成熟期灌水對烤煙上部葉質量的影響

張東明，周冀衡

（1.湖南農業大學煙草研究院，湖南 長沙 410128；2.江蘇中煙工業有限責任公司生產制造中心，江蘇 南京 210011）

水分是作物生長發育所必須的生態因素之一，對煙草的生長發育具有重要的影響。湖南湘東南煙區成熟期存在降水不均的特點，即現蕾至下二棚葉成熟采收階段降雨量較少，僅為48.6 mm，中部葉成熟階段降雨充足，上部葉成熟階段降雨量又出現偏低現象[1]，僅為65.7 mm，這對上部葉的物質轉化和合成及其化學成分的協調性十分不利。上部葉占煙株葉片數的1/3左右，對煙葉產量有重要的貢獻，但上部葉普遍存在嚴重的質量問題[2-4]。在成熟期，煙株遭遇干旱脅迫，會引起上部葉難以開片，煙葉難烘烤，烤后煙葉多出現“花片”現象[5-8]，均會使上部葉的品質和工業可用性下降。目前，研究主要集中在不同灌水方式和灌水時期對煙草生長發育和品質形成的影響，而針對成熟期灌水對上部葉質量形成的影響研究較少。試驗在烤煙成熟期灌水，分析成熟期煙株長勢長相的特點，上部葉的物理特性、化學成分和中性致香成分等質量狀況，探討成熟期灌水對上部葉品質的影響，以期為提高上部葉可用性提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2011年在湖南省郴州桂陽煙區樟市鎮盈農合作社進行。該地區屬于中亞熱帶季風性濕潤氣候區，全年日照在1 510～1 764 h之間，日照率40%左右，年降雨量1 320～1 654 mm，年際間分布不均，其中4～6月降雨量占全年降水的40%。試驗田安排在人工棚內，土壤類型為壤土，田間最大持水量為28%，土壤pH值為7.40，堿解氮120.00 mg/kg，速效磷 29.00 mg/kg，速效鉀 119.00 mg/kg。試驗煙苗于2011年3月15日移栽，行株距120 cm×50 cm，100 株/區。氮用量 105 kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶1.5∶3。試驗田煙株現蕾之前不遮擋，現蕾之后利用透明塑料大棚（棚大小15 m×6 m/個，棚高3.5 m）遮擋以防止自然降雨入內，成熟期實施人工灌溉，每次灌水量2.72 m3/區，灌水方法為根交替灌溉（定點澆灌），在灌水管道安裝水表控制灌水量。供試烤煙品種為K326。

1.2 試驗設計

試驗采用單因素隨機區組設計，共設置3個處理，3次重復。處理1，成熟期不灌水；處理2，成熟期2次灌水，分別在現蕾時期（5月15日）和打頂時期（5月25日）；處理3，成熟期3次灌水，分別在現蕾時期（5月15日）、打頂時期（5月25日）和圓頂時期（6月4日）。

1.3 測定內容與方法

1.3.1 農藝性狀 在大田成熟期（6月5日），測定煙株農藝性狀。主要項目內容包括煙株株高、莖圍、有效葉片數、最大葉和上二棚葉片長寬大小等。1.3.2 化學成分 按照GB2635-92《烤煙》分級技術標準，每個處理選取B2F等級煙葉2 kg，用牛皮紙扎緊標記、保存。煙葉化學成分按照YC/T159～162-2002煙草及煙草制品化學成分連續流動法進行測定。

1.3.3 物理特性 在標準空氣條件下，即溫度（22±1）℃，相對濕度（60±3）%平衡 7 d后用于測定煙葉物理特性，主要項目包括單葉重、含梗率、葉質重、葉片長寬大小等。

1.3.4 中性致香成分 中性致香物質提取及定性定量分析采用HP5890-5972氣-質聯用色譜儀測定。

1.4 數據分析

采用EXCEL和SPSS軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 成熟期灌水對上部葉葉片大小的影響

煙株葉片長寬大小和其長寬比值是判斷葉片開片程度的重要依據，對提高煙葉產質量均有一定的影響。一般情況下，長橢圓形品種烤煙葉片的長寬比值在2.2～2.5之間[9]，其比值越大，開片程度越差，品質也會有所下降。

