貴州特色烤煙農(nóng)藝性狀與光合特性研究

武圣江，趙會(huì)納，王松峰，鄒 焱，盧賢仁，潘文杰，謝已書*，涂永高*

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貴州特色烤煙農(nóng)藝性狀與光合特性研究

武圣江1，趙會(huì)納1，王松峰2，鄒 焱1，盧賢仁1，潘文杰1，謝已書1*，涂永高1*

（1.貴州省煙草科學(xué)研究院，貴陽 550081；2.農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101）

為了進(jìn)一步了解貴州特色烤煙生長特性，以K326、畢納1號(hào)、貴煙1號(hào)、貴煙2號(hào)和K326有機(jī)煙為材料，研究了不同烤煙大田生育期（35 、70 、105 d）煙株農(nóng)藝性狀和光合特征的差異。結(jié)果表明，大田生長期貴煙2號(hào)農(nóng)藝性狀較好，移栽后105 d干質(zhì)量為349.46 g/株，其次是畢納1號(hào)（323.59 g/株）；貴煙2號(hào)光合特性最好，可作為品種選育的良好材料，其次是K326和貴煙1號(hào)；K326移栽后35 d和70 d的SPAD值（35.72、46.75）均較大，畢納1號(hào)移栽后75 d值最大（47.32）；無論是農(nóng)藝性狀指標(biāo)，還是光合特性參數(shù)，K326有機(jī)煙均較差，但其易烤性較好。農(nóng)藝性狀、光合特性及色素含量與品種選育、烘烤特性及煙葉品質(zhì)密切相關(guān)，可作為判斷指標(biāo)指導(dǎo)烤煙生產(chǎn)。

貴州特色；烤煙；農(nóng)藝性狀；光合特性

貴州是我國烤煙生產(chǎn)第二大省，也是我國中間香型烤煙種植的典型區(qū)域，年產(chǎn)烤煙約35萬t，然而，貴州自育特色烤煙品種（系）的開發(fā)卻相對(duì)落后。加快貴州自育特色烤煙品種的選育和推廣，推動(dòng)貴州特色烤煙的研究與發(fā)展，已顯得尤為重要。農(nóng)藝性狀反映了煙株的生長發(fā)育狀況和成熟特征，光合特性反映了煙株的光合代謝特征，二者與生長期葉片生理衰老程度及烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀密切相關(guān)[1-3]。烘烤是彰顯烤煙特色的重要環(huán)節(jié)。研究貴州自育特色烤煙農(nóng)藝性狀和光合特性是開展烤煙品種選育和烘烤工作的重要前提和必要條件。迄今為止，有關(guān)烤煙農(nóng)藝性狀和光合特性的報(bào)道較多[1-6]，但對(duì)貴州省自育的特色烤煙品種（系）報(bào)道較少。筆者研究了K326、畢納1號(hào)、貴煙1號(hào)、貴煙2號(hào)和K326有機(jī)煙大田生育期農(nóng)藝性狀和光合特性的差異，以期為開展貴州特色烤煙生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2011—2012年在貴州省煙草科學(xué)研究院福泉試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試烤煙品種（系）為K326、畢納1號(hào)、貴煙1號(hào)、貴煙2號(hào)和K326有機(jī)煙。試驗(yàn)地面積為1 hm2，小區(qū)面積0.067 hm2。試驗(yàn)為單因素5水平（5個(gè)品種）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。按照貴州井窖式移栽技術(shù)于4月下旬進(jìn)行移栽，行距120 cm，株距50 cm，土壤為黃壤土，肥力中等。按照優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)進(jìn)行規(guī)范化栽培管理，其中K326有機(jī)煙按照有機(jī)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)管理。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

分別于大田移栽后35、70、105 d取樣測(cè)定。葉綠素相對(duì)含量SPAD值和光合特性測(cè)定時(shí)，均取位于煙株中部位置的煙葉，第3～4葉脈間。

