褪黑素、赤霉素與油菜素內酯對烤煙上部煙葉發育及產質量的影響

摘" 要：為明確褪黑素對烤煙上部煙葉發育的作用，為優質煙葉生產提供參考依據，采用單因素隨機區組試驗，以烤煙品種云煙105為試驗材料，研究噴施褪黑素（MT）、赤霉素（GA3）和油菜素內酯（BR）對上部煙葉葉面積、單葉重、葉面積指數、產量產值及化學成分的影響。結果表明，GA3對上部煙葉的葉面積、葉面積指數和單葉重的促進作用最好，其次為BR，MT處理與對照（CK）沒有顯著差異。各處理上部煙葉的化學成分總體較為協調，均處在優質煙葉適宜的糖堿比范圍內。其中，噴施GA3處理的總糖、還原糖、總氮和煙堿含量最高；噴施褪黑素處理對上部煙葉的鉀含量增加顯著，較對照增加了1.18個百分點。在所有處理中，以噴施褪黑素的煙葉產量與產值為最高，煙葉的總產量較對照增加了6.75%，每公頃總產值則較對照增加了4 804.50元。3種激素噴施對上部煙葉的感官評吸質量均有提升作用，具體表現為GA3gt;BRgt;MT。其中，以噴施10 mg/kg GA3的效果最好；褪黑素噴施濃度為150 μmol/L時，可以有效提升煙葉的產量和產值。

關鍵詞：烤煙上部葉；褪黑素；赤霉素；油菜素內酯；可用性；化學成分

中圖分類號：S572" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）18-0036-04

Abstract： In order to clarify the effects of melatonin on the development of upper leaves of flue-cured tobacco and provide reference basis for high quality tobacco production， a single factor randomized block experiment was conducted to study the effects of spraying Melatonin （MT）， Gibberellin （GA3） and Brassinolide （BR） on upper leaf area， single leaf weight， leaf area index， yield and output value and chemical composition of flue-cured tobacco variety Yunyan 87. The results showed that GA3 had the best promoting effect on leaf area， leaf area index and single leaf weight of upper tobacco leaves， followed by BR，MT treatment and control （CK）. The chemical composition of the upper tobacco leaves of each treatment was generally coordinated， and all were in the range of suitable sugar-alkali ratio of high-quality tobacco leaves. Among them， the content of total sugar， reducing sugar， total nitrogen and nicotine of spraying GA3 was the highest， while spraying melatonin increased the potassium content of upper tobacco leaves significantly， which was 1.18% higher than that of the control. Among all the treatments， the yield and output value of tobacco leaves sprayed with melatonin were the highest， the total yield of tobacco leaves increased by 6.75% compared with the control， and the total output value per hectare increased by CHY4 804.50 compared with the control. The sensory evaluation and smoking quality of upper tobacco leaves could be improved by spraying three kinds of hormones， which was GA3gt;BRgt;MT. Among them， the effect of spraying 10 mg/kg GA3 was the best， and the yield and output value of tobacco leaves could be effectively increased when the concentration of melatonin was 150 ？滋mol/L.

Keywords： upper leaves of flue-cured tobacco; melatonin; gibberellin; brassinolide; availability; chemical composition

烤煙上部葉一般指的是煙株的頂葉和上二棚煙葉的約6～7片煙葉。上部煙葉的特點是煙堿含量高、勁頭大、煙氣濃度大、煙香濃郁，因此，在卷煙葉組配方中的地位十分重要。然而，近年來我國烤煙上部葉還存在著煙堿含量過高、成熟度不夠、開片較差、葉片較厚、內在化學成分不協調等問題，造成了上部葉片的工業可用性變差，嚴重影響了植煙收益以及上部葉片的工業應用[1-2]。因此，如何采取相應的措施以提升上部煙葉的質量，是煙葉生產亟待解決的問題。在煙葉生產中，提高烤煙上部葉片的工業可用性的栽培措施較多，例如，適當增加種植密度[3]、采取適宜的打頂措施[2，4]、噴施葉面鉀肥[5-6]、噴施植物生長調節劑[7-8]、適當推遲采收時間[9]、進行上部煙葉一次性采收[10]等。其中，在烤煙打頂后葉面噴施植物激素，被認為是提高上部煙葉質量及可用性的既簡便易行，又效果明顯的措施[2]。

植物生長調節劑，是一類由人工合成的有生理活性的有機物質，具有可調節植物生長發育的功能。植物生長調節劑在煙葉生產中也得到了較為廣泛的應用，主要表現在促進種子萌發、培養健壯煙苗、促進煙株生長發育、增強煙株抗逆性、催黃助烤、提高產量和改善品質等方面[11]。例如，打頂2 d后葉面噴施赤霉素，可以顯著增加烤煙上部葉單葉重、葉面積和、產量、產值和上部葉的上等煙比例[7]。而噴施不同濃度的GA3和IAA顯著增加了烤后煙葉的可溶性糖和鉀的含量，降低了煙堿和淀粉含量，提高了糖堿比、氮堿比，內在化學成分進一步協調，產量和上等煙比例顯著提升[8]。李健忠等[12]的研究表明，烤煙打頂后噴施吲哚乙酸及油菜素內酯，對協調碳氮代謝、提高煙葉鉀含量、降低煙堿和提高煙葉的產質量具有較好的作用。張步闊[13]對油菜素內酯的研究證實，在烤煙營養生長期噴施油菜素內酯，可以促進煙葉的發育、增加葉面積系數、提高煙葉的等級質量和均價。褪黑素是吲哚類的一種新型植物激素，廣泛參與了植物的逆境脅迫響應[14-15]，同時，對提高作物的品質與產量也具有良好的促進作用[16-18]。

