摘要:為探討植物生長調節劑IAA緩釋處理對白肋煙煙株中上部煙葉煙堿含量的影響,在白肋煙煙株打頂后,采用不同緩釋介質的IAA對白肋煙煙株進行緩釋處理。結果表明,用IAA的凝膠帽處理和脫脂棉帽處理對白肋煙成熟期的生長有明顯的促進作用,能促進中上部煙葉的開片,顯著提高白肋煙煙葉的產量、質量;使白肋煙的中上部煙葉的煙堿和總氮含量下降、鉀含量上升,內在化學成分更趨協調,評吸質量得以提高;從緩釋介質考慮,采用凝膠介質的效果更好。
關鍵詞:白肋煙;IAA緩釋處理;煙堿;產量;質量
中圖分類號:S572;S482.8+7;S5-39 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)02-0352-03
煙堿是煙葉中植物堿的主要組成成分,約占煙葉總植物堿含量的95%,所以煙堿含量的高低直接影響煙草的吃味和工業可用性。煙堿本身具有煙草的特殊香味,隨著煙堿含量的升高,煙葉抽吸時的煙草香味變濃,同時刺激性也將增強[1-3]。所以把煙葉的煙堿控制在一個合理的范圍內,是提高煙葉內在質量和其工業可用性的基礎[4]。
隨著煙草品種的更新和栽培、調制技術的不斷提高,中國部分煙區的煙葉外觀質量已接近國際水平;但煙葉的化學成分不太協調,其主要原因之一就是煙堿含量偏高,如白肋煙煙株上部煙葉煙堿含量達到6%以上現在已較為普遍,而正常情況下白肋煙煙株的上部煙葉煙堿含量平均應在2%~4%[5]。為了降低煙葉的煙堿含量,進一步提高煙葉的內在質量,提升煙葉的工業可用性,近年來從事煙草研究的科技工作者進行了不懈的努力,從煙草的品種、栽培環境、土壤、施肥、栽培模式等多方面比較了對煙葉煙堿的影響[6]。大量研究表明,打頂后施用植物生長調節劑吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid, IAA)可以調節煙株的碳氮代謝,提高煙葉的鉀含量,降低煙葉煙堿的含量,改善煙葉內在化學成分的協調性,從而提高煙葉質量及可用性[6-15]。由于大多數施用IAA的方法為煙株打頂后噴施[9,10,12]或涂抹[7,11,13,14],而這些方法易受天氣降雨的影響,且較為費工,在生產上應用受到了一定的限制。為此,筆者探討了一種IAA的緩釋處理方法,并就不同緩釋介質類型及處理方式對白肋煙煙葉產量、質量及內在主要化學成分含量的影響進行了比較,旨在為植物生長調節劑在白肋煙生產上的應用提供技術支撐。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗在2011年進行,地點在湖北省恩施市崔壩鎮新塘坪村,供試品種為鄂煙1號,試驗地海拔850 m,選擇土層深厚、耕作層在30 cm以上、肥力中等或中等偏上、光照條件好、排灌方便、抗旱水源條件有保證、上年未種過煙的田塊,前作為冬閑地或綠肥,套作僅限于馬鈴薯、油菜,且馬鈴薯、油菜收獲期不得晚于5月15日,白肋煙煙株預留行不能小于85 cm。供試土壤的基本情況為耕作層堿解氮含量為123.17 mg/kg、速效磷含量為61.60 mg/kg、速效鉀含量為204.58 mg/kg、有機質含量為2.4 g/kg,土壤pH為6.75。
1.2 試驗設計
試驗采用IAA緩釋處理單因素隨機區組試驗設計,設3個處理,處理1:白肋煙煙株正常打頂,不做任何IAA緩釋處理,作為對照;處理2:白肋煙煙株打頂后采用IAA凝膠帽扣在打頂的切面處;處理3:白肋煙煙株打頂后采用IAA脫脂棉帽扣在打頂的切面處。每小區都為4行,小區植煙60株,隨機排列,重復3次。
1.3 主要栽培管理措施
