移栽時間對烤煙光合特性、產量和品質的影響

鹿 瑩，梁曉芳，管恩森，王 毅，王 永，常 帥，陳 樂，孫艷茹，石 屹，王樹聲*

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移栽時間對烤煙光合特性、產量和品質的影響

鹿 瑩1,2，梁曉芳1，管恩森3，王 毅3，王 永4，常 帥1,2，陳 樂1,2，孫艷茹1,2，石 屹1，王樹聲1*

（1.中國農業科學院煙草研究所，農業部煙草生物學與加工重點實驗室，青島 266101；2.中國農業科學院研究生院，北京 100081；3.山東省濰坊煙草有限公司，山東 濰坊 261061；4.山東中煙工業有限責任公司，濟南 250013）

為了明確濰坊煙區NC55品種適宜的移栽時間，試驗設置了4個移栽時間處理（5月2日、5月12日、5月22日、6月1日），以調查移栽時間對烤煙生長發育、光合特性、葉綠素代謝酶活性、經濟性狀及感官評吸質量的影響。結果表明，移栽時間顯著影響烤煙生長、光合特性和葉綠素代謝酶活性。與5月2日移栽相比，推遲移栽縮短了烤煙生長的伸根期、旺長期和采收期，從而縮短了大田生育期。隨移栽時間推遲，旺長期、平頂期葉綠素含量和凈光合速率顯著提高，葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性顯著降低，葉片長寬和單葉重增加；成熟期葉綠素含量和凈光合速率顯著降低，葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性顯著提高；煙葉均價、上等煙葉比例和煙葉感官評吸質量呈先增加后降低趨勢，以5月12日移栽最高，5月22日移栽次之。因此，建議生產上適當推遲移栽，濰坊煙區以5月12日前后移栽至5月22日結束為宜。

烤煙；移栽時間；光合特性；葉綠體色素；葉綠素酶；品質

影響烤煙移栽時間的主要因素有種植區域、土壤、氣象因素、煙草病害、種植品種、栽培模式、烘烤技術等[1]。尋找最佳移栽時間是優質烤煙生產的關鍵因素之一[2]。移栽時間不同，煙株生長所處生態條件也會有差異，而生態條件對煙葉產量和品質的形成具有重要影響[3-6]。研究發現，移栽過早，煙苗處于低溫短日照的條件下，其營養生長受阻，導致煙株早花，煙葉的產量和品質都會下降；若移栽過遲，煙苗前中期處于高溫環境下，其營養生長快、干物質積累少、葉片薄，不能完成其正常的生育周期，且中部煙葉烤后質量差[7-9]。煙草移栽時間的選擇，實質是根據煙草生長發育的持續性和階段性的要求，趨利避害，把煙草田間生長發育和正常成熟采烤均安排在適宜的生態環境中[10]。

諸城市是山東濰坊的主要烤煙種植區，常年種植面積在6600 hm2以上，近年來隨著品種的更替，烤煙品種由以中煙100為主，逐漸更替為NC55及其他品種，但目前主栽品種的配套技術，特別是適宜移栽時間尚不十分明確，因此設置本試驗，旨在通過研究不同移栽時間對烤煙NC55生長發育、光合特性、經濟性狀及感官評吸結果的影響，明確其在濰坊煙區的適宜移栽時間，充分發揮品種特性，實現良種良法配套。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗于2012年在山東省諸城市瑯埠試驗站進行，供試品種為NC55。試驗地土壤pH 6.71，有機質含量11.90 g/kg，堿解氮含量63.83 mg/kg，速效磷含量61.91 mg/kg，速效鉀含量219.95 mg/kg。

1.2 試驗設計

試驗設諸城目前生產采用移栽時間5月2日（對照）、5月12日、5月22日、6月1日共4個移栽時間處理，采取分期播種的方法保證煙苗苗齡基本一致。田間采取小區種植，隨機區組排列，3次重復，行株距120 cm×50 cm，小區面積100 m2。施純氮90 kg/hm2，(N):(P2O5):(K2O)=1:1.5:2.5。其余田間管理參照當年優質煙生產方案。

