽煙區現蕾期摘除下部葉會減少光合作用的葉面積，過遲摘除(封頂后10 d)對降低田間濕度不利，以打頂時摘除下部2片煙葉最好，烤后上部煙葉化學成分較協調。本試驗中，延遲打葉時間使中部葉總糖、還原糖含量升高，淀粉含量降低，上部葉總糖、還原糖和淀粉含量降低；同一打葉時間下，摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖、淀粉及煙堿含量均低于摘除2片葉處理。表明下部葉打葉時間和數量引起了煙株體內營養和生理變化的差異，導致煙葉碳氮代謝產物重新分配。周冀衡等[14]認為，煙葉的煙堿由烤煙根部合成，再由莖運輸向葉片分配，烤煙植株葉片數多，分攤到各葉片的煙堿含量就相對要少。丁琳[15]認為，田間不適用鮮煙葉摘除后，留葉數減少，分配到葉片的煙堿和總氮含量就會相對増加。本研究的結果也證實了上述觀點。烤后煙葉化學成分結果表明，摘除下部5片葉處理的烤后煙葉化學成分較協調，煙葉質量較好，而打頂后第1天摘除下部葉有利于協調烤后煙葉化學成分，提升煙葉質量。不同煙區研究結果的差異可能與當地的生態環境和土壤條件有關。陳志敏等[16]研究表明，優化下部煙葉能夠改善田間通風透光和煙葉的光合作用，進而改善葉片營養狀況和化學成分。江西等東南煙區煙葉生長后期煙田空氣濕度較大，摘除下部葉改善了田間小氣候，對提升煙葉質量的效果更明顯。另外，本試驗供試土壤肥力中等，煙葉長勢正常，因此，本研究結果在江西煙區具有普遍應用意義。但對于肥力較低或較高的煙田，仍需結合煙田煙株長勢適當調整下部葉打葉數量，以獲取較好的煙葉質量。

4 結論

在本試驗條件下，同一打葉時間摘除5片葉處理的中部葉和上部葉總糖、還原糖、淀粉低于摘除2片葉處理，而氮及煙堿含量高于摘除2片葉處理。打頂后第1天摘掉下部葉的處理，第6葉位和第16葉位煙葉的氮含量最高，但打葉時間對第10葉位煙葉的氮含量影響較小。烤后煙葉化學成分結果表明，摘除下部2片葉烤后煙葉化學成分較協調，煙葉質量較好，而打頂后第1天摘除下部葉有利于協調烤后煙葉化學成分，提升煙葉質量。綜合中上部煙葉化學成分，打頂后第1天摘除下部2片煙葉的生產模式烤后煙葉化學成分協調性最優。