前人的研究表明，外源褪黑素能夠促進作物的生長發育、提升抗逆性。但褪黑素對于烤煙生長發育的作用尚不明確，同時，與赤霉素、油菜素內酯等常規植物激素相比，褪黑素對上部煙葉的作用也缺乏報道。

通過大田栽培試驗，本文以云煙105為試驗品種，對比分析褪黑素與赤霉素、油菜素內酯對上部煙葉發育、產量產值、化學成分等方面的影響，旨在為褪黑素在煙葉生產中的應用提供參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

BR、GA3、褪黑素，均為國產試劑，化學純。參試烤煙品種為云煙105。

1.2" 試驗設計

試驗于2021年在四川省瀘州市敘永縣麻城鎮瀘州市煙草公司科技示范園區開展。試驗地地塊平整、肥力中等，土壤類型為水稻土，前茬為冬閑地。

試驗采用單因素隨機區組試驗設計， 因素為植物激素，共設置4個處理。處理一為BR-120（濃度為10 mg/kg）；處理二為GA3（濃度為10 mg/kg）；處理三為褪黑素（濃度為150 μmol/L）；處理四噴清水（對照）。共計4個處理、每個處理設置3次重復，共計 12個小區，小區面積40 m²，種植規格1.2 m×0.5 m。氮肥施用量為7 kg（純氮），磷（P₂O₅）、鉀（K₂O）肥施用量分別為12 kg、18 kg。

打頂后第二天即對上部六片煙葉進行噴施，每隔1周噴施1次，共噴施3次。噴施以葉面濕潤而無藥劑溶液滴下為度。

1.3" 播種、育苗與田間管理

2021年1月20日播種，采用漂浮育苗的方式進行育苗。2021年4月25日移栽。苗床管理及大田生產農藝措施，均按照《瀘州市優質煙葉生產技術方案》進行。

1.4" 煙葉的采收與烘烤

煙葉成熟采摘，采用“三段式”烘烤工藝進行烘烤。烤后煙葉分處理進行稱重，測產量，分級后，每個等級分別稱重，并計算中等煙比例和上等煙比例及產值。取每個處理B2F、C3F兩個等級的煙葉各2 kg，用于測定煙葉的化學成分。

1.5" 測定指標及測定方法

1.5.1" 上部葉葉面積測量

上部葉采收前，每個小區選取代表性煙株5株，按照YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》，測量上部6片煙葉的葉長與葉寬，并計算出葉面積。

上部葉葉面積指數的計算。上部葉葉面積指數=上部葉葉面積×1 100株/667 m²

1.5.2" 上部葉單葉重的測定

每個小區選取5株煙，并進行掛牌標記，在上部葉成熟時單獨采收。烘烤后，稱重并計算單葉重。

1.5.3" 經濟性狀統計

統計小區的烤后煙葉的產量，并進行分級，計算中上等煙的比例；同時，根據煙葉收購價格，計算小區煙葉的產值。

1.5.4" 煙葉常規化學成分含量測定

參照行業標準規定的方法，測定各個處理烤后中部葉的總糖和還原糖（YC/T 159—2019《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續流動法》）、總氮（YC/T 161—2002《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續流動法》）、總植物堿（YC/T 468—2013《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續流動（硫氰酸鉀）法》）、鉀（YC/T 217—2007《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續流動法》）和氯（YC/T 162—2002《煙草及煙草制品 氯的測定 連續流動法》）主要化學成分含量，并計算出糖堿比（還原糖/煙堿）和鉀氯比。

1.5.5" 上部煙葉的感官評吸鑒定

將不同處理的上部煙葉，送四川中煙進行感官評吸鑒定。采用四川中煙的評價標準，采用9分制評定體系，對煙葉的感官質量進行打分。得分越高，表明煙葉的感官質量越好。評吸指標包括：香氣量、香氣質、濃度、刺激性、勁頭、雜氣、干凈度、濕潤和回甜感等。

1.6" 數據分析方法

利用DPS V9.01數據分析軟件和Excel 2010，對各處理試驗數據進行處理和統計分析。

2" 結果與分析

2.1" 對上部葉發育的影響

對各個處理煙株的上部煙葉的發育情況進行了分析，結果見表1。

從葉面積上看，噴施GA3處理顯著高于噴施BR、MT和對照，總體趨勢為GA3gt;BRgt;MTgt;CK（對照），噴施MT處理略高于對照，但沒有顯著差異。葉面積指數也表現出相類似的趨勢，即噴施GA3處理顯著高于其余處理與對照；噴施BR與噴施MT處理基本持平。從單葉重方面來看，表現出噴施GA3處理的上部煙葉單葉重顯著高于其余的處理及對照，較對照增加了0.57 g，后面三者之間差異不顯著。