最大葉面積＝最大葉長×最大葉寬×0.6345。煙株生物量測(cè)定，取代表性煙株2～3株，將根、莖、葉分開，105 ℃殺青15 min，80 ℃烘干稱重，株重為3者之和。葉綠素相對(duì)含量采用SPAD-502葉綠素儀測(cè)定，重復(fù)10次以上。光合特征參數(shù)采用Ci340光合儀測(cè)定，在晴天的上午10：00—11：00進(jìn)行，流量設(shè)置為0.30 L/min，光合有效輻射（PAR）設(shè)置為1000 μmol/(m2?s)，溫度控制在（28±2） ℃。每個(gè)處理選取3～5株受光良好的中部葉片，然后測(cè)定葉片凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、CO2濃度差（CO2differ）和相對(duì)濕度差（RHdiffer）等指標(biāo)，每株重復(fù)5~10次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 16.0等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié) 果

2.1 農(nóng)藝性狀

由表1可以看出，移栽后35 d，株高畢納1號(hào)顯著高于其他品種，K326、貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)間差異不顯著，但顯著高于K326有機(jī)煙。品種間最大莖圍和莖干質(zhì)量差異均不顯著。葉數(shù)K326最多，顯著大于貴煙2號(hào)和K326有機(jī)煙。最大葉長K326有機(jī)煙顯著小于其他處理。K326有機(jī)煙和K326最大葉寬最小。最大葉面積以貴煙1號(hào)、貴煙2號(hào)和畢納1號(hào)較大，且顯著大于K326和K326有機(jī)煙。貴煙2號(hào)SPAD值最小，其他處理間無顯著差異。葉、根和株干質(zhì)量，貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)值較大，顯著大于K326有機(jī)煙，K326和畢納1號(hào)居中。

移栽后70 d，株高畢納1號(hào)和貴煙2號(hào)顯著高于其他處理。最大莖圍、最大葉寬、最大葉面積，貴煙2號(hào)值最大，且顯著大于其他處理。葉數(shù)畢納1號(hào)最多，顯著大于其他處理。最大葉長貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)顯著大于K326，但與畢納1號(hào)差異不顯著。SPAD值K326和畢納1號(hào)較高，且顯著大于其他處理。不同處理株高、最大莖圍、葉數(shù)、最大葉長、最大葉寬、最大葉面積和SPAD值均以K326有機(jī)煙值最小。葉、根、莖和株干質(zhì)量，均以貴煙2號(hào)值最大。其中，葉和株干質(zhì)量貴煙2號(hào)顯著大于其他處理；根干質(zhì)量，貴煙2號(hào)顯著大于貴煙1號(hào)和K326有機(jī)煙；莖干質(zhì)量，貴煙2號(hào)顯著大于畢納1號(hào)和K326有機(jī)煙。

移栽后105 d，株高貴煙2號(hào)顯著高于其他處理，其次是畢納1號(hào)，K326有機(jī)煙株高最低。最大莖圍貴煙2號(hào)、畢納1號(hào)和貴煙1號(hào)較大，且顯著大于K326和K326有機(jī)煙。葉數(shù)畢納1號(hào)最多，其次是K326。最大葉長、最大葉寬和最大葉面積以貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)值最大，且顯著大于K326有機(jī)煙。SPAD值以K326有機(jī)煙值最小，且顯著小于其他處理。葉、根和株干質(zhì)量以貴煙2號(hào)和畢納1號(hào)最大，以K326有機(jī)煙值最小，且差異顯著。貴煙2號(hào)莖干質(zhì)量最大，且顯著大于其他處理（畢納1號(hào)除外），其中K326有機(jī)煙值最小。

表1 烤煙品種農(nóng)藝性狀 平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

注：同一行內(nèi)小寫字母不同表示5%顯著差異。

2.2 光合特性

從表2可以看出，烤煙移栽后35 d，CO2differ和Pn值K326最大，且顯著大于其他品種；貴煙2號(hào)最小，且顯著小于貴煙1號(hào)和K326有機(jī)煙。RHdiffer，K326有機(jī)煙值最小，其他處理間差異不顯著。Tr，K326有機(jī)煙和K326顯著小于其他處理，其中貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)值最大。Gs，K326值最大，且顯著大于貴煙2號(hào)和K326有機(jī)煙，但與畢納1號(hào)、貴煙1號(hào)差異不顯著。Ci貴煙1號(hào)值最大，且顯著大于其他處理，其中K326有機(jī)煙最小。

移栽后70 d，CO2differ和Pn值K326、貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)較大，K326有機(jī)煙最小。RHdiffer和Tr值貴煙2號(hào)最大，其次是貴煙1號(hào)，K326有機(jī)煙最小。Gs和Ci貴煙2號(hào)值最大，其次是貴煙1號(hào)和K326，畢納1號(hào)和K326有機(jī)煙值最小。