移栽前大田要深挖、曬垡、碎垡、耙平,采用凹型結合壟,寬窄行移栽,灌溉行距為110 cm,行距120 cm,株距50 cm;施肥比例為N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2。氮肥用硝銨鋅或含硝態氮40%左右的煙草專用復合肥,磷肥用過磷酸鈣,鉀肥用硫酸鉀或硝酸鉀(追肥);其中60%的氮肥、60%的鉀肥、100%的磷肥作基肥,基肥中50%的總氮肥結合“三先”技術(先施肥、先起壟、先覆膜)[16]在白肋煙煙苗移栽前15~20 d施入土中,起壟高度25~30 cm,起壟后待墑蓋膜,地膜寬度不小于90 cm,用細土壓實。移栽時在煙苗定植處上方劃開地膜,栽好煙苗后,將苗四周的地膜開口處用土壓緊;移栽后3~5 d查苗補缺,7 d后達到全苗。另外10%的總氮肥結合移栽作穴肥施用,但必須與土壤混合均勻。剩下40%的總氮肥與40%的鉀肥作追肥,在移栽后15~20 d結合中耕除草實施追施。在天氣干旱時采用膜上灌溉,原則是盡可能達到各時期都有適宜的含水量[17]。田間管理目標達到“九無一度”。即無雜草、無積水、無煙花、無煙杈、無病株、無弱株、無缺株、無脫肥、無平地煙,提高生長整齊度。及早查缺補苗,消除小苗、弱苗、病苗,保證大田生長整齊一致。其他栽培措施如病蟲害防治、適時打頂、合理留葉、采收晾制、堆積發酵、分級扎把等按優質白肋煙生產技術要求實施。
1.4 測定項目與方法
在實施半整株晾制[18]時,測定各處理小區煙株的農藝性狀。在白肋煙調制結束后,統計各處理煙葉的單葉重、產量、產值、均價、上等煙比例等經濟性狀[19],并對產量、產值進行方差分析。同時在白肋煙調制結束后,取各處理中部(葉位11~13)和上部(葉位17~18)煙葉各2 kg,分析烤后煙葉的常規化學成分,并進行評吸(感官質量評價)[1,20]。
煙葉樣品經105 ℃殺青、60 ℃烘干后粉碎,過60目篩,然后對煙堿、總氮和鉀含量做化學測定[1],其中煙堿和總氮用全自動分析儀進行分析,鉀含量用火焰光度法進行測定。
2 結果與分析
2.1 IAA緩釋處理對白肋煙煙株成熟期長勢的影響
為了解IAA緩釋處理對白肋煙煙株成熟期生長發育的影響,在試驗中對各處理煙株在成熟后期的農藝性狀進行了測定,具體結果見表1。從表1可見,采用不同介質進行IAA緩釋處理后有促進白肋煙煙株后期生長的趨勢,具體表現為促進了中部和上部煙葉的開片,使株高、莖圍有所增加,其中以采用IAA凝膠帽處理的效果較好。
2.2 IAA緩釋處理對白肋煙煙葉經濟性狀的影響
在煙葉晾制結束后,用白肋煙煙葉28級分級標準對各處理的白肋煙煙葉分別進行了計產計值,并對產量和產值做了方差分析,具體結果見表2。從表2可以明顯看出,在白肋煙煙葉的產量、產值方面,IAA凝膠帽處理和IAA脫脂棉帽處理間無顯著差異,但都與對照存在顯著的差異,增產幅度平均可達5.90%;同時,IAA凝膠帽處理的上中等煙比例﹥IAA脫脂棉帽處理的上中等煙比例﹥對照的上中等煙比例,說明使用IAA緩釋技術可以明顯提高白肋煙煙葉的質量,這與陳愛國等[8]的研究結果相符。其中采用IAA凝膠帽處理的效果更好,增產幅度可達7.01%,產值、上中等煙比例、均價都明顯高于對照。
2.3 IAA緩釋處理對白肋煙煙葉內在化學成分的影響
IAA緩釋處理對白肋煙煙葉內在化學成分的影響結果見表3。表3結果表明,采用IAA凝膠帽處理、IAA脫脂棉帽處理可有效地降低白肋煙煙葉煙堿和總氮的含量,并提高其鉀含量,從而使氮堿比更為協調[1],這與其他的研究結果[6,7,9-11,13-15]相符。其中采用凝膠做為介質進行緩釋處理的效果更好,其降低白肋煙上部煙葉煙堿含量的幅度為22.58%,降低白肋煙中部煙葉煙堿含量的幅度為30.13%,提高白肋煙上部煙葉鉀含量的幅度為30.79%,提高白肋煙中部煙葉鉀含量的幅度為9.48%,說明采用IAA緩釋技術降低白肋煙煙葉煙堿含量和提高其鉀含量的效應是十分明顯的,而且在打頂后施用IAA的方法可代替多次噴施和涂抹IAA的方法。
2.4 IAA緩釋處理對白肋煙煙葉感官質量的影響