1.3 取樣測定方法

在旺長期、平頂期、成熟期，用LI-6400便攜式光合儀測定第15片葉光合參數（光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度及蒸騰速率），每小區測5片葉，每片葉測3次。統一設定葉室光強為1000 μmol/(m2·s)，CO2濃度為400 μmol/mol，溫度為27.0 ℃。自移栽后40 d起，每10天取第15片鮮煙葉去除葉脈后用液氮冷凍保存，冷凍干燥機干燥，測定色素含量[11]、葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性[12]。

采收烘烤期按小區單收，分別掛竿烘烤，烤后分級計產，分別計算各小區的產量、產值和各等級煙葉比例，每個處理取混合樣進行感官質量評價。

1.4 數據分析

試驗數據采用DPS 9.50進行統計分析。

2 結 果

2.1 生育期

由表1看出，與5月2日相比，隨移栽時間推遲，伸根期和旺長期相應縮短，成熟期推遲，采收期縮短。可見，隨著移栽時間的推遲，各生育時期均后移，大田生育期縮短。

2.2 農藝性狀

由圖1看出，推遲移栽的處理前期煙株莖高和葉片數的增長速度快，后期低于早移栽的處理。移栽70 d時，莖高和葉片數均隨移栽時間推遲而降低。

從表2可知，各部位葉長寬呈現隨移栽時間推遲先增大后減小的趨勢，中部葉和上部葉長寬以5月22日移栽的最大，其次為5月12日；株高和有效葉片數隨移栽時間推遲而降低，6月1日移栽的顯著低于其他處理。

表1 移栽時間對烤煙生育期的影響

圖1 移栽時間對烤煙莖高和葉片數的影響

表2 移栽時間對平頂期農藝性狀的影響

Table 2 Influence of transplanting time on the agronomic attributes of flat period

注：小寫字母不同表示達0.05水平上的差異；大寫字母不同表示達0.01水平上的差異，下同。

2.3 葉綠素含量

由圖2可以看出，與5月2日移栽相比，在旺長期和平頂期，中部葉葉綠素含量隨移栽時間推遲而升高，成熟期葉綠素含量隨移栽時間推遲而降低。

圖2 移栽時間對烤煙中部葉葉綠素含量的影響

從表3可知，打頂后相同天數，色素含量隨移栽時間的推遲而顯著降低；打頂后15d至35d，4個處理類胡蘿卜素與葉綠素含量的比值分別下降了1.31%、4.44%、4.38%、2.73%。

2.4 葉綠素代謝酶

葉綠素酶和脫鎂螯合酶是葉綠素分解代謝中的兩個關鍵酶，移栽時間影響其活性（圖3）。與5月2日移栽相比，旺長期和平頂期，葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性隨移栽時間推遲而降低，成熟期酶活性隨移栽時間推遲而升高。5月2日和5月12日移栽的處理旺長至成熟葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性呈逐漸下降趨勢，5月22日和6月1日移栽處理成熟期酶活性超過平頂期。

2.5 光合特性

由表4可知，各處理中部葉的凈光合速率[Pn, μmol CO2/(m2·s)]、氣孔導度[Sc, mol H2O/(m2·s)]和蒸騰速率[Tr, mmol H2O/(m2·s)]隨生育期推進變化趨勢均為降低，但胞間CO2濃度（Ci, μmol CO2/mol）呈現上升的變化趨勢。同一生育期內處理間凈光合速率差異顯著，與5月2日相比，隨移栽時間推遲，旺長期和平頂期凈光合速率提高，成熟期凈光合速率降低。

2.6 經濟性狀

由表5可知，各處理之間產量、產值、上等煙比例和均價有隨移栽時間推遲先增加后降低的趨勢，5月12日移栽上等煙比例和均價明顯高于其他處理。

表3 移栽時間對中部葉葉綠素、類胡蘿卜素含量和類胡蘿卜素/葉綠素的影響

Table 3 Influence of transplanting time on Chl, Car and Car/Chl of middle leaves

表4 移栽時間對中部葉凈光合速率、氣孔導度、胞間CO2濃度和蒸騰速率的影響

Table 4 Influence of transplanting time on Pn, Sc, Ci, and Tr of middle leaves of flue-cured tobacco