移栽后105 d，CO2differ、RHdiffer、Pn、Tr、Gs和Ci差異均顯著，其中貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)值較大，顯著大于其他處理，其次是K326和畢納1號(hào)，K326有機(jī)煙值最小。Ci，貴煙2號(hào)和貴煙1號(hào)值最大，K326最小，但處理間差異均不顯著。

表2 烤煙品種光合特性 平均值±標(biāo)準(zhǔn)差

注：同一列內(nèi)同一日期小寫字母不同表示5%顯著差異。

3 討 論

各生育期不同烤煙品種農(nóng)藝性狀差異較為顯著，從株高、葉數(shù)、最大葉長、最大葉寬和最大葉面積來看，畢納1號(hào)和貴煙2號(hào)較好；從生物產(chǎn)量方面來說，以貴煙2號(hào)為較好，其次是畢納1號(hào)。從農(nóng)藝性狀各指標(biāo)綜合來看，不同生育期貴煙2號(hào)和畢納1號(hào)農(nóng)藝性狀較好，K326有機(jī)煙較差。基因型決定了烤煙在田間的農(nóng)藝性狀表達(dá)，基因型差異導(dǎo)致了K326、畢納1號(hào)、貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)之間農(nóng)藝性狀的顯著不同。同時(shí)生產(chǎn)模式不同也導(dǎo)致K326和K326有機(jī)煙之間在農(nóng)藝性狀方面的顯著差異。

不同烤煙品種移栽后35 d和70 d SPAD值差異較為顯著，其中K326在移栽后35 d和70 d葉綠素相對(duì)含量較高（35.72、46.75），畢納1號(hào)在移栽后70 d含量較高（47.32），移栽后105 d不同處理間（除K326有機(jī)煙）差異均不顯著。大田生育期K326、畢納1號(hào)積累較多的葉綠素，而移栽后105 d葉綠素通過降解等方式可轉(zhuǎn)化為新植二烯等香氣物質(zhì)[7-8]。K326是我國烤煙主栽品種之一，備受卷煙工業(yè)重視，烤后煙葉具有香氣質(zhì)好，香氣量足，吃味純凈等明顯特征[9]。這可能與生育期葉綠素等物質(zhì)的高積累有關(guān)，而畢納1號(hào)是一個(gè)很有潛力的品種。K326有機(jī)煙移栽后70 d和105 d葉綠素含量最低，成熟落黃明顯。從烘烤方面來講，變黃快，易烤性好。

煙草的光合特性與基因型密切相關(guān)，煙草品種選育必須具備光合速率高和光合性能好的特性[2]。Pn值是反應(yīng)葉片光合性能高低及衰老程度的重要指標(biāo)，Tr、Gs、Ci也是光合作用和蒸騰作用的重要參數(shù)[6,10]。結(jié)果表明，不同基因型烤煙移栽后35 d光合特性以K326為最佳，移栽后70 d貴煙2號(hào)光合參數(shù)值較大，移栽后105 d貴煙1號(hào)和貴煙2號(hào)值較大，整個(gè)生育期均以K326有機(jī)煙光合參數(shù)值較差。從煙草品種選育方面來看，貴煙2號(hào)光合特性較好，可以作為品種選育的良好材料，其次是K326和貴煙1號(hào)。不同基因型處理CO2differ、RHdiffer與Pn值表現(xiàn)的規(guī)律基本一致，可作為判斷煙株光合特性的指標(biāo)。不同基因型烤煙Gs、Tr和Ci的表現(xiàn)規(guī)律基本一致，且各指標(biāo)間呈顯著正相關(guān)[2]。從移栽后70 d和105 d來看，貴煙2號(hào)和貴煙1號(hào)Gs、Tr和Ci值均較高，光合參數(shù)較好。相對(duì)于K326和K326有機(jī)煙，移栽后105 d貴煙2號(hào)和貴煙1號(hào)成熟衰老的比較慢，有利于生物產(chǎn)量的增加，但不利于提前采烤。

4 結(jié) 論

從農(nóng)藝性狀來看，貴煙2號(hào)生物量最佳，其次是畢納1號(hào)；從光合特性方面來看，貴煙2號(hào)最好，且可以作為品種選育的良好材料，其次是K326和貴煙1號(hào)；從葉綠素方面來看，K326和畢納1號(hào)相對(duì)含量較高，有利于提高煙葉香氣品質(zhì)。無論是從農(nóng)藝性狀方面，還是從光合特性方面來看，K326有機(jī)煙各指標(biāo)均較差，但其易烤性較好。烤煙基因型和生產(chǎn)管理措施對(duì)煙株農(nóng)藝性狀和光合特性影響均較為顯著。

[1] 孟祥東，趙銘欽，瞿永生，等. 烤煙農(nóng)藝性狀與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，44（5）：67-71.