從表1中可知，不同處理間煙株農藝性狀存在一定的差異，主要表現在煙株最大葉片和上二棚葉片大小上，差異性均達到顯著性水平。在成熟期，不同處理間煙株株高、莖圍和有效葉片數差異相對較小。其中，煙株株高，處理3（現蕾、打頂和圓頂時期灌水）和處理2（現蕾、打頂時期灌水）均顯著高于處理1（成熟期不灌水），處理2略高于處理3，未達到顯著水平；煙株莖圍，處理3顯著大于處理1和處理2，而處理2略大于處理1，未達到顯著水平；有效葉片數，處理3顯著多于處理1，而處理2在處理1和處理3之間，差異性未達到顯著水平。在成熟期，不同灌水處理煙株的葉片開片程度間存在較明顯的差異。就煙株最大葉片和上二棚葉片大小而言，不同灌水處理間葉片大小存在顯著性差異，其中最大葉片大小（處理3最大葉葉長除外）和上二棚葉片大小表現出相似的規律，均呈現出處理3＞處理2＞處理1，且三者之間差異性均達到顯著水平；處理2和處理3最大葉片長和寬均大于處理1，但長寬比小于處理1，開片情況優于處理1，且差異性達到顯著水平。

表1 成熟期煙株主要農藝性狀比較

由此可知，在煙草生產過程中，隨著成熟期灌水次數的增加，煙株葉面積和莖圍增大，有效葉片數增多，田間長勢變好，尤其是在現蕾時期和打頂時期灌水有利于增強煙株田間的長勢，對于改善煙葉葉片大小和其上部葉開片程度都十分有利。其原因可能是：①在現蕾時期和打頂時期灌水之后，煙田土壤含水率增加，肥料有效性增強，土壤供給營養的能力增強；②打頂抹杈促進了煙株根系二次發育，根系吸收水分和養分能力增強，吸收量增多，煙株長勢狀況變好，上部葉葉片開片程度得到改善。另外，在現蕾和打頂時期灌水，有利于上部葉的生長發育和中下部煙葉的成熟采收。

2.2 成熟期灌水對上部葉物理特性的影響

從表2中可知，灌水處理的煙葉單葉重、葉長、葉寬和葉面積優于不灌水處理，且隨著灌水次數的增多而增大，差異達到顯著性水平；煙葉的葉質重和含梗率隨著灌水次數的增多而減小。

表2 不同處理間煙葉物理特性比較

由此可知，在成熟期灌水處理的煙葉物理特性均優于不灌水處理，隨著成熟期灌水次數的增多，煙葉上部葉單葉重和葉面積增大，開片情況較好，物理特性變好。其中，不灌水處理煙葉葉片窄小，單葉重輕，葉質重厚，含梗率高，綜合物理特性最差；在現蕾時期、打頂時期和圓頂時期灌水的處理煙葉葉片面積最大，開片情況最好，單葉重最重，葉質重最低，綜合物理特性最好；而在現蕾和打頂時期灌水的處理煙葉物理特性居中。

2.3 成熟期灌水對上部葉化學成分的影響

從表3中可知，不同處理對煙葉化學成分有較大的影響。灌水處理的煙葉總氮和煙堿的含量顯著低于不灌水處理，而還原糖、總糖和鉀的含量均顯著高于不灌水處理。其中，處理3煙葉的總糖和還原糖含量分別達到18.24%和16.95%，基本能夠滿足優質卷煙的配方需要。不同處理間煙葉氯含量未表現出明顯的規律性，處理1、2均低于0.3%，符合優質煙葉的要求，而處理3達到0.33%，略超出優質煙葉的要求，對提高煙葉燃燒性有不利影響。

成熟期灌水對上部葉化學成分的協調性影響較大。灌水處理的煙葉氮堿比、糖堿比均顯著高于不灌水處理；不同處理間煙葉鉀氯比以處理2最高，達到7.45，顯著高于處理1和處理3。

由此可知，成熟期灌水能夠提高煙葉的還原糖、總糖含量以及降低煙葉的總氮、煙堿含量，對于改善煙葉化學成分的協調性十分有利；隨著灌水次數的增加，煙葉還原糖和總糖含量的增加量較大，對煙葉化學成分的協調性有明顯的正面作用。本試驗中，在成熟期的現蕾時期和打頂時期灌水，煙葉碳、氮化合物和鉀、氯含量均在優質煙葉要求的范圍之內，煙葉的化學成分協調性較好。原因可能是：①隨著成熟期灌水次數的增加，煙株成熟期時間延長，碳代謝時間延長，碳水化合物合成和積累增加，對于提高煙葉化學成分的協調性十分有利；②隨著成熟期灌水次數的增多和灌水時期的延遲，有助于改善煙株之間的田間小氣候，減輕“高溫逼熟”的不利影響，煙葉成熟落黃程度適宜，烘烤特性增強，烤后煙葉品質優良。