2.7 烤后煙葉感官評吸結果

由表6可知，各處理香氣質、余味、雜氣和總得分均為5月12日移栽的最好，5月22日次之，其中5月12日移栽的質量檔次最好。

3 討 論

移栽時間不同導致煙株大田生育期所處的溫、光、水等自然條件存在差異，進而影響烤煙的生長和產質量，因而確定適宜移栽時間對煙株的生長發育起著至關重要的作用。近年來，各煙區隨氣候等自然生態條件的變化和主栽品種的更替，相繼開展了烤煙移栽時間試驗研究。研究顯示，改變移栽時間會顯著影響烤煙的生長發育：生育時期隨移栽時間的推遲而后移，生育期明顯縮短[13-14]。王克占[9]發現中煙100隨移栽時間的推遲株高和總葉數變小。南平煙區試驗表明，推遲移栽可提高煙株前期莖高并增大煙葉長寬[14]。陜西旬陽試驗[15]發現，隨著移栽期推遲，移栽至團棵的歷期逐漸縮短，大田生育期以及初烤至終烤的歷期也逐漸縮短。本研究表明，與諸城煙區目前生產采用的5月2日前后移栽相比，隨移栽時間推遲，各生育時期均后移，完成整個大田生育期所需時間縮短，且推遲移栽促進煙株前期生長，并增大平頂期煙葉長寬，與前人研究結果一致。有研究發現，隨著移栽期的推遲，株高總體上呈逐漸升高的趨勢[15]，本試驗表明，隨移栽時間推遲，煙株莖高下降。原因可能為移栽晚的處理現蕾開花較早，故打頂相對較早，導致株高降低，留葉數較少，因此過分推遲移栽時間不利于發揮品種優勢，提高產量。

煙葉的生產與光合作用有著密切的關系。葉綠體色素執行光能的吸收、傳遞與轉化，為光合作用提供必不可少的動力[16]，質體色素作為煙葉重要的致香前體物質，對煙葉的品質和風味也具有重大影響。葉綠素酶和脫鎂螯合酶是葉綠素代謝過程中的關鍵酶，葉綠素酶催化葉綠素水解為植醇和脫植基葉綠素[17-18]，脫鎂鰲合酶催化脫植基葉綠酸向脫鎂葉綠酸a轉變，這兩種酶活性的高低會影響煙葉葉綠素的含量。前人對煙草葉綠素酶和脫鎂螯合酶進行了一定研究[19-21]，但關于移栽時間對其活性影響的研究較少，本研究表明，中部葉葉綠素酶和脫鎂螯合酶活性在旺長期和平頂期隨移栽時間推遲而降低，成熟期隨移栽時間推遲而升高。總體上看各處理葉綠素含量逐漸下降，而兩種酶活性卻表現為先下降后升高，可能原因為酶與葉綠素底物空間上的分離使酶活性具有潛伏性[22]。在黑龍江寧安市，龍江911在5月10日移栽光合性能明顯高于其他處理[23]，說明適當推遲移栽時間利于煙株光合特性。在貴州遵義，發現云煙87在各葉齡階段推遲10 d移栽處理的煙葉總葉綠素含量和凈光合速率低于對照[24]。薦春暉等[15]研究認為，生育前期煙葉的光合作用維持在較高水平，有利于干物質的積累；生育后期煙葉的光合作用有所降低，有利于煙葉的成熟落黃。韓錦峰等[25]研究指出，葉綠體色素的含量隨成熟度的提高而減少，類胡蘿卜素占色素總量的比例隨成熟度的提高而增加。本研究發現，適當推遲移栽有利于提高生育前期的葉綠素含量和光合能力，促進煙株的干物質積累，而早栽的處理表現為成熟期光合速率較高，導致成熟落黃慢，品質較差；打頂后15至35 d，5月12日、5月22日處理的類胡蘿卜素與葉綠素含量比值下降幅度明顯高于其他兩個處理，可知5月12日、5月22日移栽葉片采收時成熟度較好。