2.2" 對上部煙葉化學成分的影響

不同處理上部煙葉的常規化學成分見表2。

從表2可以看出，從總糖與還原糖的含量方面來看，噴施GA3處理的上部葉片的總糖與還原糖要顯著高于其余處理。

從總氮與煙堿含量方面來說，噴施GA3與BR處理的上部葉片的總氮與煙堿含量要顯著高于噴施MT處理及對照，但兩者之間差異不顯著。在煙葉的鉀含量方面，噴施MT處理顯著高于其余處理及對照，并以對照為最低，表現為MTgt;GA3gt;BRgt;CK（對照）。各個處理的煙葉氯含量總體均偏低，處理之間基本持平，沒有顯著差異。

從各個處理上部葉的糖堿比來看，其糖堿比在8.31～12.52，均處于優質煙葉糖堿比的最佳范疇，即化學成分協調性較好。

2.3" 對煙葉經濟性狀的影響

從折合畝產來看，葉面噴施BR、GA3及MT，都能夠提高煙葉的產量，顯著高于對照并以MT處理的效果最好，比對照增加了6.75%；從均價來看，各個處理的均價相差不大，沒有顯著差異，以GA3處理最高，27.73元/kg；從折合產值（每公頃）來看，處理之間的差異均達到了顯著水平，噴施MT處理的產值最高，達到了3 805.97元/667 m²，較對照增加了320.30元；其次為噴施GA3，第三是噴施BR，都顯著高于對照（表3）。

2.4" 對上部煙葉感官評吸質量的影響

對不同激素處理的上部煙葉進行了感官評吸鑒定，結果見表4。

由表4可知，所有激素處理的評價總分均高于對照，表現為GA3gt;BRgt;MTgt;CK。其中，GA3的表現最好，其香氣質好、香氣量足、刺激性較小。BR處理略遜于GA3。MT處理略高于CK。總體來看，噴施激素能夠提升上部煙葉的感官評吸質量，其中，以葉面施用GA3的效果最好。

3" 討論

大量研究表明，噴施植物生長調節劑（如赤霉素、生長素、油菜素內酯等）能夠有效地提高煙葉的產量、改善煙葉品質[19-20]。對上部煙葉的質量提升以及可用性完善來說，赤霉素[7-8]、生長素[8]、吲哚乙酸[12-13]、油菜素內酯[13]同樣可以起到良好地促進作用。本研究通過分析褪黑素、赤霉素和油菜素內酯對上部煙葉葉面積、葉面積指數、單葉重及常規化學成分與產量、產值的影響。結果表明，這3類激素的噴施，可以促進上部煙葉的發育、進一步協調上部煙葉的化學成分、提高煙葉的產量與產值，與前人的研究結論吻合。其中，褪黑素對烤煙上部煙葉發育與產量和品質的正向作用，本研究為首次報道。

褪黑素是一種新型的植物生長調節劑，屬于吲哚類物質，廣泛參與了植物的非生物逆境脅迫（如：干旱、高鹽、高溫、冷害和水淹等）[14]。同時，褪黑素還能夠促進植物的發育，提高作物的產量與品質[15-18]。在本研究中，打頂后噴施褪黑素，促進了煙株的發育，增加了煙草的有效葉片數、最大葉面積及葉面積指數，這與郭驚濤等[15]、Wang等[17]和楊坤[18]的研究結果表現趨勢一致。

研究表明，褪黑素可以提高以籽粒為收獲對象的作物產量，例如，施用褪黑素使谷子產量增加了6.39%～17.38％[18]，大豆的產量增加了8.74%[17]。在本研究中，打頂后噴施褪黑素（150 μmol/L），煙葉的產量較對照增加了6.75%。此結果說明，褪黑素同樣能夠在正常生長的條件下促進植物營養器官的發育，從而提高以葉片為收獲對象的煙草的產量。說明褪黑素不但能夠促進植物的光合作用，而且對于改善同化產物向作物收獲器官“庫”的運輸具有正向的調控作用。

趙海亮等[16]的研究表明，施用褪黑素能夠提升番茄的品質。對于烤煙來說，煙葉的化學成分及其協調性，是影響煙葉質量的關鍵指標。從煙葉的化學成分含量來看，打頂后噴施褪黑素，盡管對煙葉的化學成分的協調性沒有顯著影響，但是卻使煙葉的鉀含量顯著增加，從而使上部煙葉的品質與可用性得到提升。此外，從感官評吸的結果來看，噴施褪黑素的上部煙葉的總得分要高于對照，其雜氣、刺激性、回甜感、余味均優于對照。以上的結果說明，褪黑素對煙葉的品質提升具有一定的促進作用。

4" 結論

打頂后噴施褪黑素，能夠有效促進烤煙上部煙葉的發育，增加產量、提高產值、提升品質與工業可用性，在煙葉生產中具有推廣應用的潛力。

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