[2] 朱列書，趙松義，李偉. 煙草不同基因型的光合特性研究[J]. 中國煙草科學(xué)，2006，27（1）：5-7.

[3] 王嬋娟，劉國順，張彩霞，等. 煙葉生長發(fā)育過程中葉片光合特性及葉綠體超微結(jié)構(gòu)的變化[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（2）：254-259.

[4] 裴軍，王文杰，劉文濤，等. 不同種類有機(jī)肥對(duì)中煙100農(nóng)藝性狀和產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 中國煙草科學(xué)，2010，31（5）：34-37.

[5] 易建華，孫在軍，李揮文，等. G80光合特性的研究[J]. 煙草科技，2002（3）：3-5.

[6] 孟顯華，符云鵬，劉明，等. 氮和鉀施用量對(duì)煙草光合特性的影響[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，35（3）：260-263.

[7] 武圣江，宋朝鵬，賀帆，等. 密集烘烤過程中煙葉生理指標(biāo)和物理特性及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（1）：125-132.

[8] 徐明康，王松峰，俞世康，等. 植煙海拔對(duì)烤煙紅花大金元質(zhì)體色素及其降解產(chǎn)物的影響[J]. 中國煙草科學(xué)，2011，32（6）：43-46，52.

[9] 延邊農(nóng)科院煙草研究所. 烤煙K326和NC89新品種特征特性及配套栽培技術(shù)規(guī)范化措施[J]. 延邊農(nóng)業(yè)科技，1998（52）：12-18.

[10] 李向東，王曉云，余松烈，等. 花生葉片衰老過程中光合性能及細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35（4）：384-389．

Agronomic Attributes and Photosynthetic Characteristics of Flue-cured Tobacco with Guizhou Characteristics

WU Shengjiang1, ZHAO Huina1, WANG Songfeng2, ZOU Yan1, LU Xianren1, PAN Wenjie1, XIE Yishu1*, TU Yonggao1*

(1. Guizhou Academy of Tobacco Science, Guiyang 550081, China; 2. Key Laboratory of Tobacco Biology and Processing, Ministry of Agriculture, Tobacco Research Institute of CAAS, Qingdao 266101, China)

In order to further understand the growth characteristics of Guizhou flue-cured tobacco, the difference of agronomic attributes and photosynthetic characteristics in different growth stages (35, 70, 105 d after transplanting) with K326, Bina 1, Guiyan 1, Guiyan 2 and organic tobacco K326 as material were studied. The result showed that Guiyan 2 had better agronomic attributes in field growth stage, and dry weight was 349.46 g/plant on 105 d after transplanting, and Bina 1 was 323.59 g/plant. Photosynthetic characteristic parameters of Guiyan 2 were the best, which could be used as potential material for variety breeding, then the next were K326 and Guiyan 1. The chlorophyll content of K326 on 35 d and 70 d was 35.72 and 46.75, while Bina 1 was 47.32 on 70 d after transplanting. Both agronomic attributes and photosynthetic characteristics of organic tobacco K326 were worse. However, they were easy to cured. Agronomic attributes and photosynthetic characteristics and the content of chlorophyll were good judgment indices for guiding tobacco production, meanwhile they had a close relationship with variety breeding, curing characteristic and tobacco quality.

Guizhou characteristic; flue-cured tobacco; agronomic attribute; photosynthetic characteristic

S572.01

1007-5119（2014）01-0113-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.01.021

國家煙草專賣局重點(diǎn)項(xiàng)目（110201101002-TS-02-20110016）；貴州省煙草專賣局項(xiàng)目（201330）

武圣江，男，碩士，助理研究員，主要從事煙草栽培與調(diào)制工作。E-mail：wushengjiang1210@163.com

通信作者，E-mail：yishuxie@sina.corn；tyghxj180@sina.com

2013-03-26

2013-05-26