表5 移栽時間對烤煙產量與產值的影響

表6 移栽時間對烤后煙葉感官評吸結果的影響

研究表明，適當調整移栽時間可提高煙葉產量和質量。王克占等[9]認為，中煙100在山東以5月7日至27日移栽較為適宜，且以5月17日為最佳移栽期，這個時期移栽對煙葉產量、質量的提高具有明顯作用；福建建陽的試驗表明，2月8日移栽烤后煙葉經濟性狀和中、下部葉評吸質量表現較好[13]；山東莒縣中煙100試驗發現，4月30和5月10移栽處理的烤煙評吸質量較高，而4月20日與5月20日移栽的稍差[26]；湖北宣恩試驗發現，適當提前移栽可以提高煙葉的產量和品質[27]。可見，雖然不同煙區生態條件不同，但都可通過調整適宜的移栽時間使煙株充分利用當地氣候資源，利于烤煙產質量形成，移栽過早或過晚則會有相反作用。本試驗結果顯示，移栽期推遲，烤煙產量、均價、產值和中上等煙比率均有所提高，與前人結果一致。感官評吸結果顯示，5月12日和5月22日移栽處理的烤后煙葉得分較高。

4 結 論

推遲移栽可促進煙株生長，顯著增大葉片長寬；使各生育期光合特性最有利于產量和品質形成，提高煙葉產量、產值、上中等煙葉比例及烤后煙葉感官評吸質量檔次。整體來看，在濰坊煙區，建議生產上推遲移栽時間，以5月12日前后移栽至5月22日結束為宜。

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Effects of Transplanting Time on Photosynthesis Characteristics, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

LU Ying1,2, LIANG Xiaofang1, GUAN Enseng3, WANG Yi3, WANG Yong4, CHANG Shuai1,2, CHEN Le1,2, SUN Yanru1,2, SHI Yi1, WANG Shusheng1*

(1. Tobacco Research Institute, CAAS, Key Laboratory of Tobacco Quality Control, Ministry of Agriculture, Qingdao 266101, China; 2. The Graduate School of the CAAS, Beijing 100081, China; 3. Weifang Tobacco Company of Shandong Province, Weifang, Shandong 262200, China; 4. China Tobacco Shandong Industrial LLC, Jinan 250013, China)

To identify the most suitable transplanting time of NC55 in Weifang, A field experiment was conducted with four transplanting time treatments (05/02, 05/12, 05/22, 06/01) to evaluate its effect on growth, photosynthesis characteristics, chlorophyll metabolism enzyme activity, economical character and sensory evaluation in flue-cured tobacco. The results showed that transplanting time had significant effect on growth, photosynthesis characteristics and chlorophyll metabolism enzyme activity in flue-cured tobacco. Compared to 05/02 transplanting, later transplanting shortened its root elongation, vigorous growth and picking stages, thus its growth duration decreased. As the transplanting time delayed, chlorophyll content and net photosynthetic rate significantly increased but Chlase and MDCase activity decreased in vigorous growth and topping stages. But reverse trends were observed in maturing stage. As the transplanting time delay, the rate between tobacco average price and upper-middle-tobacco leaves increased first and decreased afterwards, while sensory and taste quality of flue-cured tobacco showed the opposite trend. So transplanting time of tobacco production may be delayed up to May 12 to May 22 in Weifang.

tobacco; transplanting time; photosynthesis characteristic; chloroplast pigment; chlase; quality

S572.01

1007-5119（2014）01-0048-06

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.01.009

公益性行業（農業）科研專項（201203091）；中國煙草總公司山東省公司科技專項（201101）；山東中煙工業有限責任公司項目（201201010）

鹿 瑩，女，碩士研究生，從事煙草栽培生理研究。E-mail：ycsluying@163.com。

通信作者，E-mail：wangshusheng@caas.cn

2013-10-10

2013-12-02