表3 不同處理間煙葉化學成分含量比較

2.4 成熟期灌水對上部葉中性致香成分的影響

由表4可知，煙葉中性致香成分共檢測出28種物質，主要分為質體色素降解產物、苯丙氨酸類降解產物、棕色化反應產物、西柏皖類降解產物、其他類等化學物質。成熟期灌水后，上部葉煙葉中性致香成分總量和質體色素降解產物增加，苯丙氨酸類降解產物和其他類略有減少，棕色化反應產物和西柏皖類降解產物未表現出明顯的規律，但均以處理2含量最高。不同處理間煙葉中性致香成分總量表現，以處理2最高，處理3次之，處理1最低。

在中性致香成分中，質體色素降解產物含量最高，占中性致香成分總量95%左右，其中新植二烯占中性致香成分總量90%左右；其次是苯丙氨酸類降解產物含量較高，其中苯甲醇含量最高，對增加煙葉芳香氣息有正面影響；棕色化反應產物、西柏皖類降解產物和其他類含量相差不大，其中棕色化反應產物主要包含6種物質，其中糠醇含量最高，西柏皖類降解產物主要包含2種物質，其中茄酮含量最高；其他類物質包括6種物質，其中甲苯含量最高。

3 小結與討論

在此試驗條件下，成熟期灌水，對煙株農藝性狀、烤后煙葉物理特性、化學成分和中性致香成分均有一定的影響。其中，成熟期灌水，煙株農藝性狀主要表現出煙株有效葉片數有增加趨勢，上部葉葉面積增大和開片程度變好，田間長勢轉好，與汪耀富等[1]的研究結論一致；煙葉物理特性表現出：煙葉單葉重增加，含梗率下降，葉片面積增大；煙葉化學成分主要表現出：煙葉總氮和煙堿等含氮化合物下降，總糖和還原糖等含碳化合物增加，煙葉化學成分協調性增強，這與張曉海[7]、王小兵[10]、靖軍領[11]等的研究結論一致。隨著成熟期灌水次數的增加，煙株的農藝性狀、以及煙葉的物理特性和化學成分均得到改善，尤其是在現蕾時期、打頂時期和圓頂時期灌水，煙株田間長勢，煙葉物理特性、化學成分協調性和中性致香成分表現突出，對提高煙葉質量和增加煙農收入均有明顯的積極作用。

表4 不同處理上部葉中性致香成分含量比較 （μg/g）

在湖南煙草生產中，多數煙區存在降雨不均衡，成熟期出現階段性干旱的現象，對上部煙葉生長發育有極其不利影響。在成熟期，煙田灌水，能使土壤含水量增加，根系吸收水分和養分增加，可以滿足上部葉生長發育所需，改善上部葉開片不良問題；另外，在現蕾時期、打頂時期和圓頂時期灌水，煙葉物理特性和化學成分表現較好，綜合效益最佳。

[1]汪耀富，宋世旭，楊億軍.成熟期灌水對烤煙化學成分和致香物質含量的影響[J].灌溉排水學報，2007，26（3）：101-104.

[2]成本喜，侯留記，熊向東，等.烤煙上部葉一次采烤方法研究[J].煙草科技，1996，（6）：35-36.

[3]宮長榮，劉 霞，宋朝鵬，等.影響烤煙上部葉質量的因素及提高其可用性的措施[J].中國農學通報，2007，23（3）：103-108.

[4]徐增漢，王能如，王東勝，等.半晾半烤法提高烤煙上部葉可用性的研究[J].浙江農業大學學報，2005，（5）：259-261.

[5]周國柱，陳英順，張永紅.烤煙灌溉與排水[J].煙草科技，2003，（9）：46-47.

[6]陸福勇，鐘二昌，林北森，等.不同生育期水肥處理對煙葉農藝性狀和經濟性狀的影響[A].廣西煙草學會年度學術年會論文集[C].2006：55-59.

[7]張曉海，蘇賢坤，廖德智，等.不同生育期水分調控對烤煙煙葉產質量的影響[J].煙草科技，2005，（6）：36-38.

[8]汪耀富.干旱脅迫對烤煙營養狀況和產量品質的影響及其調節技術研究[D].北京：中國農業大學，2002.

[9]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農業出版社，2003.4.

[10]王小兵，周冀衡，匡 勇，等.采前灌溉對不同成熟度烤煙上部葉色素與多酚含量的影響[J].湖南農業科學，2012，（1）：24-25，28.

[11]靖軍領，黃一蘭，彭懷俊，等.采前灌水對上部煙葉帶莖烘烤質量的影響[J].安徽農業科學，2009，37（22）：10484-10485，10624.