對調制后的白肋煙煙株上部煙葉和中部煙葉進行感官質量評價,結果見表4。從表4可見,IAA凝膠帽處理、IAA脫脂棉帽處理與對照相比,可以提高白肋煙煙株中上部煙葉的評吸質量,主要表現在香氣質、余味變好,雜氣、刺激性降低,燃燒性提高,這與內在化學成分的協調性得到改善、煙堿含量降低、鉀含量提高的結果是相符的。說明打頂后采用脫脂棉介質和凝膠介質進行IAA緩釋處理,都可以提高白肋煙煙株的中上部煙葉感官質量,其中以采用凝膠介質進行IAA緩釋處理的效果更好。
3 小結與討論
采用IAA緩釋處理可促進白肋煙煙株后期的生長,具體表現為可促進中上部煙葉的開片,顯著提高白肋煙煙葉的產量、產值,有效降低白肋煙煙葉煙堿和總氮的含量,提高鉀的含量,使氮堿比更為協調,從而提高煙株中上部煙葉的感官質量,其中以采用IAA凝膠帽處理的效果更好。
綜上所述,在田間白肋煙煙株打頂后套蓋凝膠帽進行IAA緩釋處理,是在煙草上施用IAA有效的方法,可以代替多次噴施和涂抹IAA的傳統方法,但凝膠帽中IAA的合適濃度還有待下一步深入探討。
參考文獻:
[1] 王瑞新,韓富根.煙草化學[M].北京:中國農業出版社,2003.65-79.
[2] 劉國順.煙草栽培學[M].北京:中國農業出版社,2003.
[3] 于建軍,宮長榮. 煙草原料初加工[M].北京:中國農業出版社,2009.
[4] 李朝建,李曉剛.烤煙主要化學成分與吸味品質的相關性[J].湖南農業大學學報(自然科學版),2009,35(3):252-256.
[5] 王廣山,陳衛華,薛超群,等.煙堿形成的相關因素分析及降低煙堿技術措施[J].煙草科技,2001(2):38-42.
[6] 邵惠芳,焦桂珍,劉金霞,等.煙堿含量的影響因素及其調控技術[J].中國農學通報,2007,23(8):85-88.
[7] 許自成,張 婷,盧秀萍,等.打頂后施用生長素(IAA)和鉀肥對烤煙碳氮代謝的影響[J].生態學雜志,2007,26(4):461-465.
[8] 陳愛國,王樹聲,申國明,等.打頂時間與外源生長素對煙葉成熟衰老及產量質量的影響[J].中國煙草科學,2006,27(4):27-30.
[9] 和麗忠,張曉林,陳錦玉,等.生長調節物質對烤煙增鉀控氮的作用及其對煙葉品質的影響[J].中國農學通報,2001,17(4):10-14.
[10] 劉華山,籍 越,王 方,等.不同濃度IAA對烤煙酶活性及鉀和煙堿含量的影響[J].安徽農業科學,2007,35(5):1394-1395.
[11] 史金鐘,趙東方,張鳳霞,等.不同調控措施對煙葉鉀素調節效應研究初報[J].河南農業科學,2007(7):39-41.
[12] 郭芳軍,韓錦峰,張建忠.噴施生長素對烤煙酶活性和化學成分的影響[J].中國農學通報,2006,22(8):279-281.
[13] 崔權仁,劉小平,王世濟,等.皖北烤煙提鉀降堿綜合技術研究[J].安徽農業科學,2003,31(2):207-208.
[14] 鄒 焱,蘇以榮.打頂后施用植物生長調節劑對烤煙鉀和煙堿的影響[J].中國煙草學報,2009,15(2):75-79.
[15] 吳道銘,徐 鋒,賈志紅,等.植物激素對煙葉煙堿和K含量的影響[J].安徽農業科學,2010,38(33):18790-18791,18815.
[16] 李建平,李進平,陳振國,等.煙草基肥施用方法對煙葉產量和質量的影響[J].湖北農業科學,2010,49(9):2111-2114.
[17] 李進平,陳振國,李建平.土壤水分條件對白肋煙產量質量的影響研究[J].灌溉排水學報,2003,22(4):73-78.
[18] 肖宗友,王 毅,周永碧.白肋煙雄性不育系性狀鑒定試驗[J].中國煙草科學,2001,22(4):15-16.
[19] 穆 彪,楊健松,李明海.黔北大婁山區海拔高度與烤煙煙葉香吃味的關系研究[J].中國生態農業學報,2003,11(4):148-151.
[20] 湯朝起,王 平,竇玉清,等.河南烤煙主要化學成分與吸食品質的關系[J].中國煙草科學,2009,30(5):41-45,49.